浅谈暖通空调系统的节能

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　　摘 要：随着人类的进步和科技的发展，人的需求不断增长，能源越来越成为人们日常生活中重要的且不可缺少的内容。然而资源是有限的，人们的发展却要无限延续下去，因此节能问题成为人们日益关注的话题。空调技术是社会经济高度发展的产物，在生产生活中，空调技术给人们带来巨大方便的同时也使能源消耗问题和环境保护问题的矛盾日益尖锐。因此，空调节能技术越来越受到人们的重视。
　　关键词：暖通空调；节能；措施
　　1、暖通空调系统节能的意义
　　随着我国城市化建设的不断发展，基础建设设施的节能问题必须受到大家的关注。我国的建筑业发展迅猛，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上，有些地区已接近40%，且其总量呈逐年上升趋势。能源总消费量的比例已从20世纪70年末的10%，上升到近年的27.48%，其中2/3为暖通空调系统所消耗。随着人们生活水平的提高，对一些 家电的需求也越来越大，比如空调，冰箱，电脑等，而这些都是大能源的消耗。节约能源保 护再生资源的可利用是当今社会谈论的一大问题。由于人均建筑面积不断增大，暖通空调系 统在建筑系统中的广泛应用，致使能耗将进一步增大。这也将进一步激化能源短缺矛盾。此外，现有的暖通空调系统使用的基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。在炎热的夏天，倘若采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时对于降低不可再 生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展等都有着重要的意义。根据暖通空调行业的 研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有空调系统节能20%-50% 完全可能。而在建筑物中为了维持内部空气环境适宜的温湿度，都要通过暖通空调系统来满足这一需求，不言而喻能量的消耗肯定来自于暖通空调系统的能量。它包括包括建筑物冷热 负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备（风机和水泵）的能耗。暖通空调系统的能耗主要决定于空调冷、热负荷的确定和空调系统的合理配置，空调系统的布置和空调设备的选择是以空调负荷为依据的。暖通空调系统的能耗与其它建筑能耗相比有一些特点：首先，能量使用效率受到系统设计、选型、运行管理等因素的影响，如果系统设计不合理将会降低 能源消耗效率。其次，室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的质量。这就要求 尽可能多的利用现有天然能源，如太阳能、风能、地热能等作为补充。第三，暖通空调系统的冷热是通过交换形式完成的。因此，针对这一特定热点，可以采用冷热量回收的方式来节 能减排，从而提高能源的使用效益。因此在暖通空调系统中考虑节能意义重大。
　　2、暖通空调系统节能方面存在的问题
　　2.1、设计人员中存在的问题
　　暖通空调系统的设计过程很大程度上决定了节能性能，这是一个无可争议的事实。但是 有些设计人员却在实际设计中对此重视程度明显不足，这就导致了建筑暖通空调系统的现状：前期投资较大，运行过程中的能耗也非常高，严重超出了国家规定的建筑能耗标准。作为一名暖通专业的设计师，不仅能够熟练掌握本专业的知识和技术，而且要对生态场地和水资源规划、能源工程、给水排水工程、自动控制、景观结构设计和废物处理、水资源等专业 要有一定的涉及。从当前多个设计单位反映出来的情况来看，这方面还是有很大的问题，主 要表现在：1）系统确定不适用、不经济，系统设计不合理，主要变现为能源冷热抵消，能源系统是个高能耗系统；2）无法因地制宜的确定各个地区的气候条件、建筑特点、建筑节能标准，因而无法确定建筑各部位的节能指标和节能技术；3）无法适当的选择设备，空调、 输送设备、制冷设备选型过大，初投资大，造成机组闲置，使用能耗加大；4）对于设计过 程中的各种计算如负荷计算、结构计算、水力计算、照度计算等不能精确地进行计算，而以 指标估算代替；5）盲目地提高设计标准，无法正确选择设计参数，如室内温湿度、新风量、 照度指标及用水量等，因而常发生参数过高、过低的现象。
