淺析暖通空調節能技術的發展方向

文/郭俊捷 常德市規劃建筑設計院有限責任公司 湖南常德 415000

1、前言

改革開放以來，我國的經濟建設取得了舉世矚目的成就，伴隨著城市化的不斷推進，一座座高樓大廈屹立在我們周圍，經濟的飛速發展也帶來了能源的緊缺，為了推動社會可持續發展，緩解能源的緊張局面，節能降耗已成為當前十分迫切的任務。近年來科學技術不斷發展，越來越多的節能技術被應用在建筑領域中，作為建筑能耗中的耗能大戶，暖通空調系統中節能技術的運用就顯得非常重要[1]。利用可再生能源、優化中央空調自動控制系統、廢熱利用與余熱回收等都是未來中央空調系統節能技術發展的方向。

2、可再生能源的利用

可再生能源包括太陽能、風能、地熱能、生物質能等等，是一種可以持續得到補充、用之不盡的能源，探索暖通空調系統中可再生能源的利用具有十分重要的意義。

2.1 地熱能的應用

地源熱泵技術是一種經濟有效的空調節能技術，它通過少量電能的輸入，把地熱中的低品位能源轉化成可以利用的高品位能源，夏季可制冷，冬季可制熱，地下水、湖水、江河水、海水、污廢水都已成功作為地源熱泵空調系統的熱源。近年來，地源熱泵空調系統的運用越來越廣泛， 取得的環境和經濟效益也十分顯著[2]。

自然界的水不斷循環，有著復雜的化學成分、化學性質和物理性質。不管是應用地表水或地下水，必須充分考慮水的化學成分、礦化度、硬度、渾濁度和腐蝕性等因素，并采取相應的處理措施，采用地表水水源熱泵空調系統需對取水方案進行論證分析，應用地下水源熱泵空調系統需充分保障地下水的回灌量，并采用解決土壤熱不平衡的技術措施，同時，熱源井的施工工藝和管理質量也是影響地源熱泵空調效果的關鍵因素。這些也是地源熱泵技術的控制難點和今后需要改進的方向。

2.2 太陽能的應用

太陽能時一種可再生能源，清潔環保、資源豐富、分布廣泛，目前，太陽能熱水器產品在市面上已經非常普遍，在蓄冷蓄熱空調系統中，太陽能熱水可以作為空調系統的熱源補給，大大提高空調系統整體運行效率，太陽能光伏發電應用也十分廣泛，光伏發電產業增長迅猛，產業規模不斷擴大，目前，實現產品化的太陽能空調產品以小型空調機組為主，但是國內也已經開發出可直接使用太陽能供電的離心冷水機組，這表示太陽能在暖通空調領域的發展將迎來一個新的時代。

3、中央空調自動控制系統優化

在目前的空調設計工況下，中央空調系統在大部分時間內不會在滿負荷狀態下運行，中央空調系統中空調主機的負荷能隨季節氣溫變化自動調節負載，而與主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調節負載，幾乎長期在滿負載下運行，造成了能量的極大浪費，也惡化了中央空調的運行環境和運行質量。隨著控制技術的日益成熟，通過引進先進的空調系統自動控制技術，可以大幅降低中央空調系統能耗[3]，取得顯著的節能效益。機房設計時，空調冷熱水機組的設計需要以詳細的空調冷熱負荷計算為基礎，合理配置冷熱源設備的臺數和容量，并制定合理的運行策略。通過機房群控系統的設置，連鎖主機對應的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等裝置，實現自動調節，自動匹配。

空調末端的管理監控對空調系統節能有非常重大的意義，它可以降低末端設備自身的運行能耗，對房間有人和無人的情況自動管理調節，實現真正意義上的“人走機停”，而且還能降低空調主機的負荷，為整個空調系統帶來20%以上的節能。空調計費系統的設置，還能約束人們隨意浪費空調能源的行為，增強人們的節能意識。

總之，智能建筑是今后建筑業發展的方向，中央空調控制系統是樓宇自動化系統非常中央的組成部分之一，積極發展空調自控技術是未來節能發展的重要方向。

4、余熱回收技術

積極研究和改進熱回收技術是發展暖通空調系統節能技術的重要舉措。目前市面上大部分的螺桿機組和離心機組都具備有冷凝熱回收的功能，回收的熱量可以用來供給生活熱水，實現熱水的免費供應。回收鍋爐煙氣余熱是鍋爐節能的重要途徑，使用余熱回收技術，鍋爐的熱效率可以提高10%以上，多余的熱水也可以用來供給生活熱水，而且可以有效減少有害物質的排放，更加節能環保。

5、空調系統其它節能措施

在進行空調系統節能設計時，可以適當提高空調供回水溫差，降低空調系統的輸送能耗。空調末端的設計應根據建筑的使用功能和空間布局綜合考慮，當空調系統負擔的各區負荷差異比較大，部分負荷運行時間較長并要求溫度獨立控制時，采用變風量空調系統，實現空調系統按需供應。新風量大的使用房間和區域需設置新風熱回收系統，同時在空調的過渡季可以充分利用室外的新風，縮短空調主機的運行時間。對于空調區散濕量較小且技術經濟合理時，宜采用溫濕度獨立控制系統等等。

6、展望

隨著建筑節能技術的發展和綠色建筑的推廣，暖通空調行業的發展也將迎來新的契機，

我們不僅要重視核心技術的開發，還要在空調系統設計、施工、運行管理水平上不斷提高和改進。