試論暖通空調系統中環保節能技術的應用

常 艷 麗

(太原市熱力集團有限責任公司，山西 太原 030000)

隨著人們生活水平的不斷提高，暖通空調的應用日益廣泛，不僅限一些大型的商場、醫院、工廠和娛樂場所等中央空調系統的應用，還包括家用掛式、立式空調的普及。暖通空調技術的應用極大的改善了人們對環境舒適度的要求，同時也產生了一些問題，諸如健康問題、環保問題和能耗問題。如空調的使用通常在密閉的空間才能起到明顯作用，而空調本身產生的影響健康的廢物也會排出在密閉空間當中，從而對人們的健康造成影響?？照{系統的能耗也相當大，如家用空調用電量超過很多電器，同時空調制冷劑對環境和大氣也造成極大的破壞。因此，在暖通空調應用中如何節約資源，減少對環境的影響，避免對人體健康的傷害，成為工程師們的主要研究課題。解決暖通空調浪費能源和影響健康的問題應從源頭著手，怎么才能設計出更加高效的暖通空調系統，怎么才能同時滿足節約能源和滿足健康并有效達到人們需求，下文結合兩個方面進行深入分析探討，并對目前存在的問題給出解決措施。

1 暖通空調的作用及產生的效果

1.1 暖通空調的作用

暖通空調的主要作用就是在自然天氣溫度不適宜人體體感溫度的時候，通過調控系統，改變室內溫度濕度及通風條件，以達到適宜的溫度濕度提高人體舒適度。作用于室內目的是改善人體舒適度的要求，所以應避免對人體健康造成影響。

1.2 暖通空調對人體的影響

暖通空調一般作用于密閉的室內空間，減少了室內外的空氣交換，加上室內裝修及人體活動排出的不良氣體，導致室內循環空氣不達標，長時間處于這樣的環境中易導致人體健康受到不良影響。應用通風系統將室外新風引入室內，增加室內外空氣交換以改善室內空氣質量，從而減少對人體健康的影響。

2 影響暖通空調的不利因素

2.1 圍護結構的作用

按是否同室外空氣接觸，圍護結構可分為外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構是指同室外空氣直接接觸的圍護結構，如外墻、屋頂、外門和外窗等；內圍護結構是指不同室外空氣直接接觸的圍護結構，如隔墻、樓板、內門和內窗等[1]。外圍護結構的熱阻和熱穩定性對暖通空調系統有著顯著的影響，室內熱量或冷量通過外圍護結構向外界傳遞造成部分能量損失，通過門窗等結構的冷風滲透以及室內空間太大也會造成一部分能量的流失。由此可見，改變建筑結構，提高圍護結構的保溫作用，對暖通空調系統有很大的意義。

2.2 規劃設計的作用

建筑的規劃設計是在建筑開始建造以前，充分預想到所有導致熱量流失的情況以此避免，所以規劃設計在建筑建成以前起到很大的指導作用。采用熱阻高和熱穩定性好的建筑材料，考慮建筑構造和房屋朝向，結合地區地貌，充分的利用大自然的能源，諸如太陽能、風能等能量，多方面分析研究，盡可能利用自然的饋贈充分滿足節能設計規劃。

3 空調系統節能方法與技術

1)建筑物本身的節能設計，建筑物本體的建造結構利用朝向、窗框選擇、室內構型等一系列的建筑設計來對房屋進行保溫設計，比如增加門窗的封閉性，利用散熱最小的外層結構來鎖住溫度，充分利用朝向吸收太陽的熱量并加以保存，這樣建筑物本身就有很強的保溫系統，符合節能建筑標準，為后續節能設計打好基礎。

2)空調交換室內外空氣的內部系統耗電量大，這個耗能指標是現在需要重點解決的問題。為了保障室內空氣流通，保障不會因為室內長時間門窗禁閉而導致室內空氣被污染，所以空調設計增加了新風引入系統。然而新風量的增加直接導致了耗能變大。所以結合當地環境進行設計研究，把空調的新風交換和溫度調控的比例設計到最適宜的比例，以此來保證最小的耗能量。不同的季節對室內新風量的要求是不同的，溫度調控也是不同的，所以要根據季節性的不同要求進行空調系統多選擇的低耗能設計。

3)改良空調的控制系統。室內不可能長時間保持一個溫度，長時間處于一個溫度中會導致室內更加冷或者更加熱，還需要調節到人體適宜的溫度。對于比較大的環境，比如商場、工廠、醫院等大型建筑，中央空調的調控就比較復雜，所以空調設計中增加了空調溫度自控系統，會根據室內溫度的高低，自己調節溫度和新風量的最佳比例，由此省去了很多麻煩與不便，還保障了低耗能。

4 暖通空調的節能手段

暖通空調的節能設計要根據具體問題具體環境多方面結合起來具體分析。還要結合不同的季節情況進行設計改善。能夠保障空調在大環境和小環境中都能夠滿足條件和需求合理的運轉。

4.1 采用合理的冷熱源

選擇合理適合的空調系統是改良節能設計的關鍵，而選擇合理的冷熱源就是節能系統的重中之重措施。比如熱源應優先采用城市、區域供熱或工廠余熱。高度集中的熱源能效高，便于管理，有利于環保，熱、電、冷聯產系統的最大優點是一次能源的利用率達80%左右，為其他系統所不及，但它初投資較大，系統設計較復雜[2]。

4.2 采用蓄冷(熱)系統

滿足以下條件時應采用蓄冷(熱)系統：建筑物的逐時負荷峰谷差懸殊，采用常規空調會使冷熱源容量過大，系統又經常處于部分負荷下運行?？照{負荷高峰與電網高峰時段重合，且電網低谷時段空調負荷較小。有避峰限電要求或必須設置應急冷熱源的場所。

4.3 采用變頻應用系統

一般暖通空調系統設計時，必須按天氣最熱，負荷最大時設計，并且留10%～20%的設計余量[3]，然而實際運行時絕大部分時間空調不在滿負荷狀態下，存在較大的富余能力，所以節能潛力很大。采用變頻控制系統，根據外界環境負荷的變化使系統做出相應的調節，可以很大程度上降低空調系統的耗電量，從而起到系統的節能目的。

4.4 再生能源在暖通空調中的應用

再生資源是最節能環保的資源，取之于自然，用之于自然，而且可以循環利用，有很好的環保作用，對身體也沒有任何危害。我國是能源消耗大國，不可再生能源的儲量日益減少，為實現能源的可持續發展，再生能源的利用必不可少。暖通空調中能夠應用的再生能源有：太陽能、風能、地下水、土壤能、海洋能和自然風等，根據利用能源的不同，相應的由空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵等新技術的發展。

5 結語

暖通空調很大程度上滿足了人們的需求，隨著人們生活水平的提高，暖通空調的應用越來越廣泛，需求也越來越大。暖通空調帶來的好處良多，但并不完美，在專業人員的不斷努力之下，伴隨空調系統使用帶來的健康、環保和能耗問題逐步得到改善，空調系統將會給人們提供更加舒適的生活工作環境。