　　当今社会中，暖通空调领域紧紧围绕绿色、生态、可持续发展的设计理念，与传统设计相比，当前的设计过程中越来越注重设备对环境的影响，考虑对环境的尊重与适应，考虑 怎样尽可能多的利用可持续发展能源，减少不可再生能源的使用。这些理念在影响着设计师， 但还未真正形成设计实践的指南。另一方面因我国幅员辽阔，南北方纬度跨度大，各地区在生活习惯气候条件能源分布等方面有着很大的差异。这就要求设计师在设计过程中要因地制 宜的提供正确的设计方案，形成能够适合项目特征、地域特点的技术体系。但是目前设计师对这类问题考虑很少。
　　2.2、暖通空调系统运行管理上存在问题
　　除了设计外，暖通空调系统的运行管理也十分重要。有些单位暖通空调系统模式单一， 通常因操作人员缺乏节能意识或者不规范操作而导致能源的大量浪费，而且很多操作人员不 懂得根据室外参数的变化进行相应的调节，不具备必要的、基本的暖通专业的理论知识。操 作人员水平有限，容易造成能源浪费，很难实现节能效果。为此要增强操作人员的节能意识，培养起他们的责任感，同时也要加强对他们的技术操作培训，减少因人为操作水平的参差不 齐而造成的能源浪费。正是因为对暖通空调系统运行缺少行之有效的管理，使得暖通空调系 统的能耗居高不下。
　　2.3、新型节能空调系统的推广问题
　　新型空调系统往往采用了更多的新型技术和设计，这不仅提高了暖通空调系统的舒适性， 而且大幅节约了能源。新型节能空调系统的研究成果显著，如果政府部门能够大力扶持并广泛推广这一项目，形成产业化，对我国经济发展、能源节约和环境保护意义深远。此外，设计人员在设计的过程中，要广泛采取新技术，在政府相关部门指导下结合实际需要和相关领 域的要求，实现能耗最大程度的降低。
　　2.4、暖通空调系统的理念问题
　　对暖通空调系统的认识上，公众普遍存在一种错误的观念：认为一个好的空调系统应该 使夏天更冷冬天更热。然而这并不是舒适性空调的根本理念。实际生活中，这样的空调系统不仅使能源消耗巨大，还使得内外室温差距增大，对人体的健康产生不利影响。如人们出行 时适应外部环境的能力降低，身体免疫力遭到破坏。 　　2.5、开发推广可再生能源的空调系统
　　传统的非可再生能源空调系统弊端越来越显著，已不符合可持续发展的要求。开发并推 广新的可再生能源的空调系统，不仅对保护环境和节约能源效益显著而且还有利于推动经济的发展。如采用地热源的空调系统。当然，新的技术往往还不够成熟，仍然存在着一些问题，需要不断研究和完善，也需要官方的重视和支持。因此，在建筑节能领域，暖通空调系统节能功效显著，地位重要并且意义深远，新兴节能方法和技术的运用是暖通空调系统实现节能效果的基础，政府等官方部门的重视和支持则为其提供了重要保障。
　　2.6、专业间沟通、决策机制不健全
　　要搞好一个建筑设计，需要各个专业工种的设计师共同讨论、研究，进而形成决策意见，然而从现实情况看，现在有许多工程，在方案阶段只有建筑师闭门自造，没有设备工种人员的加入。建筑师为了能够满足用户对建筑物的需求，十分注重新颖的外貌和美学的体现，往往忽略了建筑物的基本功能，导致支持建筑美学发展的建筑技术却无法体现出节能的效果。
　　3、暖通空调系统节能的有效对策
　　3.1、加强建筑暖通系统节能设计的合理性和规范性
　　合理的建筑暖通系统设计对暖通节能具有重要的作用。随着技术的不断的改善，建筑 暖通系统涉及的内容越来越复杂，因而建筑暖通系统的设计的合理程度直接影响着暖通系统 的能源的使用效率和系统的性能。因而，必须规范建筑暖通系统的节能设计，通过不断的改善技术，提高暖通节能系统的合理性，从而保证暖通系统的高效性和经济性。
　　为了实现暖通空调系统节能降耗的目标，设计人员要从节能的角度科学、合理地设计建筑物。室内环境指的是室内室内热是环境和室内空气品质。从暖通空调能源消耗的组成成分可以看出：暖通空调系统的能源消耗主要来自于空调冷、热负荷的确定以及空调系统的合理配置，空调冷、热负荷与建筑物的外围护结构隔热性能、室外气象参数、室内发热散失量等有关；而空调系统的布置和空调设备的选择又是以空调的冷、热负荷为依据的。这就需要设计人员因地制宜，根据当地的气候条件和建筑物的风格特点，按照制冷供暖的具体要求来科学的确定设计参数，并能够正确布置建筑物的位置，合理选择围护结构的形状及材料等，尽可能的减少空调负荷。
