住宅建筑采暖空調節能技術

賈新坡（鄭州廣源建設監理咨詢有限公司，河南　鄭州　450000）

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住宅建筑采暖空調節能技術

賈新坡
（鄭州廣源建設監理咨詢有限公司，河南鄭州450000）

摘要：隨著社會經濟水平的不斷提升，城市居住環境有了很大改善，人們在建筑舒適性方面的要求也在不斷提升，暖通空調的使用充分地滿足了這種需求。相關數據統計表明，作為建筑整體能耗的重要產生部分，目前暖通空調能耗已經占到國家整體能源消耗的20%，因此采取相應的節能技術實現節能減排具有重要的社會價值與環境效益。目前住宅建筑采暖空調節能技術的主要應用形式為針對各元器件進行的節能優化和系統整體運行流程的采暖效率提升。本文探討了住宅建筑采暖空調節能技術應用的相關內容，旨在提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：暖通；制冷；空調；節能

1. 節能暖通空調系統的構成

典型的住宅采暖空調系統相對復雜由多部分器件構成，主要包括壓縮機、冷凝器、蒸發器等，系統構成與工作流程如圖1所示。

暖通空調的工作流程為：（1）壓縮過程。暖通空調內部的制冷劑在壓縮機作用下，呈現壓力與溫度共同上升的狀態，為能源交換積蓄能量；（2）冷凝過程。通過壓縮機的制冷劑傳遞到冷凝器結構，高溫高壓氣體在此部位進行換熱，整體溫度降低，冷凝放熱后變為液態；（3）減壓過程。冷凝換熱后的制冷劑繼續流通，在膨脹閥位置釋放壓力，轉化為低溫低壓液體；（4）蒸發過程。完成冷凝減壓的制冷劑流通至蒸發器，與環境進行再次換熱，吸收外界熱量，由液態轉變為氣態；（5）循環過程。蒸發氣態化之后的制冷劑被壓縮機吸入，進行再次循環采暖。

2. 住宅建筑采暖空調節能技術應用要點

2.1合理選擇機組容量

住宅建筑采暖空調主機是系統的核心設備，在整體能耗中占比60%以上，而主機運行中的能耗又由有效功率和空載功率組成。所以，選擇適宜的機組容量，對于在保證滿足建筑采暖需求的基礎上，降低空載功率，提升采暖機組實際使用效率具有重要的作用。處于降低能耗的考慮，當前空調系統節能主機配置的形式多為差額配置，即采用大容量和小容量機組配合使用的形式。以居民住宅建筑為例，暖通空調系統差額配置的為200萬kcal/h大容量冷水機組和60萬kcal/h小容量冷水機組，在采暖需求較大的高峰期，開啟大容量機組，而在低谷期則開啟小容量機組，這樣有效實現了機組容量的合理控制，有效降低了空載功率，提升了整體能耗控制效果，收到了節能減排與維護采暖空調機組狀態的效果。

圖1

2.2利用復合能源

在當前能源短缺和環境污染的雙重壓力下，清潔能源的開發和利用成為了采暖空調能源供給的重要研究對象。除了傳統的電力與燃氣能源驅動形式外，采暖空調系統的集中供熱和燃油驅動為復合能源的使用提供了更多選擇。這種能源使用模式，除了能夠有效降低采暖空調對于傳統能源的需求，降低電力生產過程中產生的二氧化碳、硫化物對環境造成的污染，同時多種能源的使用，能夠有效提供采暖空調的運行穩定性，在出現電力供應短缺的階段，能夠實現錯峰用電，在電力系統出現故障的情況下，也能夠通過復合能源的使用保證空調機組的正常運行，降低緊急狀況下采暖空調停止運轉對人們的生產生活造成的不良影響。

2.3調整與改造水系統

采暖空調中的循環水系統是進行熱量交換的重要結構，其驅動能耗占到空調系統整體能耗的15%～30%水平范圍。可見，針對采暖空調水循環系統進行優化具有重要的節能作用。具體的調整與改造內容主要包含以下幾個方面：

（1）結合采暖空調運行理論參數與實際參數，合理選擇驅動水泵的類別與型號，如需選擇大流量和大揚程水泵則應進行仔細地檢測與核對，避免大功率水泵的功率浪費。某建筑采暖空調系統在水泵選型過大的情況下，換熱液態流通速度過大，閥門封閉不嚴，造成了大量的能源浪費。而在進行初步改造加裝節流閥后，又導致的換熱液體流通量大幅下降，系統換熱采暖能力不足的情況，系統處于低效運行狀態，在未獲得理想采暖效果的情況下，能源利用效率極低。經過研究分析，工程師發現導致這一問題的根源在于水泵流量過大，因此將水泵型號進行兩個更替，從而有效解決了問題。

