岑曉維

[摘要]采暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)在很多建筑中得到了廣泛的應(yīng)用；同時(shí)隨著人們對節(jié)能意識的提高，如何實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能效果逐漸引起人們的關(guān)注。隨著建筑業(yè)迅猛發(fā)展，暖通空調(diào)得到了大量的應(yīng)用，導(dǎo)致了近年來中國的建筑能源需求在建筑能耗的許多領(lǐng)域一直呈上升趨勢，其中暖通空調(diào)能耗占近一半的比例。因此對暖通空調(diào)節(jié)能的研究是必要的。

[關(guān)鍵詞]暖通空調(diào)系統(tǒng)；建筑空調(diào)節(jié)能；措施

0引言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得生產(chǎn)生活需要越來越多的能源，因此要努力實(shí)施節(jié)能環(huán)保生活。研究表明，在建筑能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占建筑能耗的40%，因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能是必不可少的。而隨著暖通空調(diào)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，能源的消耗量也將進(jìn)一步提高，因此對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能提出更高的要求是發(fā)展的必然結(jié)果。

1我國暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的重要性

空調(diào)系統(tǒng)中的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是比較重要的一部分，它會直接影響到系統(tǒng)的能耗。盡管如此，但在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還是沒有引起足夠的重視，導(dǎo)致使用中能耗大的問題。設(shè)計(jì)人員不專業(yè)，也導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面存在問題。例如空調(diào)系統(tǒng)最大負(fù)荷設(shè)計(jì)沒有考慮實(shí)際使用情況，大多數(shù)情況下系統(tǒng)只運(yùn)行了部分負(fù)荷，導(dǎo)致不僅不能充分發(fā)揮系統(tǒng)的潛力，而且還會增加投資成本。另一方面部分暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不考慮后續(xù)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展，對負(fù)載的設(shè)計(jì)不能滿足系統(tǒng)的實(shí)際需求，不能滿足用戶對溫度、濕度的需求，導(dǎo)致大量的能源消耗，在一定程度上違背了暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的，如果采用節(jié)能技術(shù)，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)可節(jié)能20%-50%。如果在空調(diào)系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)中使用這些措施，那么即使到了炎熱天氣，也不會超過現(xiàn)有電力系統(tǒng)峰值而停電了?？梢娕照{(diào)系統(tǒng)在建筑空調(diào)節(jié)能中顯得尤為重要。

2目前存在的問題與應(yīng)對措施

2.1暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能問題

空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，其性能好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，會直接影響到系統(tǒng)在使用過程中的能耗。例如應(yīng)根據(jù)不同的氣象參數(shù)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中更新系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以減少新鮮空氣的數(shù)量，啟動壓縮機(jī)的時(shí)間，減少能源消耗和浪費(fèi)。但在實(shí)際生產(chǎn)中，很多廠家并不注重暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?？照{(diào)系統(tǒng)是根據(jù)最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的，但實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)只能在部分負(fù)荷工況下運(yùn)行。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一部分都無法滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的技術(shù)要求，系統(tǒng)的運(yùn)行將大大提高能耗或不能滿足需求。部分空調(diào)系統(tǒng)閑置，更導(dǎo)致機(jī)器成本上升，嚴(yán)重?fù)p失和后期維護(hù)成本等問題。

2.2對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的應(yīng)對措施

解決節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的最有效措施是在設(shè)計(jì)過程中考慮了能源的利用和損失，剛性指標(biāo)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于冷熱源系統(tǒng)需要大量的能源，所以在冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，不僅要考慮系統(tǒng)的初投資，還要考慮使用空調(diào)系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中也不能盲目地引入系統(tǒng)的新技術(shù)，忽視了系統(tǒng)的實(shí)際使用后的節(jié)能效果，由于每一項(xiàng)技術(shù)都有一定的適用范圍，所以有必要考慮空調(diào)的實(shí)際使用情況，如位置、類型、安裝位置等，并考慮使用成本和節(jié)能效果，選擇合適的實(shí)用的技術(shù)方案，然后投入生產(chǎn)。

3暖通空調(diào)領(lǐng)域的節(jié)能措施

3.1精心設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)，使其在高效經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行

空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)大而復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的使用性能，例如系統(tǒng)往往都是按最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的，而實(shí)際運(yùn)行大都在部分負(fù)荷下運(yùn)行，如果系統(tǒng)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)不能滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求，系統(tǒng)的能耗也大。而隨著新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)應(yīng)能將新風(fēng)量隨氣象參數(shù)的變化而變化，最大限度地提高關(guān)系主機(jī)的開啟時(shí)間。因此空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對節(jié)能起著重要的作用。

3.2改善建筑暖通系統(tǒng)中維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失

我們都知道對于空調(diào)系統(tǒng)，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷，占用了很大的比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。

3.3提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗

空調(diào)系統(tǒng)，特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境的平均輻射溫度進(jìn)行的，人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因子的綜合作用的結(jié)果。在空調(diào)控制方法只是一個(gè)測量和控制的空氣溫度和濕度，它不是全面的，必然會帶來很多問題，如空調(diào)系統(tǒng)對人體的影響直接，當(dāng)環(huán)境變化對環(huán)境的調(diào)節(jié)不快，身體感覺不舒服，空調(diào)系統(tǒng)的這種控制方法不能節(jié)省能源。熱濕環(huán)境環(huán)境研究的應(yīng)用，為我們采用新的控制方法提供了理論基礎(chǔ)。如果將舒適性評價(jià)指標(biāo)（即感官指標(biāo)）作為空調(diào)系統(tǒng)的控制參數(shù)，不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法的不足，而且可以實(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能，根據(jù)相關(guān)專家的初步研究表明，采用這種控制方法可以使空調(diào)系統(tǒng)在舒適條件下節(jié)能30%左右。

3.4采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式

如上所述，影響人體熱舒適環(huán)境的環(huán)境參數(shù)很多，不同的參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合對空調(diào)系統(tǒng)的能耗影響不一樣。例如，在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個(gè)室內(nèi)空氣加熱，通過空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要一個(gè)更高的空氣溫度，此時(shí)通過維護(hù)的熱量損失結(jié)構(gòu)和加熱新風(fēng)的熱損失較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果。改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加熱輻射（如低溫地板輻射采暖），此時(shí)所需要的空氣溫度明顯下降，達(dá)到12-14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18～20℃，顯然后者比前者具有明顯的節(jié)能效果，在夏季也有類似的結(jié)果。

3.5推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)

隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)對不可再生能源的消耗量也會大幅度上升，對生態(tài)環(huán)境的破壞也在逐步增加，如何利用可再生能源和低品位能源成為該領(lǐng)域的重要研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種情況下發(fā)展起來的，其利用地下恒溫層的土壤熱顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。此外利用太陽能采暖或制冷技術(shù)也在研究和開發(fā)。

4結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，暖通空調(diào)的使用越來越廣泛，空調(diào)能耗成為人們普遍關(guān)注的問題，空調(diào)設(shè)計(jì)師對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能給予了極大的關(guān)注。暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能直接關(guān)系到人們的健康、生活質(zhì)量，更重要的是直接關(guān)系到國家的能源消費(fèi)和環(huán)境污染，目前相關(guān)行業(yè)的能耗問題大量的研究，并提出相應(yīng)的改善和優(yōu)化措施，采取相關(guān)的節(jié)能技術(shù)，保證能源安全和可持續(xù)發(fā)展。

[責(zé)任編輯：王偉平]