暖通空調節能分析研究

徐雪

【摘要】本文首先闡述了暖通空調節能存在的具體問題，然后提出了降低暖通空調能耗的對策。望能夠對降低建筑總體能耗有所幫助。

【關鍵詞】 暖通空調； 能耗； 節能

隨著建筑業的迅速發展，暖通空調的使用越來越廣泛，空調耗能的問題成為人們共同關注的問題，空調設計人員對暖通空調系統節能性能給予很大的重視。暖通空調系統節能情況直接關系到人們的健康、日常生活質量，更重要的是直接關系到國家能源資源的消耗利用以及環境污染。

一、暖通空調節能存在的具體問題

1、設計管理方面的問題

空調系統的節能效果直接受暖通空調系統的設計質量的影響，但在設計過程中，設計人員并未對空調節能予以足夠的重視，并且我國的建筑設計的理念仍是以業主為中心，這里的業主是指的房屋開發商，而不是具體的使用者，業主通常為追求經濟效益，盲目趕工期，從而縮短了設計周期，再加上有的設計單位只求數量，忽視質量，使得部分設計問題沒有得到有效細致的處理，不僅增加了暖通空調系統的施工安裝的投資，同時也增大了其運行過程中的能耗量。

2、設計計算方面的問題

冷熱負荷是空調與供暖工程設計的重要數據，設計中都是依據冷熱負荷來確定空氣處理設備能力，供暖與空調冷、熱源容量，以及輸送管道的尺寸等。但在實際中有的設計人員在設計過程中，直接用設計手冊中單位建筑面積冷、熱負荷指標來確定施工圖設計階段空調與供暖冷、熱負荷，并且沒有根據具體的工程實際情況來加以區別，最后可能造成冷熱源設備裝機容量偏大、水泵配置偏大、管道直徑偏大、末端設備偏大等問題，不僅提高了工程的直接投資額，也增大了運行過程中的能耗。此外，在室內設計計算溫度的取值這一問題上，往往由于設計人員設計過于保守，或者業主對室內溫度標準要求過高，導致計算熱負荷時設計計算溫度取值標準過高，這就直接增大了空調系統運行的能耗量。有研究表明，夏季供冷工況下室內計算溫度每升高1℃，可使空調系統降低8%～10%左右的能耗，而在冬季供暖工況下每室內計算溫度每降低1℃，可降低5%～10%左右的能耗，可見，室內設計計算溫度的取值不當會造成嚴重的能耗浪費。

3、圖紙審查方面的問題

暖通空調的設計過程中常常會出現各種錯誤或疏漏，并且這些問題是設計者本人難以意識到的，這就要求圖紙審核人員認真審核，及時發現并指出圖紙中存在的問題。但實際過程中有的審核只是走過程，未能真正起到把關作用，從而留下了質量隱患，增大了后期運行的能耗。

4、運行管理方面的問題

一些大型的建筑缺乏能耗監控和分析功能，不利于建筑內部暖通空調系統的運營管理，容易造成能耗的浪費。還有一些大樓實行了節能改造，只要對系統進行反復的調試，使之達到最佳運行工況，就能夠降低其能耗，但這種改造對于商業化運作的能源服務公司來說，為其帶來的經濟效益較小，所以他們往往不愿意這種“軟”改造。

二、降低暖通空調能耗的對策

1、 改變暖通空調工作參數

暖通空調可以實現的功能主要是對溫度和相對濕度的控制，在對人體舒適度影響不明顯的情況下，可以適當調節溫度、濕度設定。暖通空調在進行溫度濕度調節時會消耗電能，如果降低暖通空調的室內設定值，會使得空調系統中的水泵和風機的工作功率降低，從而達到節能的目的。對暖通空調系統的新風供給量參數設定適當更改，也可以實現節能的效果，由于新風的能耗約占空調系統的三分之一，過大的新風量雖然會提供富余的新鮮空氣，但是會造成大量電能的消耗，在滿足衛生健康要求的前提下可以適當減小新風風量設定值，節約能量。

