節能環保技術在暖通空調系統中的應用初探

程永勝 張偉光

1.青島海田設計事務所有限公司，中國·山東 青島 266000

2.中鐵一院集團山東建筑設計院有限公司，中國·山東 青島 266000

1 引言

隨著國民生活質量的不斷提高，建筑耗能也越來越大，特別是空調的普遍應用，使電能的消耗越來越大。建筑耗能中空調系統耗能占比較大，空調的運作對于能源的消耗非常巨大，雖然中國能源儲備豐富，但是人均不足，能源還是較為緊張，因此耗能巨大的特點使之與能源緊張的形式之間產生了不對等的情況。空調的節能問題成為社會普遍關注的問題，如何降低空調的能耗對于生態環境有著深遠的意義。降低空調的能耗不僅可以減輕民眾的費用，還可以緩解能源緊張的局勢。

2 暖通空調的概念

2.1 暖通空調對人體健康的影響

根據有關數據的顯示，人們一天24h 時間中有大部分的時間都待在室內，因此室內的設施關乎著人們的身體健康。隨著中國的快速發展，城市化腳步的推進，城市的各種設施、建筑物越來越齊全，密集程度也較高，再加上室內裝修的多種多樣，使得室內的氣體不易排出到室外。因此室內空調的選用對于人體的健康有著重要影響[1]。

2.2 改善室內空氣質量

空調的主要作用就是改善室內的空氣，使人們在一個空氣質量較好的空間內工作、生活。提高室內空氣質量的根源就是空氣的循環凈化，首先室內通風可以將室內的污染物及時排出，因此在室內通風方面可以作為研究的重點問題，室內增加通風量后室內有污染的空氣可以及時排出，所以在設計空調排風問題時，排風量的大小和排出方式的目的就是要實現室內空氣的持續循環，以此來改善室內空氣的質量[2]。

3 暖通空調的節能設計要點

3.1 冷熱源的選擇

對于空調系統的節能設計問題，從基本上來講就是對空調在運行時對于其整體狀態、整個過程進行綜合分析，尋找出最優的方案。使空調不論在任何外界環境或室內環境下都可以進行最經濟合理的運行，并可以達到最好的效果。空調進行設計時對于其主要設備的選擇尤為重要，目前市場上有多種冷熱源，常用的三種冷熱源為熱泵型機組、溴化鋰吸收式機組、電制冷冷水機組。三種機組各有所長：熱泵型機組相對于溴化鋰吸收式機組具有較優秀的節能和環保效果，適宜夏季制冷；溴化鋰吸收式機組在運行過程中能耗較低，能有效地節約電能，適用于室內有廢熱、余熱的環境中使用；電制冷冷水機組是目前市場上一種常規并且成熟高效的冷源系統。

3.2 蓄冷系統的選擇

對于空調而言，蓄冷系統可以有效節約能耗，還可以節約費用，優勢在于在用電高峰期電力供應不足或電力供應過剩的情況蓄冷系統可以根據供需關系來進行調整，在不降低空調運行質量的前提最大程度節約能耗。目前中國各大空調生產商大部分使用的是蓄冷系統，蓄冷系統在整體的運行過程中在低電荷時將水制成冰儲存冷量，以供應高電價時段的需求，然后釋放冷量，蓄冷系統在實際應用中創造了較大的經濟效益以及社會效益。

4 暖通空調系統中新型能源的應用

4.1 增大天然氣使用范圍

天然氣是21世紀最佳的清潔能源，并且天然氣氣在地球上的儲量非常大，而且天然氣然燃燒的污染物非常少，暖通空調在未來的設計中應該將天然氣作為暖通空調的動力資源。中國現階段天然氣的使用范圍已經非常廣泛，基礎的設備已經非常齊全，中國天然氣的管道鋪設已經遍布中國絕大多數城市。如果未來可以將天然氣作為空調的驅動資源，首先使用清潔能源—天然氣可以緩解目前能源緊張的現狀，另外天然氣燃燒產生的污染很少可以最大程度上保護環境[3]。

4.2 各種再生資源的積極采用

如今能源問題是各個國家關注的重點，能源關乎著國家的發展，人民的安居樂業，因此近些年中國在能源領域有了很多突出的成就。對于可再生資源的建設方面大力支持，減少不可再生資源的消耗。目前可再生資源的種類很多，如太陽能、核能、潮汐能、地熱能、風能等。利用太陽能轉換來的電能來驅動空調實現制冷的工作，可以很大程度減少電力的消耗，并且更加環保。傳統空調的使用會因余熱問題導致城市熱島效應，然而太陽能空調就會避免這種情況的出現，在使用過程中不會出現氟利昂等對大氣有破壞性的氣體，是最為綠色的能源。

5 暖通空調系統新型技術的應用

5.1 蓄冷空調

蓄冷空調的運作原理就是通過夜間谷電蓄能，白天峰電使用，實現節能。由于城市白天用電量大供應較為緊張因此電價較晚上而言高，蓄冷空調可以在晚上電價低，供電充足的情況下進行工作，進行冰凍作業儲存冰塊，到白天電量緊張時融化冰塊，已達到制冷的目的，實現暖通空調最佳節能的效果。并且可以很大程度上緩解城市白天用電緊張的問題，還可以降低用戶的電力成本。

5.2 熱回收技術

熱回收技術就是通過對空調機組運行時所排出的熱量進行回收利用，使空調達到最佳的工作效率，熱回收可以有效減少或避免排風系統將室內空氣全部排出，將熱量回收再利用。熱回收技術一方面提高了空調的工作效率，另一方面還可以有效減少熱量擴散帶來的污染。熱回收技術是目前暖通空調新技術當中應用前景最大的技術，非常值得市場進行更深的研究開發。

5.3 低溫地板輻射采暖技術

低溫地板輻射采暖技術主要是針對冬季室內制熱所研發的，其主要原理是在室內地板中鋪設水管然后加熱器將熱水循環流通，通過地面的熱輻射來提升室內空氣的溫度。采用低溫地板輻射采暖技術在冬季就可以代替暖通空調在冬天使用。低溫地板采暖技術的溫度應小于45℃的熱水循環來傳遞媒介，然后將熱量輻射至室內。低溫地板輻射的制熱效果會增加人體舒適度，讓人感覺到溫暖，也會使人頭腦保持舒適和冷靜[4]。

6 結語

暖通空調使人們生活的環境更舒適，但是對于環境也產生了不利影響，空調對于電力資源的消耗非常大，中國電力系統常年處于超負荷的運行當中。面對日益枯竭的資源，空調行業要積極改革創新，使暖通空調不僅節能減排，還可以高質量提升空氣質量。降低空調的能耗不僅可以減輕民眾的費用，還可以一定程度上緩解能源緊張的局勢。