（2）在滿足舒適性和工藝的條件下，盡可能地增大回供水溫差

提升采暖空調系統熱交換溫差能夠進一步提升熱交換過程的效率，降低水流傳輸過程中形成的能量損失，同時高溫差系統對于管路截面的需求較低，系統管道可選擇小管徑管線搭建，整體建設成本大幅降低。大溫差熱交換理念并未強調單純地提升采暖空調系統溫差，而是在保證機組系統整體正常運行的前提下，借助溫度勢能提高能源利用效率，因為過大的溫差可能導致內部冷卻器、風機盤管等器件的性能下降。因此在系統溫差設置環節中應進行綜合性地考量，兼顧空調整體能耗、采暖效果以及器件工況等進行選擇。如某住宅建筑采暖空調系統，設置溫差參數如下：冷卻水側溫差5℃，冷水供水溫度7℃，回水溫度15℃，這一溫差參數設置有效實現了大溫差采暖，保證了系統采暖效率，管線溫升低于0.5℃水平范圍。

（3）對水泵使用變頻調速技術

變頻調速技術是采暖空調節能技術的重要形式，通過水泵實際運行功率的自動化調節實現能耗的降低。對于建筑采暖節能空調實際應用的測試得知，應用變頻調速技術，系統循環水泵整體能耗降低達到15%水平范圍。在具體應用過程中，水泵變頻調速技術和根據系統運行狀態和流動余量進行動態化調節，全面提升系統節能效果。

（4）對所有水環路進行水力平衡測試，盡量避免水系統失調

水力計算是提升水循環系統運行效率，維持管道水力平衡的重要環節。在當前的采暖空調系統應用過程中，應針對各循環回路的水流實際流動參數進行準確的測量，對于部分高阻力回路增設循環泵，維持系統整體的水力平衡水平。同時，應注意管道內部水流的通暢性，定期對管道進行清理，可通過加壓沖洗的方式排除雜質，降低阻力。

2.4加強日常管理提高節能效益

（1）提高建筑采暖空調系統的維護水平，對于閥門、管道等關鍵器件安排周期性的檢修，在出現系統滴漏的情況下及時進行補救，對于容易積累污垢的蒸發器、過濾器等器件應進行定期清理，針對系統的電氣控制系統進行穩定性檢測，保證儀表和設備的正常工作。

（2）實現采暖空調系統運行參數的全面監控，在出現參數異常的情況下，應查明問題根源，采取針對性的措施進行改造，避免隱性能耗對于系統節能的損害。

（3）對不需連續工作的空調系統通風，盡可能地縮短預冷時間，并且在預冷時盡量采用循環風，不引入室外新風。

（4）對人員數量變化比較大的空調系統，最冷月份和最熱月份新風量根據室內CO2濃度監測器數值，自動控制新風入口閥，調節新風量，從而節省了冷（能）量。

2.5采用先進的空調系統自控策略

在應用采暖空調自控策略的過程中，可借助樓宇空調系統集控平臺進行管理，控制整個樓宇所有房間的空調表冷器啟停，設置室內溫度處于合理的水平范圍之內（夏季≥25℃，冬季≤18℃），超過限定值自動停機，下班后延時半小時所有房間自動關機，如有辦公室需要加班，可通知計算機管理工作人員，經允許后，修改計算機指令為該房間空調表冷器單獨送電。利用系統集控能耗分析軟件，從實際的運行能耗數據出發，用能耗數據分析各系統問題。這種以實際運行能耗數據為導向的節能診斷、節能改造和節能運行方法，已經初見成效。

結語

綜上所述，在當前的建筑節能技術應用過程中，空調能耗的降低是重要的一環，通過空調節能技術的應用，能夠在保證人居舒適度的前提下，全面降低建筑能耗，達到節能減排的目的。目前采暖空調節能技術應用的要點主要在于機組容量選擇、復合能源應用、水循環系統改造、日常管理以及自動化智能技術的應用，行業工作者們應對上述要點進行深入地研究分析，結合具體的采暖空調施工實際情況提出針對性的優化方案，提升能源利用效率。

參考文獻

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［4］徐納.保障性住房節能技術集成評價體系研究［D］.華中科技大學，2012.

中圖分類號：TE08

文獻標識碼：A