暖通空調系統節能的若干問題及措施

饒慶

摘要：隨著世界經濟的快速發展，各國的能源消耗量也在逐年增加，節能減排已然成為了全球共同關注的重點課題。空調設備是我國民眾以及企業最為重要的溫度調節設備之一，而我國現階段的暖通空調系統中的節能功能還十分有限。因此，本文對我國現階段暖通空調系統進行分析，對如何解決其系統節能中存在的問題進行討論。

關鍵詞：暖通空調；中央系統；節能問題

中圖分類號：TU831 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）05—178—02

前言

目前，我國經濟正處于快速發展階段，我國民眾的消費能力也在隨之提升，空調已經在我國的民眾家庭以及企業中逐漸普及。暖通空調為人們提供的便捷與舒適毋庸置疑，但暖通空調在使用中產生的能源消耗量也不容忽視。在國內的絕大部分公共建筑中，都會設有暖通空調，且暖通空調的節能能力還有很大的開發空間。因此，相關技術人員開展對暖通空調節能系統的研究工作，對我國節能工作發展有著非常重要的意義。

1優化暖通空調系統設計中的主要問題以及解決方法

暖通空調系統的設計原則主要有以下幾點：第一，暖通空調必須保證其建筑內各房間擁有獨立的溫度調節能力；第二，實現用戶各分室的溫度分攤能力；第三，暖通空調系統應當盡量簡單，節約管材使用與初期建設投資成本。暖通空調系統，尤其是其分支下中央空調系統本身就是一個較為復雜的溫度調節系統，其系統設計的科學性會對設備的實際使用效果造成直接影響。

1.1怎樣優化建筑圍護結構的保溫性能

如果在建筑圍護結構上出現問題，會造成室內熱量的大量流失，嚴重降低暖通空調的制冷和制熱效率。因此，在優化暖通空調系統的工作中，應該將設計工作重點放在改善建筑圍護結構功能上。同時，在國家出臺有關與建筑保暖設計的規范中，也將建筑的圍護結構，視為評價其整體保暖水平的重要因素。暖通空調圍護結構的傳熱能力，在很大程度上取決于圍護結構的保溫性能。因此，對圍護結構的保溫功能進行優化對降低暖通空調能耗來說，是十分重要的。 1.2如何提升暖通空調系統的可控性

為了提升暖通空調的可控性，其設計人員經常會按照暖通空調所提供的舒適性指標來作為暖通空調的基本控制參數。之前的空調控制系統，都是通過簡單的溫度數字來向用戶提供室內的溫度信息。而很多用戶并不能很好地理解數字下所代表的溫度情況，因此會出現在夏季將空調溫度調節得過低，或者在冬季將空調溫度調節得過高。而舒適感控制系統，會告知用戶什么樣的溫度標準是會讓人體感到最為舒適的溫度標準，增加用戶的溫度調節行為的理智性與科學性，降低過度調節溫度所帶來的能源浪費，并且能夠為用戶的健康提供保障。

2建立熱能回收系統，使能源得到充分利用

2.1眾所周知，造成暖通空調能源消耗量較高最重要的原因，是暖通空調會在其工作時浪費大量余熱。在這種情況下，建立熱回收系統就可以為降低暖通空調節能發揮很大作用。熱回收系統的基本工作原理，就是通過專業的熱量交換裝置來回收建筑物內、外的余熱（冷）或廢熱（冷），并把回收的熱（冷）量作為供熱（冷）或其他加熱設備的熱源而加以利用的系統。為了確保室內的空氣衛生，暖通空調還需要完成室內的換氣工作，而在建筑中的各項空調工作負荷項目中，換氣工作產生的新風負荷會占據其總量的百分之二十五到百分之三十。若能夠通過排風中的熱量來對新風溫度進行調節，就會比直接使用暖通空調來處理新風所消耗的能源要少得多，進而達到降低制熱或制冷所需要消耗的能源的目的。

現階段，能夠完成此項工作的設備有轉輪式全熱交換器、中間熱媒式換熱器、板式熱交換器、板翅式換熱器、熱管換熱裝置、熱泵和熱回收環等，此外，施工人員還能夠通過建筑本身的結構設計來達到保溫效果。在這些設備當中，除熱泵和熱回收環屬于間接熱能回收裝置以外，其余都屬于直接熱能回收裝置。在暖通空調工作過程中，熱能直接回收裝置與熱能間接回收裝置二者并不存在沖突。例如，如果能夠在溫度控制系統中將熱泵設備與直接熱能回收設備聯合使用，那么熱回收工作的工作效率就會比單獨使用其中一種要高得多。在實際工作中，一般情況下暖通空調系統設計人員都會選擇將轉輪式熱回收設備與熱泵進行組合，或者將熱管熱回收設備與熱泵進行組合。

2.2熱能回收工作的具體方法

（1）利用排風產生的余熱實現熱能回收

將排風中產生的熱能進行回收，然后利用其溫度對新風進行一定的預熱或者預冷，進而達到減少新風負荷是最為常見的熱能回收方法之一。在這項技術中，對排風余熱的回收工作還可以分為全熱回收與顯熱回收兩種，其使用的回收設備一般以熱管式換熱設備、熱媒式熱交換設備、板翅式全熱交換設備與傳統板式顯熱交換設備為主。

