暖通空調系統的節能問題分析

周思遠

（身份證號：130132198909043179）

暖通空調系統的節能問題分析

周思遠

（身份證號：130132198909043179）

暖通空調系統在建筑節能中占據重要的位置，起著重要的作用，節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎。通過暖通空調系統節能的研究與應用，必將產生顯著的環境和社會效益。

暖通空調系統；建筑節能；意義；原則；措施

1　暖通空調領域節能的意義

空調系統的出現為人們創造了舒適的空調環境，但隨著全球能源危機的出現，節能降耗成為空調系統設計、運行和管理中的關鍵環節。能源為經濟的發展提供了動力，但是由于各種原因，能源的發展往往滯后于經濟的發展。現有的暖通空調系統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，同時也帶來嚴重的環境問題。在炎熱的夏天，如果對暖通空調系統采取節能措施，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、保護生態環境、維持可持續發展等都有著重要的意義。

2　暖通空調領域節能的原則

（1）舒適性與節能之間的矛盾統一。①以節能為原則，將熱舒適指標在工程中加以實際應用，即利用支配熱舒適的因素的巧妙組合，達到舒適和節能的協調。②滿足個人需求，不強求全面統一，個人與全體兼顧，對節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境，但對于生活環境中的聲、光、色要求同樣應予以滿足。這有利于滿足人的舒適感，實現動態自然境界，這對節能是利的。④控制室內空氣品質。有關為消除浮游塵埃、細菌、臭味等的通風量的研究一直都在進行中。總的發展趨勢是通風量應增大，應注意室內進、排風的氣流組織，以便有效地利用室內的通風量。

（2）能源利用與環境保護之間的矛盾統一。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低溫熱能的應用。按質用能，先“功”后“熱”是用能的原則，應采用“高溫”冷水和“低溫”熱水，利用冬季大氣中的低位熱量，風冷熱泵也是很節能的裝置。

3　暖通空調領域節能的措施

（1）改善建筑維護結構及其保溫性能，減少冷熱損失建筑物及其圍護結構對節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荷小。因此，合理的建筑物朝向的選擇是一項重要的節能措施。②對于相同體積的建筑物，建筑物體形系數（S=F/V）越大，則其外表面積越大，通過圍護結構的傳熱越多，空調冷負荷也越大。為節能起見，在建筑設計時應盡量控制S，如果出于造型和美觀的要求需要采用較大S時，應盡量增加圍護結構的熱阻。③從建筑物的圍護結構、墻、樓板、屋蓋、地板等傳入室內的熱量中，外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護結構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對于暖通空調系統而言，提高建筑物保溫性能是減少空調系統能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低圍護結構的傳熱系數，從而降低能耗。

（2）采用變頻調速技術進行節能

輸配系統承擔的任務是將冷熱量及新風從制冷站或空調機房輸送到房間。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電力消耗中，60～70%由輸送和分配冷量、熱量的風機、水泵所消耗。這是導致此類建筑能源消耗過高的主要原因之一。目前建筑系統中風機水泵的電力消耗包括集中供冷（熱）系統水泵電耗占我國城鎮建筑運行電耗的10%以上，而這部分電耗有可能降低60～70%，因此，也應是建筑節能的重點，尤其是大型公共建筑節能的主要途徑。隨著變頻技術的成熟，空調系統中的輸配設備，如水泵、風機等，越來越多地采用這種技術進行節能。

（3）減少輸送系統的動力能耗

動力能耗主要是指空調系統運行中風機和水泵所消耗的電能，采用科學的方法使之降低對整個空調系統的節能有十分重要的意義。在工程設計與實踐中常采用以下方法減少動力能耗：

①水系統采用大溫差。加大空調冷凍水系統及冷卻塔水系統的工作溫差，可以減少水量，以降低其輸送能耗，同時可以減小管徑，節約初投資。但要注意影響冷凍機換熱面積的大小，冷凍機COP的高低，冷卻塔造價的變化以及AHU（空氣處理機組）內盤管排數的變化。提高送風系統的溫差。與水系統一樣，當采用冰蓄冷技術時，由于供水溫度低，送風溫度也下降，使送風的溫差增加，即低溫送風方式。通過專門的誘導型風口直接送風或利用末端裝置內風機混合，以滿足入室送風溫度。②低流速。水泵和風機的功耗與管路系統中流速的平方成正比，采用低流速能取得較好的節能效果，且有利于提高水力工程的穩定性。③采用輸送效率高的載能介質。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管，所占空間相應也小得多。

4　結語

暖通空調系統是關系國計民生和國家可持續發展的重要行業。暖通空調系統的節能不僅關系到千家萬戶的冷暖。更關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染。因此我們有必要對暖通空調系統節能問題給予高度重視。

[1]路永華.暖通空調系統節能探討.應用能源技術，2005，5.

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

TU831.3

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2015-5-23