供熱暖通節能技術研究

閻順利

摘要：隨著科技的不斷發展，節能技術水平顯著提升，促進暖通空調在設計上更加注重與節能環保技術的融合?；诖耍柲軣岜眉夹g具有了更加廣泛的應用范圍。太陽能技術與熱泵技術的結合能夠實現二者優勢的合理互補，推動暖通空調技術水平的不斷提高。

關鍵詞：太陽能熱泵技術；暖通空調；應用；發展

經濟的長期高速發展，一方面使我國成為世界第二大經濟體，另一方面資源與環境壓力日益嚴峻，目前我國已成為全球CO2排放量最大的國家。為減小資源與環境壓力，保證經濟與社會的可持續發展，我國政府在全社會著力推進節能減排，發展低碳經濟，倡導綠色建筑。以20世紀80年代啟動居住建筑“一步節能”為起點，到現在的居住建筑“三步節能”與公共建筑節能50%標準的執行，以及低能耗、超低能耗示范建筑的建設，我國的建筑節能取得了很大成就。

1供熱暖通技術特點

首先，燃油鍋爐的采暖環境較好，鍋爐效率較高，與傳統供暖技術相比具有較大的優勢。燃油鍋爐的自動化設計能夠減少人工操作，降低供熱管理人員的勞動強度，有效避免人工操作失誤，提高供熱暖通工程效率；其次，很多供熱企業都使用燃氣鍋爐，燃氣鍋爐排放污染物較少，有利于生態環境的保護，能夠有效促進供熱暖通工程的可持續發展；再次，傳統供熱暖通工程的建筑面積較大，而壁掛式暖爐的使用能夠減少建筑面積的占用，降低供熱暖通工程的投資成本，進而提高供熱暖通企業的經濟效益；最后，供熱暖通技術能夠充分利用直燃機彌補傳統鍋爐采暖的季節限制，提高供暖資源的利用效率。

2供熱暖通節能關鍵技術

2.1熱泵技術的功能及原理

熱泵即為冷機，主要功能是促進能源在低溫熱庫與高溫熱庫之間傳遞的裝置。在這一過程中，如果需要將能源轉入高溫位置，那么所需的能量通常要高于其運行過程中所消耗的能量。具體講，發揮低沸點液體的作用，通過節流閥進行減壓，隨即蒸發，將熱量從低溫物體吸收，而后再完成蒸汽壓縮，達到溫度升高的目的。冷凝器的功能是及時釋放能量，進行液化處理之后，形成循環，促使熱量由低溫物體轉至高溫物體。熱泵技術在家人設備中得到較為廣泛的應用。

2.2節能概念+節能技術與產品=節能設計

實踐中往往將空調系統節能簡單歸結為節能概念+節能技術與產品，但是忽視了空調系統整體的合理性，不能實現理想的節能效果，使節能項目成為“技術堆砌與產品冷拼”。在一些節能示范建筑設計中，這種現象并不鮮見。節能概念、節能技術與產品不是節能設計的目標，而是實現理想節能效果的手段。理想節能效果包含兩層意義：一是在運行條件與效果均相同的情況下，能最大限度地發揮系統的節能潛力；二是獲得的節能收益與付出的代價相匹配。分析與實踐表明，只有在系統整體優化的前提下，整合適用的節能概念、技術與產品，才可能實現理想的節能效果。

3全面探討太陽能熱泵技術在暖通空調中的應用與發展

3.1太陽能主動式采暖與被動式采暖的實現

太陽能在采暖方面的作用需要借助集熱器完成，最終將處于分散狀態的太陽能轉化成熱水，再轉至發熱末端，此時，建筑工程的采暖系統形成，也就是太陽能采暖系統。被動式與主動式是太陽能采暖的主要模式。在主動式中，應用電能，使得加熱書能夠在管道中進行循環，供熱目標實現。在整個過程中，采暖的設備主要包括風機、水泵以及散熱器等。在被動式太陽能采暖系統中，不再局限于輔助性能源的配合，只需要對建筑位置、相關構件等進行合理布局與處理，節能效果突出。

3.2低溫熱水地板輻射技術

地面輻射采暖主要是利用低溫熱水進行供熱，熱水是地面輻射采暖的主要熱源，需要將熱水溫度控制在60度以內。而地面輻射采暖需要在地板中埋設采暖設施，利用熱水對地板進行加熱，讓熱水在地暖管內進行循環流動，通過熱流輻射來實現室內供熱采暖。

4供熱暖通節能技術的完善措施

4.1完善控制系統

供熱暖通節能技術應積極建立適合供熱系統運行的控制系統，這是因為供熱系統主要由用戶、管網和熱源組成，為了要保證有序的熱生產和使用循環必須建立控制系統?？刂葡到y的建立能夠使管理人員掌握供熱系統的運行狀況，為管理人員供熱運行方式的選擇提供依據，進而保持供熱系統水熱平衡的狀態，保證供熱系統的正常供熱。另外，供熱系統的經濟投資較小，使用效率較高。為此，供熱暖通工程應積極建立完善的控制系統，加強對供熱系統的熱量和供熱循環的控制。

4.2合理選擇能源類型與利用方式

研究表明，使用過程的能耗及CO2排放占建筑全過程能耗及CO2排放量的80%以上，在特定的建筑能源類型與利用方式下，建筑使用過程的一次能源中礦物能源的消耗與CO2排放呈固定的正比例關系。盡管建筑全壽命周期耗熱耗冷量與建筑能源類型及利用方式無關，但使用過程中的礦物能源消耗和CO2排放卻與之密切相關，合理選擇建筑能源類型及利用方式會產生顯著的節能減排效果。因此，暖通空調的節能設計應在降低冷熱負荷的基礎上努力追求能源類型與利用方式的合理性，實現建筑能源優化。

4.3重視熱泵對建筑節能的價值

從供熱的角度，在目前的科學技術水平下，只有通過熱泵才可能實現能源利用效率高于100%，才能將雖不能直接利用、但賦存量巨大且廣泛存在于自然界和人類生產生活過程中的低品位熱轉化為建筑熱源。熱泵對建筑節能的價值可以簡單歸納如下。1）節能①一次能源高位熱值熱效率η>1。相對于鍋爐等一次能源直接燃燒型制熱設備，只有熱泵的一次能源高位熱值效率可能做到η>1。我國發電與輸電的綜合效率約為33%，只要熱泵供熱的季節COP>3.03，就能使η>1。而燃油、燃氣鍋爐等直燃型就地供熱設備的η通常低于0.9，燃煤鍋爐房集中供熱的η通常低于0.7。②提高電力設施的年負荷率。冬季需供熱、夏季需供冷的地區存在明顯的電力需求季節不均衡現象，電力設施的年負荷率較低。而較低的年負荷率意味著發電煤耗的增加。采用熱泵供熱，增加了冬季的電力需求，提高了電力設施的年負荷率，使發電平均煤耗降低。

5結語

在節能低碳的社會大背景下，建筑節能將是永恒的主題，其中暖通空調系統節能是建筑節能的主角。實現建筑節能固然離不開節能技術與產品，但更重要的在于樹立基于節能目標的暖通專業設計理念，采用基于計算機技術的動態全過程分析方法，實現節能技術及產品的合理選用與系統整體優化，如此才能創造出更多使系統整體優化、技術適宜、投資合理、低能耗低排放的暖通空調系統。

參考文獻：

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（作者單位：唐山市熱力總公司）