暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能探析

摘 要:近年來(lái)能源供應(yīng)日益緊張，然而建筑耗能卻在不斷地上升，因此合理控制建筑能耗迫在眉睫。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)能夠有效地降低建筑能耗，是建筑節(jié)能的有效途徑。本文對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能的主要構(gòu)成與特點(diǎn)進(jìn)行分析，探討暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的策略，并提出一些觀點(diǎn)以供參考。

關(guān)鍵詞:暖通空調(diào) 節(jié)能

中圖分類號(hào):TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)12(b)-0058-01

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，環(huán)境與能源問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視。在人們生活水平提高的同時(shí)，建筑耗能也在不斷的增加。建筑的能耗一般包括在照明、空調(diào)、通風(fēng)、采暖、熱水供應(yīng)與電器等方面的能耗，其中暖通空調(diào)能耗所占的比重逐年上升，已經(jīng)成為建筑能耗的重要構(gòu)成部分?，F(xiàn)代建筑匯總常常采用暖通空調(diào)系統(tǒng)維持建筑物內(nèi)部環(huán)境的溫度與濕度。暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗包括了輸送設(shè)備(水泵與風(fēng)機(jī))能耗、新風(fēng)負(fù)荷產(chǎn)生的能耗以及冷熱負(fù)荷產(chǎn)生的能耗。對(duì)暖通空調(diào)能耗有著主要影響的因素有圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、室內(nèi)人員、室外氣候條件以及設(shè)備照明等。

1 暖通空調(diào)節(jié)能的意義

目前，我國(guó)建筑業(yè)飛速發(fā)展，建筑能耗不斷攀升，據(jù)統(tǒng)計(jì)建筑能耗占社會(huì)總能耗的27%以上，并呈現(xiàn)在不斷上升的趨勢(shì)。而暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗又是建筑能耗的主要構(gòu)成部分，占30%～50%。這進(jìn)一步激化了能源供求的矛盾，能源的大量開(kāi)發(fā)利用不但導(dǎo)致了地球資源逐漸匱乏，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。煙塵、硫化物、氮氧化物和二氧化碳等的排放量不斷增加，極大地破壞了生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重阻礙了可持續(xù)發(fā)展。據(jù)相關(guān)研究表明雖然暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗非常大，但是采取科學(xué)的節(jié)能技術(shù)還是能夠有效的降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗，這對(duì)節(jié)能環(huán)保有著重大的意義。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中存在的問(wèn)題

2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上的問(wèn)題

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率在很大程度上取決于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。合理的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠有效地降低系統(tǒng)能耗。然而，在設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中存在著諸多問(wèn)題，如設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)部門(mén)重視不夠、設(shè)計(jì)周期較短、技術(shù)問(wèn)題得不到完全解決、設(shè)計(jì)單位滿目追求設(shè)計(jì)數(shù)量而忽視設(shè)計(jì)質(zhì)量等均給空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能帶來(lái)了嚴(yán)重的阻礙，導(dǎo)致建筑在配置暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)投資較大，系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的能耗嚴(yán)重超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著新技術(shù)方案的不斷涌現(xiàn)，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案越來(lái)越多，不同的技術(shù)方案有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。在選擇技術(shù)方案時(shí)，因?yàn)榭紤]問(wèn)題的立場(chǎng)不同導(dǎo)致各方的評(píng)價(jià)結(jié)果也各不相同。往往由于缺乏客觀的、科學(xué)的設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)方法，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)所適從，難以設(shè)計(jì)出最合適的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方案。

2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行管理上存在的問(wèn)題

運(yùn)行管理在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面發(fā)揮著不可忽視的重要作用。部分單位在達(dá)到設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)后，就不注重對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，一些暖通空調(diào)系統(tǒng)的操作人員沒(méi)有必要的基本理論常識(shí)。暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理中，相關(guān)人員缺乏操作知識(shí)，無(wú)法區(qū)分運(yùn)行的高峰期，不能合理有效的進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理。在實(shí)際運(yùn)行中，往往將高峰期與正常期的暖通空調(diào)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置相同，造成了極大的能耗浪費(fèi)。此外，在空調(diào)設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)上，相關(guān)人員也沒(méi)能盡職盡責(zé)。由于過(guò)濾器和空調(diào)機(jī)盤(pán)附著異物、風(fēng)道滲漏導(dǎo)致熱損失等導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)機(jī)器性能下降。乳溝低效率的設(shè)備無(wú)法及時(shí)地更換或維修，就會(huì)導(dǎo)致不必要的能耗。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能對(duì)策分析

