暖通空調(diào)設(shè)備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

曲仁慧

【摘要】在現(xiàn)代的生產(chǎn)和生活環(huán)境當(dāng)中，暖通空調(diào)設(shè)備為人們創(chuàng)造了體感舒適的室內(nèi)環(huán)境，也滿足了部分企業(yè)日益增多的特殊生產(chǎn)需求。但是由于用于驅(qū)動傳統(tǒng)暖通空調(diào)設(shè)備運行的能源基本是不可再生的，并且設(shè)備的使用往往會產(chǎn)生破壞自然環(huán)境的污染物。所以，近年暖通空調(diào)設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)科研機構(gòu)的研究方向出現(xiàn)了明顯的變化。通過開發(fā)新型的熱交換介質(zhì)、利用零污染和可再生能源、在暖通空調(diào)設(shè)備的制造工藝當(dāng)中使用蓄冷和蓄熱技術(shù)以及利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)對暖通空調(diào)設(shè)備工作狀態(tài)的精確控制，暖通空調(diào)設(shè)備的生產(chǎn)全面向智能化控制、能源利用和制冷媒介的多元化發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；零污染；智能控制

一、暖通空調(diào)設(shè)備及其使用

由于人口大量集中于城市當(dāng)中狹小的生活空間以及人員密集、空氣流通不暢的生產(chǎn)環(huán)境，人們產(chǎn)生了利用機械設(shè)備來促進(jìn)室內(nèi)外空氣的流動，提升室內(nèi)環(huán)境舒適度的想法。由于機械制造業(yè)和基礎(chǔ)科學(xué)研究的飛速發(fā)展，為暖通空調(diào)設(shè)備的發(fā)明、發(fā)展和使用創(chuàng)造了條件，而暖通空調(diào)設(shè)備制造技術(shù)的進(jìn)步也給20世紀(jì)世界范圍內(nèi)的城市化打下了基礎(chǔ)，創(chuàng)造了嶄新的舒適便捷而又健康安全的城市化生活方式。隨著空調(diào)制造技術(shù)的進(jìn)步，單體空調(diào)設(shè)備走進(jìn)了千家萬戶，讓人們一年四季都可以享受舒適的家居生活。目前，暖通空調(diào)設(shè)備因不同應(yīng)用場合的需要，既有大型的中央空調(diào)設(shè)備，也有適用于家庭需要的單體空調(diào)和小型家用中央空調(diào)系統(tǒng)，可以滿足各種調(diào)控室內(nèi)溫度濕度的需要。

二、暖通空調(diào)設(shè)備技術(shù)發(fā)展需解決的問題

（一）能源利用效率

目前，廣泛應(yīng)用和生產(chǎn)的暖通空調(diào)設(shè)備絕大部分使用的是不可再生能源。在國家日益嚴(yán)格的建筑物與空調(diào)設(shè)備節(jié)能環(huán)保技術(shù)規(guī)范的限制下，提高暖通空調(diào)設(shè)備的能源利用效率的研究會一如既往的重要。過去二十年由于變頻控制技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)備制造和安裝使用中的普及，已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的節(jié)能效果。但是在暖通空調(diào)設(shè)備的熱交換方式、控制技術(shù)和導(dǎo)熱介質(zhì)的環(huán)節(jié)還存在很大的提升空間，如果能研發(fā)生產(chǎn)出更高效的導(dǎo)熱介質(zhì)，實現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)備更小單元的按需調(diào)節(jié)問題或者有效地改進(jìn)熱交換方式，就可以生產(chǎn)出工作效率更高、工作質(zhì)量更好的設(shè)備。

（二）不可再生能源的消耗量

為了實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)作用，暖通空調(diào)設(shè)備需要使用能源來驅(qū)動內(nèi)部的機械設(shè)備實現(xiàn)其傳熱、制冷媒介與環(huán)境之間的熱量交換。隨著設(shè)備的使用量持續(xù)增加，其能源的消耗量已經(jīng)給城市的能源供應(yīng)系統(tǒng)和整個經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大的壓力。每年因極端天氣條件下供暖或制冷需求猛增導(dǎo)致得大面積斷電現(xiàn)象越來越多。因此，減少因使用暖通空調(diào)設(shè)備而消耗的不可再生能源，開發(fā)能夠使用清潔能源的設(shè)備是企業(yè)需要解決的問題。

