對暖通系統節能與安裝問題的探討

摘要:作為建筑行業的主要組成，暖通系統給人類創造舒適室內環境的同時，也使能源與環境問題的日益尖銳，暖通系統節能已成為社會關注熱點。本文結合暖通節能評價指標及能量消耗公式，介紹了節能途徑，另外在對暖通系統安裝過程中遇到的問題進行分析的基礎上，提出了應對措施。

關鍵詞:暖通系統 評價指標 節能

0 引言

暖通是采暖、通風的總稱，是建筑的一個組成部分。建筑能耗主要包括采暖、降溫、空調、炊事、熱水供應、家用電器和照明等能耗，建筑供暖、空調、降溫及熱水供應約占70%。近幾年由于能源危機及可持續發展的政策，以節能、節水、節材、節地型的綠色節能建筑已開始告別概念階段。暖通空調系統是建筑行業能源消耗大戶，暖通系統節能成為綠色節能建筑的基本課題。本文介紹了暖通系統節能評價指標及幾個主要途徑，綠色建筑的經濟運行有著長期和深遠的影響。

1 暖通節能評價指標

空調系統能耗系數CEC(Coefficient of Energy Consumption)是空調設備能量利用效率的評價指標， 其計算表達式為

CEC=(1)

由此可知CEC值越小，暖通設備的能量利用效率越高。其中空調年假想負荷及空調系統年能耗可通過溫頻數(BIN)法計算得知。假想負荷包括建筑傳熱、太陽輻射熱、內部負荷、新風負荷及其他負荷5部分組成。空調全年總耗能量是全年系統冷源耗能量、熱源耗能量與全年系統泵 與風機耗能量之和，即能量消耗公式表示為

ES=EL+EY+EP+EF (2)

由上述公式得知:滿足目標負荷要求下，ES值越小，暖通系統越節約能源。其中，冷源耗能量EL由冷源全年制冷量與部分負荷綜合指標乘積可得;熱源全年總能耗量EY可用負荷頻率表法計算。水泵設備全年能耗EP及風機設備耗能量EF的計算可借助于當量滿負荷運行時間法，即設備額定輸入功率與累計運行時間及修正系數的乘積。

2 節能途徑

隨著科學技術的不斷進步，暖通系統節能領域新技術及方案不斷出現。暖通能源消耗涉及到多方面的問題，要求在能源利用的每個環節和系統從規劃到運轉的全過程中貫徹節能的觀點，才可能達到節能的效果。本文從新型空調方式、控制方法及新的節能技術的開發應用、施工及運行管理等幾方面進行論述。

2.1 將先進的節能技術應用于暖通系統設計的各個環節，盡可能對暖通系統進行優化設計。空調器的節能技術有多種，例如變頻技術、變風量技術、太陽能超導技術及海水技術等。

2.1.1 變頻技術，其是最為有效及成熟的技術之一，成為節能技術的主流發展趨勢。此技術通過改變頻率來調整壓縮機功率，即降低了開關損耗，同時低頻運轉時的效率極高。一般采用變速泵和變速風機替代調節閥或者采用變流量技術兩種方式。經實驗驗證:使用變頻技術可實現節能30%以上。

2.1.2 變風量(VAV)空調系統，此技術使用定溫送風控制(一般設定為11~12度)。當室內達到設定溫度時，不改變送風溫度，而通過減少送風量來控制室內溫度，與此同時利用變頻電機調節能量輸出來更有效的節能，并具有運行可靠、高智能化及低噪音的特點。

2.1.3 推廣并應用使用低品位能源或可再生能源的空調系統，例如太陽能超導及海水空調技術。太陽能超導采暖技術是一種超導熱傳導和高效熱交換新技術，綜合運用空調技術和超導技術，將太陽能熱水器作為熱源，溴鋰超導暖氣片及超導冷暖空調為交換介質。當熱水器水溫上升到設定溫度(一般為55℃)以上，超導暖氣片的超導介質被激發，實現熱能的傳導，大約3分鐘就可以將系統傳導至最佳溫區，進而實現24小時全天侯用能。海水空調利用海洋資源，在國外已經有多年運行經驗。此技術將海水作為冷熱源，能有效提高一次能源利用率，并且減少CO2的排放。

2.2 改變傳統控制方式，提高系統控制水平，盡可能降低空調能耗。由于計算機和電子技術的發展，基于PI或PID控制算法的暖通系統傳統控制方法正受到挑戰，基于神經網絡模型的控制方法和基于多變量自動回歸模型的控制方法的兩種現代控制算法已經成為控制領域發展的主流方向。

2.3 利用暖通系統能量回收，實現能源的最大限度利用。暖通系統一般通過冷水機組和冷卻塔將室內的熱量排出室外，從而將室內溫度降至人體感覺舒適的溫度。如果大量的冷凝熱量直接排入大氣，一方面造成能源較大浪費，另一方面造成環境熱污染。目前蓬勃開展的冷凝熱回收技術則很好地利用了這部分熱量，對排向室外放的熱量進行回收再利用，從而有效提高了暖通系統能源利用率。另外排風熱回收也是很好的節能措施。

2.4 控制好設備及管材的質量檢查，提高施工質量。由于有些自動控制閥門價格比較高，并且某些施工單位認識不到閥門和儀表的重要性，他們在施工過程中減少閥門和儀表的數量來降低工程造價。在運行過程中，由于沒有儀表數據參考，不能根據所需調節閥門大小，進而造成嚴重的浪費。

2.5 暖通空調系統的運行管理問題，運行管理是暖通是否節能的關鍵。如果日常管理不善，設計再好的節能系統同樣達不到節能的目的。日常運行管理的節能措施有:加強設備和系統的日常和定期維護、根據季節變換，合理設置被控室內的溫度，以消除夏季“過冷”，冬季“過熱”現象。

3 安裝過程中出現的問題

暖通系統包括空調、采暖及通風等設備，安裝起來較為復雜。為做好暖通系統安裝工作， 相關施工人員必須認真翻閱施工圖紙， 聯系實際做好施工計劃，并對施工材料質量進行檢驗，另外施工過程應保證工程質量。

3.1 檢驗施工材料質量，防止有些施工單位施工過程中減少閥門和儀表的數量來降低工程造價的現象，要求施工材料都符合國家的有關標準和本工程使用的設計要求。

3.2 保證工程質量，避免暖通系統安裝施工通病。在民用建筑暖通系統的施工過程中，對于支管制作安裝、風管及水管安裝等施工重點，必須嚴格按照國家標準進行施工，與此同時通過暖通專業技術人員現場監控保障暖通系統的施工質量。暖通系統安裝施工通病包括散熱器支管及供暖干管的坡度不合適、過濾器堵塞、選錯油漆種類和施工工藝、閥門安裝錯誤、風管的漏風量較大及風管表面不平、水管漏水、漏裝排氣閥及排污閥。

4 結論

暖通系統在綠色節能建筑能耗中占據重要的位置，為達到合理有效地使用能源，暖通節能措施的研究勢在必行。本文介紹了暖通節能評價指標及能量消耗公式。鑒于暖通能源消耗涉及到多方面的問題，本文從設計、施工及運行管理等幾方面進行暖通系統節能措施的論述。

參考文獻:

[1]雪松.關于暖通空調系統的節能問題[J].民營科技.2009.10.

[2]李春宇，劉忠義.暖通節能技術分析[J].民營科技.2009.8.

[3]姜國斌.關于暖通空調系統節能問題的探討[J].廣東科技.2007(3).

[4]鄭忠明.談談暖通空調系統如何節能[J].科技信息(科學教研).2007(21).