淺談暖通空調的節能措施

陳朝陽

摘 要：我國每年大約有20億m的建筑總量，接近全球年建筑總量的一半，建筑能耗巨大。建筑節能的職責義不容辭。然而在建筑使用能耗中，暖通空調所用能耗占了40%以上，關于暖通空調的節能問題，本人根據工作經驗，總結出了幾個措施。

關鍵詞：空調節能；建筑能耗；能源；可持續發展路

建筑能耗在社會總能耗中的比例主要決定于國家的經濟情況，發達國家建筑用能一般占到全國總能耗的30%-40%；許多國家把建筑節能作為一項國策。中國作為一個發展中國家，暖通空調系統的能耗一直是建筑能耗中的大戶，約占整個建筑能耗的35%以上。發展暖通空調系統節能技術是當今發展趨勢，研究空調系統的節能技術與應用顯得尤為重要。

1 建筑外部特征及圍護結構的節能技術

冷熱負荷是空調系統最基礎的數據，制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵以及給房間送冷送熱的空調箱，風機盤管理等規格、型號的選擇都是以冷熱負荷為依據的。如果能減少建筑的冷熱負荷，不僅可以減少制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵、空調箱、風機盤管等的型號，降低空調系統的初投資，而且這些設備型號減少后，所需的配電功率也會減少，這會造成變配電設備初投資減少以及上述空調設備日常運行耗電量減少，運行費用降低，所以減少冷熱負荷是建筑節能最根本的措施。而冷熱負荷的大小與建筑外部特征及圍護結構以及室外氣候參數、室內設備、人員密切相關。

1、建筑圍護結構的節能技術

在整個建筑物的熱損失中，圍護結構傳熱的熱損失達50%—60%，門窗縫隙空氣滲透的熱損失占20%—30%。因此，加強圍護結構的保溫隔熱，提高門窗的氣密性是建筑節能的重要組成部分。

1）遮陽技術

在夏熱冬冷地區，夏季空調供冷時，外窗玻璃的輻射得熱則是空調冷負荷的主要部分，應采取遮陽措施。

2）保溫、隔熱與氣密性技術

可采用下列技術措施改善窗的保溫效果：（1）采用光熱性能良好的玻璃；（2）利用鋼塑復窗代替鋁合金窗，減少窗的冷（熱）橋傳熱。（3）采用雙層玻璃窗提高窗的保溫性。而外墻的保溫可以分為墻內保溫和外墻外保溫技術。在外墻根部，女兒墻、陽臺、變形縫等易產生“熱橋”的部位，采用外保溫技術，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。

2、建筑外部特征節能技術

1）建筑朝向布局

確定良好的建筑朝向，夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱；同時，建筑物的朝向對建筑的空調冷負荷有很大的影響，選擇合理的建筑物朝向，是一項重要的節能措施。一般認為，建筑物為南朝向是我國建筑節能的必要條件。保持合理的建筑間距以及建筑群的錯落布局，可使建筑物接受適當的太陽輻射，同時有利于獲得自然通風氣流。

2）建筑體型

合理的建筑體型能夠減小建筑物與外界的熱量交換，出于節能的考慮，在建筑設計時應盡量控制建筑物的體形系數。建筑物的造型宜簡潔，完整，盡量避免復雜的輪廊線。

2 建筑空調系統運行管理的節能技術

目前，中央空調的操作人員往往因為誤操作而偏離機組的運行參數，從而增加了機組的運行費用，因此要做好節能，首先就必須糾正各種誤操作。比較普遍的是對冷凍水和冷卻水系統、冷卻塔系統的誤操作。

1）水泵操作中的節能

在冷凍水和冷卻水系統的實際操作中，往往存在幾種誤操作：有些操作人員開機時未按照機組的運行參數調節冷凍水和冷卻水進出水壓力降，導致人為增加水泵的運行電流，造成電的浪費。正確的做法是開機前關閉不運行機組的冷凍水進水閥和冷卻水進水閥，以免竄水現象發生。

在以上誤操作出現后，有的操作人員增開一臺水泵的方法解決，此舉更是錯上加錯，造成更多的電的浪費。正確做法是冷凍水泵、冷卻水泵臺數與機組臺數對應[6]。

2）冷卻塔操作中節能

在傳統的控制系統中，多臺冷卻塔并聯時，很多操作人員都是把所有冷卻塔進出水閥全部打開，冷卻風機只開部分，冷卻水從沒開風機的冷卻塔流下，這樣造成冷卻塔冷卻效果差，導致機組偏離運行參數。在操作時冷卻塔的開啟臺數與機組的開啟臺數應匹配，應關閉不開風機的冷卻塔的進、出水閥，防止冷卻水在不使用的塔中流過，這樣便可達到最佳散熱效果。

2）末端操作節能

設計時風機選型過大，為、統運行在大風量、小溫差下，風機的能耗增加，實際運行工況偏離最佳工況點，效率不佳。而全年逐時負荷都在變化，多數情況下處于部分負荷，溫差小于設計狀況，增加風機的功耗。

變風量系統是通過改變送入房間的風量來滿足室內變化的負荷。如果將風量減小，就有可能在滿足舒適的要求下，減少風機的功耗。研究表明，變頻器控制電機的方式具有明顯優勢。采用變頻控制后，風機軟啟動，減小風機的沖擊電流，減少風機的運行維護費用。由于空調系統大部分時間在部分負荷下運行，所以風量的減少帶來了風機能耗的降低，變風量系統追求以較少的能耗來滿足室內空氣環境的要求。

節能和環保是實現可持續發展的關鍵。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，從可持續發展理論出發，空調系統如何適應在低負荷下高效節能運行及在系統設計中對設備進行節能選配就成為空調節能的關鍵，這對于節約能源、降低運行費用、促進國民經濟發展具有十分重要的意義。作為一個將來從事暖通專業的工作者，在空調系統的設計和管理過程中，均應對節能降消問題引起足夠的重視，在各個環節中均應積極地爭取挽回所有可能挽回的能量，并將能源消耗作為衡量系統優劣的一項重要指標。只要我們各方共同努力，空調系統的節能降耗問題是不難解決的。