（三）室內(nèi)環(huán)境的健康問題

使用了空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境雖然體感舒適，但是由于環(huán)境的長時間封閉，造成室內(nèi)以及通風(fēng)管道內(nèi)有害病菌的聚集和滋生，并且空調(diào)使用過程中產(chǎn)生的噪音也會對人體產(chǎn)生不良影響。近年來由于使用空調(diào)造成的健康問題已經(jīng)引起了消費者和科研人員的關(guān)切。

三、暖通空調(diào)設(shè)備的發(fā)展趨勢

（一）智能化控制

智能化控制技術(shù)能夠最大程度地滿足人們對于各種生活和生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的控制需要。由于應(yīng)用了人工智能技術(shù)的控制系統(tǒng)有自主學(xué)習(xí)的功能，可以根據(jù)系統(tǒng)自動采集的設(shè)備運行及外部環(huán)境參數(shù)的智能化分析結(jié)果，做出科學(xué)的決策。對暖通空調(diào)設(shè)備實現(xiàn)智能化控制，意味著可以精確地控制設(shè)備的運行，通過智能控制系統(tǒng)對室內(nèi)外環(huán)境狀況的自動分析和判斷，精確地調(diào)節(jié)設(shè)備的工作狀態(tài)。并且在智能化控制的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境中有害物質(zhì)含量的監(jiān)控，還能夠解決空調(diào)使用造成的健康風(fēng)險。目前，在一些國際上空調(diào)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)，已經(jīng)有了相對成熟的智能化空調(diào)系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)。應(yīng)用這些設(shè)備不僅可以實現(xiàn)對每一間居室溫度濕度分別進(jìn)行精確控制，還能滿足用戶通過公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)對居家空調(diào)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

（二）新能源應(yīng)用技術(shù)

傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)備大多使用電力、燃煤和燃?xì)庾鰹槟芰縼碓?。近年來，清潔能源的使用逐步成為建筑暖通系統(tǒng)設(shè)計的研究重點。其中比較常見得是利用零污染的太陽能和熱泵技術(shù)為暖通設(shè)備提供熱源。由于能源危機日益嚴(yán)重和國家的環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)格，生產(chǎn)可再生的清潔能源為能量來源的暖通空調(diào)設(shè)備是企業(yè)發(fā)展的新機遇。

（三）研發(fā)零污染的制冷劑

傳統(tǒng)的含氟制冷劑對大氣層產(chǎn)生了巨大的破壞，目前，在制冷設(shè)備的生產(chǎn)中已經(jīng)逐步被淘汰。使用既不產(chǎn)生對環(huán)境有害物質(zhì)又具有高效的制冷效果的新型制冷劑是空調(diào)制造業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

（四）蓄冷、蓄熱技術(shù)的應(yīng)用

蓄冷和蓄熱技術(shù)能夠讓用戶避開用電高峰，既能讓施行峰谷電價地區(qū)的用戶享受到低電價的優(yōu)惠，又可以減輕城市供電、供熱系統(tǒng)的運行壓力。其原理是利用設(shè)備的工作潛能把能量轉(zhuǎn)換為熱量或冷量蓄存在內(nèi)部的介質(zhì)當(dāng)中，在需要時再通過介質(zhì)與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，常見的介質(zhì)為水或冰。

四、結(jié)語

在暖通空調(diào)設(shè)備的制造領(lǐng)域，我國的企業(yè)目前在節(jié)能技術(shù)的研究方面還有很大的進(jìn)步空間。隨著國家新的環(huán)保法規(guī)的落實，給暖通空調(diào)設(shè)備制造企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)提出了更高的要求，也開拓了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)新的視角。生產(chǎn)企業(yè)必須順應(yīng)時代的發(fā)展需要，在暖通空調(diào)設(shè)備的節(jié)能、環(huán)保和利用清潔能源技術(shù)方面取得新的突破，生產(chǎn)出能夠滿足新時代國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的新產(chǎn)品，為消費者創(chuàng)造更加健康舒適的室內(nèi)工作和生活環(huán)境。