2、 合理選用空調系統

（1）采用變頻技術，當室內溫度與設定溫度相差較大時，空調的風扇、壓縮機等器件處于全速工作狀態，能耗較大，當室內溫度接近設定溫度時，可以降低空調轉速，減小能耗。

（2）提高自動化水平，利用傳感技術和自動控制理論，對建筑內溫度、濕度實時監測，動態調整空調設定參數，使空調處在高效率工作區段。

（3）選擇合理的冷熱源，充分利用建筑周邊豐富的冷熱能資源，如火電廠中的熱蒸汽等。

3、改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失

根據暖通空調系統來說，空調負荷中占比例較大的就是系統結構的維護，同時對于結構的保溫性的維護在很大程度上決定了系統總傳熱系數，也就說空調負荷的大小是由維護結構來決定的。因此，國家在建筑節能設計規范和標準中的第一個要求就是提高結構的保溫性能。“規范”中還規定：冬季采暖負荷還要包括建筑圍護結構的保溫性，屋頂和地面熱量的保持，對于侵的冷空氣對于室內的熱量的消耗，但是通常設計者在計算熱負荷時會將這些方面的熱損失忽略了，這就造成熱負荷值計算明顯存在很大的偏離性，這就需要通過減小窗口面積，采取遮陽措施來實現能源的保持。

4、合理控制新風量

在室內環境中污染物發生源是存在的，所以就需要從室外攝入新風，這樣就必然會出現能源的消耗。在暖通空調系統的總冷（熱）負荷中新風冷（熱）負荷就會消耗部分的能量。根據大量的工程實例來看，新風能耗要占到大約25%的總能源消耗，然而在豪華酒店和辦公樓空調系統的能源消耗比例還會增加。所以，就要以保證室內人員的需求的情況下，通過減少新風冷（熱）負荷來實現整個空調系統的能源損耗。新鮮空氣的需求量和室內人員的數量有很大的關系。根據室內人員的變化來調節攝入室內的新鮮空氣量，盡量減少空調系統的能耗。通過在風道上設置二氧化碳檢測儀，來控制攝入室內的新風的量。

5、 加強冷熱回收利用的運用

家用暖通空調系統節能的另一個切入點是開發和利用新能源。目前采用的熱回收技術主要是在系統中安裝能量回收裝置，將排風中的能量用于新風的處理，這樣可以大大減少新風處理所需的能量，有效降低機組的負荷，從而達到節能的目的。選擇熱回收裝置時要因地制宜，結合當地的氣候條件和住宅建筑的實際情況以及排放風中的悠哈氣體含量等因素綜合選擇一種實用性雖高的裝置， 達到降低成本、回收冷熱能、節省能源的目的。

6、 建筑空調節能中太陽能的利用

現階段來看，太陽能的熱利用是建筑中太陽能的一種非常重要的利用形式，它可分成被動式與主動式兩種。被動式太陽能房的結構比較簡單，且造價成本不高，無需其他輔助能源，重要合理布置建筑方位及建筑構件。通過交換自然熱的方式，即可將太陽能利用起來。主動式太陽房的結構相對來說更復雜，且其成本也比被動式的要高，必須利用電能這一輔助能源方可正常運行。采暖降溫系統主要包含太陽集熱器、泵、散熱器、風機等多個組成部分。此外，在建筑節能領域中，太陽能集熱板、光電板發電技術等也得到了普遍應用。

夏季氣溫越高，空調的負荷便也越大，它所需要的制冷量也會相應增加。這一季節里的太陽輻射強度很大，能提供大量熱能。相應的，太陽能空調中的冷量也比較多。

冬季的太陽能輻射較弱，需要的制熱循環水溫度也較低。在適應制冷工況的集熱面積的基礎上，還能達到實際的制熱負荷要求。

三、結語

綜上所述，暖通空調系統不僅為人們的生活提供了舒適的環境，而且也是關系著國家環境污染、資源消耗、能源安全以及可持續發展的重要行業之一。因此我們應高度重視暖通空調系統節能問題，不斷豐富自己的專業知識，不斷提高自己的工作能力，與我國的暖通事業共同進步、共同成長。

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