3.1 利用新的節(jié)能技術(shù)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的不同熱濕參數(shù)設(shè)置的能耗是不同的。傳統(tǒng)的空調(diào)是將室內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，借助空氣實(shí)現(xiàn)環(huán)境和人體的熱濕交換，因而需要的空氣溫度也相對(duì)較高，而且此時(shí)空調(diào)設(shè)備中的維護(hù)機(jī)構(gòu)熱損失與加熱新風(fēng)熱損失都非常大。根據(jù)熱濕環(huán)境協(xié)調(diào)配置的研究承購(gòu)，采用新的節(jié)能技術(shù)以改變傳統(tǒng)的空調(diào)運(yùn)行方式，對(duì)輻射熱進(jìn)行增強(qiáng)，所需的空氣溫度會(huì)限度地下降，可以起到明顯的節(jié)能效果。此外，采用變頻調(diào)速技術(shù)也是暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能控制的有效途徑之一。

3.2 降低輸送系統(tǒng)的能耗

暖通空調(diào)的輸送系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較多的動(dòng)力能耗，其主要是暖通空調(diào)運(yùn)行中水泵與風(fēng)機(jī)消耗的電能。使用合理的方法降低動(dòng)力能耗能夠有效地增強(qiáng)整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果。在實(shí)踐中往往采用一下方法降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力能耗:第一，采用較大溫差的水系統(tǒng)。加大暖通空調(diào)冷卻塔水系統(tǒng)和空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的工作溫差能夠減少水量，降低設(shè)備輸送能耗。第二，采用低流速。管路系統(tǒng)中的流速的平方和風(fēng)機(jī)、水泵的功耗成正比，因此采用較低的流速可以有效地節(jié)約能耗，并且有利于提高水利設(shè)備的穩(wěn)定性。第三，輸送效率較高的載能介質(zhì)。通常使用使用水輸送熱或冷量所耗費(fèi)的能力比使用空氣耗費(fèi)的能量要小得多，而且輸送同樣熱或冷量所使用的水管的管徑小于風(fēng)管管徑，能夠減少占地面積。

3.3 運(yùn)行管理控制

科學(xué)的運(yùn)行管理能夠有效地節(jié)約暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。加強(qiáng)暖通空調(diào)的運(yùn)行管理控制能夠在一定程度上彌補(bǔ)設(shè)備缺陷所造成的能耗，通過(guò)對(duì)空調(diào)設(shè)備運(yùn)行的有效控制可以使能源更加精確、合理地消耗使用。理想的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理控制是通過(guò)樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行的。樓宇自控系統(tǒng)能夠?qū)ㄖ飪?nèi)的各種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、管理與控制，能夠保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，從而到達(dá)節(jié)省人力、節(jié)約能源的目的。暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)可以借助樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能控制。但是，目前大部分建筑的智能化程度還有待提高，空調(diào)自控系統(tǒng)有待完善。

3.4 改善建筑的保溫性能

通過(guò)改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效地提高保溫性能，從而減少冷熱的損失。首先，建筑物應(yīng)當(dāng)選擇合理的朝向。其次，建筑物在相同體積的情況下，如果體形系數(shù)越大，外表面積越大，那么圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱也就越多，空調(diào)的符合也就越大。因此應(yīng)當(dāng)盡量控制建筑物的外表面積。第三，建筑物的地板、屋蓋、樓板、墻與外窗傳入室內(nèi)的熱量較多，因此要多采用必要的遮陽(yáng)措施，如選用遮陽(yáng)板、雙層玻璃和特種玻璃等。第四，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性影響著維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)，也決定了暖通空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的大小。因此，應(yīng)當(dāng)提高建筑物的保溫性能從而減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗，例如，合理控制窗戶與墻的比例、采用新型的復(fù)合墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采用氣密性較好的門(mén)窗等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們應(yīng)當(dāng)重視暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中存在的問(wèn)題，并加以改善。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中改善設(shè)備的保溫性能與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，積極運(yùn)用新的節(jié)能技術(shù)，爭(zhēng)取有效地控制建筑能耗。

參考文獻(xiàn)

[1]亓去鵬.采暖工程中的室溫調(diào)節(jié)與節(jié)能[J].黑龍江水專學(xué)報(bào)，2005，33(1):54～55.

[2]羅家國(guó).淺析室內(nèi)暖通空調(diào)的節(jié)能措施[J].建筑.2011(13).

[3]王丹，包小東.置換通風(fēng)中送風(fēng)口的位置對(duì)地面速度場(chǎng)分布的影響[J].黑龍江水專學(xué)報(bào)，2005，32(3):l8～19.

①作者簡(jiǎn)介:張宇，性別:男，學(xué)歷:大學(xué)，出生年月:1969年7月生，籍貫:遼寧海城，職稱:高級(jí)工程師，研究方向:采暖通風(fēng)工程設(shè)計(jì)方向，工作單位:中冶北方工程技術(shù)有限公司。