暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題分析

周思遠(yuǎn)

（身份證號：130132198909043179）

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題分析

周思遠(yuǎn)

（身份證號：130132198909043179）

暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置，起著重要的作用，節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)。通過暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究與應(yīng)用，必將產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會效益。

暖通空調(diào)系統(tǒng)；建筑節(jié)能；意義；原則；措施

1　暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的意義

空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但隨著全球能源危機(jī)的出現(xiàn)，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。能源為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了動力，但是由于各種原因，能源的發(fā)展往往滯后于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例。對這些能源的大量使用，使得地球資源目益匱乏，同時也帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。在炎熱的夏天，如果對暖通空調(diào)系統(tǒng)采取節(jié)能措施，不僅可以大大緩解電力緊張狀況，同時對于降低不可再生能源的消耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維持可持續(xù)發(fā)展等都有著重要的意義。

2　暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的原則

（1）舒適性與節(jié)能之間的矛盾統(tǒng)一。①以節(jié)能為原則，將熱舒適指標(biāo)在工程中加以實(shí)際應(yīng)用，即利用支配熱舒適的因素的巧妙組合，達(dá)到舒適和節(jié)能的協(xié)調(diào)。②滿足個人需求，不強(qiáng)求全面統(tǒng)一，個人與全體兼顧，對節(jié)能和控制的靈活性均有利。③滿足新的舒適要求，盡管影響人體舒適的主要因素為舒適環(huán)境，但對于生活環(huán)境中的聲、光、色要求同樣應(yīng)予以滿足。這有利于滿足人的舒適感，實(shí)現(xiàn)動態(tài)自然境界，這對節(jié)能是利的。④控制室內(nèi)空氣品質(zhì)。有關(guān)為消除浮游塵埃、細(xì)菌、臭味等的通風(fēng)量的研究一直都在進(jìn)行中?？偟陌l(fā)展趨勢是通風(fēng)量應(yīng)增大，應(yīng)注意室內(nèi)進(jìn)、排風(fēng)的氣流組織，以便有效地利用室內(nèi)的通風(fēng)量。

（2）能源利用與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾統(tǒng)一。①提高化石燃料的利用效率。選擇合理的供能方式，以減少CO的排放量。②低溫?zé)崮艿膽?yīng)用。按質(zhì)用能，先“功”后“熱”是用能的原則，應(yīng)采用“高溫”冷水和“低溫”熱水，利用冬季大氣中的低位熱量，風(fēng)冷熱泵也是很節(jié)能的裝置。

3　暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的措施

（1）改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)及其保溫性能，減少冷熱損失建筑物及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)對節(jié)能的影響主要有如下方面：

①同樣形狀的建筑物，南北朝向比東西朝向冷負(fù)荷小。因此，合理的建筑物朝向的選擇是一項(xiàng)重要的節(jié)能措施。②對于相同體積的建筑物，建筑物體形系數(shù)（S=F/V）越大，則其外表面積越大，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱越多，空調(diào)冷負(fù)荷也越大。為節(jié)能起見，在建筑設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量控制S，如果出于造型和美觀的要求需要采用較大S時，應(yīng)盡量增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻。③從建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、墻、樓板、屋蓋、地板等傳入室內(nèi)的熱量中，外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總傳熱量比例很大。因而要盡量減少外窗面積，并采取有效的遮陽措施，如選用特種玻璃、雙層玻璃和窗簾或遮陽板等。④對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，提高建筑物保溫性能是減少空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，從而降低能耗。

（2）采用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行節(jié)能

輸配系統(tǒng)承擔(dān)的任務(wù)是將冷熱量及新風(fēng)從制冷站或空調(diào)機(jī)房輸送到房間。與住宅和一般性非住宅建筑不同，特別是大型公共建筑在暖通空調(diào)電力消耗中，60～70%由輸送和分配冷量、熱量的風(fēng)機(jī)、水泵所消耗。這是導(dǎo)致此類建筑能源消耗過高的主要原因之一。目前建筑系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)水泵的電力消耗包括集中供冷（熱）系統(tǒng)水泵電耗占我國城鎮(zhèn)建筑運(yùn)行電耗的10%以上，而這部分電耗有可能降低60～70%，因此，也應(yīng)是建筑節(jié)能的重點(diǎn)，尤其是大型公共建筑節(jié)能的主要途徑。隨著變頻技術(shù)的成熟，空調(diào)系統(tǒng)中的輸配設(shè)備，如水泵、風(fēng)機(jī)等，越來越多地采用這種技術(shù)進(jìn)行節(jié)能。

（3）減少輸送系統(tǒng)的動力能耗

動力能耗主要是指空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中風(fēng)機(jī)和水泵所消耗的電能，采用科學(xué)的方法使之降低對整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有十分重要的意義。在工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐中常采用以下方法減少動力能耗：

①水系統(tǒng)采用大溫差。加大空調(diào)冷凍水系統(tǒng)及冷卻塔水系統(tǒng)的工作溫差，可以減少水量，以降低其輸送能耗，同時可以減小管徑，節(jié)約初投資。但要注意影響冷凍機(jī)換熱面積的大小，冷凍機(jī)COP的高低，冷卻塔造價(jià)的變化以及AHU（空氣處理機(jī)組）內(nèi)盤管排數(shù)的變化。提高送風(fēng)系統(tǒng)的溫差。與水系統(tǒng)一樣，當(dāng)采用冰蓄冷技術(shù)時，由于供水溫度低，送風(fēng)溫度也下降，使送風(fēng)的溫差增加，即低溫送風(fēng)方式。通過專門的誘導(dǎo)型風(fēng)口直接送風(fēng)或利用末端裝置內(nèi)風(fēng)機(jī)混合，以滿足入室送風(fēng)溫度。②低流速。水泵和風(fēng)機(jī)的功耗與管路系統(tǒng)中流速的平方成正比，采用低流速能取得較好的節(jié)能效果，且有利于提高水力工程的穩(wěn)定性。③采用輸送效率高的載能介質(zhì)。一般情況下，用水輸送冷（熱）量的耗能量比空氣輸送要小，且輸送相同的冷（熱）量所用水管管徑要小于風(fēng)管，所占空間相應(yīng)也小得多。

4　結(jié)語

暖通空調(diào)系統(tǒng)是關(guān)系國計(jì)民生和國家可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到千家萬戶的冷暖。更關(guān)系到國家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。因此我們有必要對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題給予高度重視。

[1]路永華.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能探討.應(yīng)用能源技術(shù)，2005，5.

[2]李曉云，張偉.淺談暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題.山西建筑，2007（36）.

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2015-5-23