论暖通空调系统中的节能问题

建筑与预算 掷、入挪、士 月刊 理论研讨 第5期总第205期2013年 论暖通空调系统中的节能问题 车春鸿 摘要随着城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，我国建筑的能耗总量呈逐年 上升趋势，而暖通空调系统在建筑能耗中占有重要比重。本文通过分析暧通空调节能的重要 意义和设计方面存在的问题，从而提出暧通空调系统节能的有效途径与方法。 关键词暖通空调系统能耗节能有效途径方法 1暖通空调节能的重要意义 随着我国建筑业的迅猛发展，建筑能耗不断增 加，建筑能耗已经占据社会总能耗27%以上，有些地 区已接近40%，且其总量呈逐年上升趋势。能源总消 费量的比例已从20世纪70年末的10%，上升到近年 的2748%，其中2/3为暧通空调系统所消耗。随着 城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调 系统得以广泛应用，用于暖通空调系统的能耗也将进 一步增大，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。 根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗 是惊人的，但如果采取相应的节能技术，使现有空调 系统节能20%50%是完全可能。因此在暖通空调系 统中考虑节能，意义十分重大。 2节能设计方面存在的问题 实现暖通空调系统的节能，目前已经具备很多成 熟的条件，但是在实际的应用中也存在着一些问题。 (1)公众对节能的认识问题 过去公众对节能的了解不够，并且对暧通空调的 观点也非常片面。对于一个舒适性的空调系统或者是 采暖系统，应当使人体有非常好的舒适性。但是目前 普遍存在的一种观点是：空调越冷越好，暖气越热越 好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违 背的。事实上，这样不仅大大增加了空调采暖的能 耗，同时由于室内外温差的增大，也使人体对不同环 境的适应性下降，身体免疫力降低。因此，我们要提 高宣传力度，改变公众对于传统的空调及采暖的理 解，大力宣传和提倡按节能建筑标准和冷热量计量装 置收费，提高民众节能意 (2)设计的理念问题 合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重 视不够，设计时盲目套用经验值，从而造成初投资的 增大，运行能耗惊人，因此建议政府相关部门及有关 的节能审查机构，加大对暖通空调节能的监察力度， 增强设计人员的节能意识，使节能工作真正落到实 (3)新技术的推广问题 新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了 一个新的方向。例如，地源热泵空调系统、太阳能制 冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用， 并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。 但是同任何新技术一样，这些新技术在造价上往往偏 高，而且使用的地域条件有一定的限制，并且从技术 上讲还存在着许多需要改迸提高的地方。因此，对于 新的节能技术，我们应当因地制宜，总结经验，积极 推广。 3解决暖通空调系统节能的有效 途径与方法 (1)改善暖通空调系统的设计，使其在高效经济 的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一 个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统 的使用性能，空调系统的设计对系统的节能起着重要 的作用。因此，设计时一定要在基本的空调系统设计 原则的基础上改善，例如，新风系统的设计，有研究 表明，一些地区在春秋两个季节，差不多有三个月的 时间，可以利用新风的冷量，采用新回风混合或是全 新风来供冷，而不用开冷冻机。分析结果表明，新风 量如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可 以节约近60%的能耗。全年累计变新风量所需的供冷 量比固定的最小新风量所需的供冷量少将近20%，所 以充分利用低温室外新风的节能效果是很明显的，保 证空调系统的高效运行。 (2)改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损 失对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷 占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构 综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调 负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和 标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性 能。比如同样形状的建筑物，南北朝向比东西朝向冷 负荷小，因此合理的建筑物朝向的选择对节能是非常 重要的。规范中规定：冬季供暖热负荷应包括四 周围护结构散热量，屋顶和地面散热量，有温差的相 41 2013年第5期总第205期 邻房间的传热量，还应包括加热由门窗侵入和由其缝 隙渗入室内的冷空气的耗热量，但有时设计人员在计 算供暧热负荷时漏算这部分耗热量，致使供暧热负荷 值出入较大，因而要尽量减小外窗面积，并采取有效 的遮阳措施，如选用特种玻璃，双层玻璃和窗帘等， 或者使用可再生能源或低品位能源的空调系统。 (3)提高系统控制水平，调整室内热湿环境参 数，尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性 空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风 速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感 觉是这些环境因素综合作用的结果，因此在房间内综 合调节这些因素对舒适性很重要。我们采用舒适性评 价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，可以解 决传统控制方法存在的弊病，如.不正常的湿度会引 起空气的品质问题，湿度过高或过低都会使人体感到 不舒适，而且相对湿度高能促进病菌的生长，对人体 的健康造成一定的危害。另外，采用这个指标还可以 实现大幅度的节能，据我们的初步研究表明，采用这 种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能 30%左右。 (4)采用新型节能舒适健康的空调方式影响人体 热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以 得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组 合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我 们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通 过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空 气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热 损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果， 改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射 采暖），此时所需要的空气温度显著下降，一般可达 到1214冗，而传统方式一般在1820T显然后者 比前者具有显著的界能效果。在夏季也有类似的结 果。 (5)推广应用使用可再生能源或低品位能源的空 调系统如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该 领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种 形势下发展起来的，它利用地下恒温层土壤热显著提 高空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下 的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制 冷技术也在开发研究着。 (6)开展冷热回收利用的研究运用工作，实现能 源的最大限度利用目前许多空调系统冷热回收利用研 究也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏 季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的 回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。 (7)强化系统的运行管理并提高系统控制水平对 暖通空调专业的操作人员进行培训，提高管理人员的 专业水平和业务技能，使其具备必须的暖通空调基本 理论常识，实行空调操作人员操作证制度，对没有达 到考核要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗， 同时提高管理人员的素质，增强其责任心，这样管理 人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节， 达到设计要求的节能效果。 4结语 暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要 的位置，应该引起设计人员足够的重视。设计人员应 当从设计的角度出发全面考虑，严格遵守节能规范， 将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术 的开发及可再生能源的循环利用，应当得到政府等有 关部门的支持，并大力推广。并且设计、施工、监 理、质监、市政管理等部门应密切配合，抓紧实施按 冷、热计量装置收费，使老百姓真正从节能建筑中得 到实惠，节能建筑和非节能建筑不能实行同样的采暖 收费标准同时要提高公众的节能意识，大力开发推 广新的节能技术.从而实现社会的可持续发展。 参考文献 1亓去鹏。采暖工程中的室温调节与节能 J黑龙江水专学报。2005.1: 5455。 2