（2）通過制冷機冷凝效果完成熱回收

相比于利用排風實現熱回收的節能方式，利用制冷機組的冷凝效果來完成熱回收工作的技術含量更高，其工藝流程也更為先進，這項技術的短暫的發展過程中，便贏得眾多相關學者以及科研人員的注意力。這種技術所使用的換熱設備能夠與其他設備組合使用。若將這一設備與家庭中的熱水系統相結合，將完成壓縮的制冷劑引入板式熱交換設備中，而熱水則通過熱交換設備的另一端進行傳遞，此時就會因為制冷劑在壓縮后溫度上升，在設計合理的情況下，設備所提供的熱源就能夠將水加熱到能夠滿足用戶使用的溫度，并且能夠存放在具有保溫功能的水箱中，以供用戶隨時使用。在制冷機中的冷凝設備熱量不足，無法將水加熱到一定溫度的情況下，也能夠通過將水源熱泵安裝在系統中，來滿足加熱需要。這種系統不僅能夠避免直接將熱源排放到空氣中，對大氣造成熱污染，還能夠代替鍋爐以及相關附屬設備提供熱水的功能，避免將鍋爐燃燒時產生有害氣體，是一種節能效果明顯，而且又具備環保意義的系統設計。

3深化可再生能源的利用

隨著空調設備普及范圍的不斷擴張，使空調的使用消耗更多的不可再生能源，還會對生態環境造成及其惡劣的影響。因此，如何在暖通空調系統中深化可再生能源的使用，便成為相關領域最為重要的研究課題之一。在目前技術條件下，地源熱泵技術與太陽能技術是采暖系統中的應用較為常見，下文將對以上兩種技術的應用理念進行簡單講解。

（1）太陽能是現階段在各領域應用最為頻繁的可再生能源，在建筑節能采暖領域的應用被分為主動式與被動式兩種。被動式技術的應用方式相對簡單，且成本較低，而且不需要其他能源進行輔助。這一技術的基本理念就是利用科學化安排的建筑位置以及建筑群結構設計，通過自然取光的方式來利用日照帶來的熱能，是最為直接的太陽能使用方式，也是目前利用太陽能進行建筑采暖的主流方式。而主動式太陽房的機構設計就比較復雜，而且成本也相對較高，還需要使用電能進行輔助。這種采暖系統的組成設備包括風機、散熱器、太陽能集熱設備等。此外，目前太陽能光電板與太陽能集熱板的使用技術也比較成熟，應用太陽能集熱墻來實現太陽能利用也是一種可行的方法。

（2）地源熱泵與之前的采熱技術原理有著很大不同，這項技術需要利用地下土壤中的熱源，并通過一些例如電能一類的高位能源來實現從低溫位能向高溫位能轉化，進而在建筑中建立一個能夠提供足量熱源以及供冷需求的中央系統。地源熱泵系統的最大優勢，就是其提供的熱量較為穩定，在冬季也不會降低其實際供暖效果。這一技術實現供冷以及供暖的基本原理就是，在需要供暖時，將地下熱能抽取到室內；在需要制冷時又可以將室內的熱源釋放到地下。不僅能夠在地源供熱系統中起到蓄能作用，還可以提升空調設備在一年中的使用效率。

4暖通空調自控技術

先進的暖通空調自控技術，不僅能夠使房間內始終保持一個恒定的溫度與濕度，節約人力資源的使用，還能夠防止暖通空調出現過多的能量損耗，提升能源利用率。目前電子信息技術、以及計算機網絡技術的不斷發展，也為暖通空調的各項軟件以及硬件技術提供了更多的技術支持。利用先進的軟件系統來組建暖通空調的中央監控系統，能夠實現對整體暖通空調系統的實時監控，以及長時間數據分析與統計工作，例如將回風中的二氧化碳含量控制在最小范圍內，既能夠達到相關的衛生要求，也能夠使能源得到最大化利用。此外，在暖通空調系統中擁有一個精準可靠的計算機檢測系統和控制系統的情況下，這個檢測系統就可以根據分析室內和室外的空氣濕度以及溫度來判斷當前季節，并在不違背用戶意愿的前提下，將室內空氣的溫度與濕度控制在最佳的范圍內，進而實現空調系統自動運作。這種先進的控制系統，不僅能夠使空調系統的工作效率得到大幅提升。而且還可以對其進行恒溫控制編程，進而能夠實現對暖通空調進行每年每月甚至每天不同的溫度設定要求，經過相關部門調查，這種暖通空調自動控制系統能夠在不影響用戶體驗的前提下，節約百分之十的能源。同時這一技術還有很大的開發空間，其控制界面中一些便捷的軟件，也能夠為空調系統的可操控性提供保障。

5結束語

如何實現科技發展與自然資源開發二者之間的平衡，是近幾年來全世界各領域發展都頗為關注的問題。而暖通空調作為一種使用普及率較高，資源消耗量較大的電器設備，其節能系統的開發工作就顯得更為重要。在此，希望本文對暖通空調節能系統中問題的分析與解答，能夠為相關單位以及工作人員對暖通空調調節系統的研究工作提供一個具有參考價值的文獻資料，進而使我國此項工作水平得到進一步提升。