　　3.2、强化系统的运行管理并提高系统控制水平
　　对暖通空调专业的操作人员进行培训，提高管理人员的专业水平和业务技能，使其具 备必须的暖通空调基本理论常识。实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗，同时提高管理人员的素质，增强其责任心。这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节，达到设计要求的节能效果。
　　3.3、选择高效的隔热保温材料
　　使用保温性能好的材料对墙、窗等围护结构做保温，暖通空调系统的管道系统也要选择高效的保温隔热材料，防止能量在输送过程中损失过大。
　　3.4、选择优良的暖通空调设备系统
　　选择优良的暖通空调设备才能使整个系统实现有效的冷热回收利用，如空调系统排风的全热回收，夏季利用冷凝热的卫生热水供应。负荷的灵活调节，使得系统能始终处在高效的状态下运行。
　　3.5、新技术的应用
　　（1）环保能源的应用如地源热泵系统是一种高效节能的系统，原理是在冬季从土壤中吸收热能等自然资源，夏季则向其释放热量；太阳能是一种洁净、高效能源，用它作为能源进行供热制冷，可在一定程度上解决某些地区供电不足的问题，并可避免因传统能源的使用而产生的城市热岛效应，同时太阳能的使用过程中不会产生污染环境的有害物质，如：二氧化硫、二氧化氮等；海水空调系统是以海水为冷热源，该技术能够有效提高一次能源利用率，并可以大幅度减少空调运行过程中二氧化碳的排放量。
　　（2）废热回收技术
　　人工制冷的过程实际上是通过消耗一定的外界能量（如电能、热能、太阳能等） 用于做功，把热量从低温处带到高温处的过程。空调机在制冷时，经制冷压缩机压缩后的高温制 冷工质通过冷凝器和冷却塔将热量排放到室外，这种热量称为空调的废热，会对周围环境产生热污染。由于废热量是由功耗与冷负荷组成的，因此废热量要比制冷量大。若将此废热回收利用，不仅可以减少环境热污染，还可以达到节能的目的。因此可在原有空调上加装装置，将空调排放到室外的热量进行回收再利用。这样在原有空调功能不变的情况下，增加了废热 回收与热泵热水功能，有双用效果。该技术市场潜力大，安装方便，可广泛应用于工厂、酒 店、学校、医院、办公楼等大量使用热水的地方。
　　（3）低温地板辐射采暖技术
　　低温地板辐射采暖技术，是在地板中直接埋设热水管用以加热地板，由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式，常用热水做介质，辐射体表面温度不大于45 摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中，热量均以对流的方式向上方传递，致使室内温度下高于上，让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽，感觉舒适。低温地板辐射采暖，地板供热不仅舒适性而且私密性好，还能减少扬程，有效节省空间，方便计量改造，从各方面节省了维修费用。
　　（4）天然气技术
　　天然气是优质燃料气，其开采、储运和使用既经济又方便。使用天然气作为空调制冷设备工作时消耗的能源，可减少因二氧化硫、二氧化氮等有害物质的排放对环境的污染，降低对人体的伤害。但天然气属于不可再生能源。
　　结语
　　近年来我国建筑行业发展飞快，节能的重点已逐渐从原来的工业领域向着建筑行业转移。而建筑行业的节能重点又主要集中在暖通空调系统节能上。因此，我们应高度重视暖通空调系统节能存在的问题，不断研究和完善技术水平，使这一系统日益发展成熟，充分节约能源和保护环境的作用。暖通空调系统节能不仅涉及民生保障，为百姓提供便利，还关系到国家能源节约和环境保护，促进经济可持续发展的大事业。因此，暖通空调系统需要新型科 技和技术作为基础，也需要政府部门的大力扶持和保障，更需要我们每一位暖通技术人员的 坚持和不懈努力。
　　参考文献
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　　[2]张淑伟.浅谈暖通空调系统与建筑节能[J].现代企业教育，2011，21：288.
　　[3]秦宇宽.浅谈暖通空调系统的节能方法[J].黑龙江科技信息，2011，20：14.
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