暖通空調節能

一、暖通空調節能的重要意義：

自從上世紀70代發(fā)生能源危機之后，發(fā)達國家就已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注節能問(wèn)題。由于建筑能源耗費量約占總能源耗費的三分之一左右，做一建筑節能自然引起人們的關(guān)注；而暖通空調能耗中的大戶(hù)，在發(fā)達國家暖通空調能耗占建筑能耗的65%。由此可見(jiàn)，建筑節能工作的重點(diǎn)應該是暖通空調的節能。另一方面，如單從電能的消耗來(lái)講，如電空調，據上海和重慶的調查在夏季，空調用電量是總耗電量的23%和31.3%，其所占比例可見(jiàn)一斑。隨著(zhù)我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經(jīng)占據社會(huì )總能耗的27％以上．有些地區已接近40％，且其總量呈逐年上升趨勢．能源總消費量的比例已從20世紀70年末的10％，上升到近年27.48％，其中2／3為暖通空調系統所消耗。

隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，暖通空調系統得以廣泛應用．用于暖通空調系統的能耗也將進(jìn)一步增大，這勢必造成能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。根據暖通空調行業(yè)的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的．但如果采取相應的節能技術(shù)，使現有空調系統節能20％～50％。完全可能。因此在暖通空調系統中考慮節能，意義十分重大。

二、暖通空調節能方面存在的主要問(wèn)題：

1、暖通空調在設計以及施工管理方面存在的問(wèn)題：

暖通空調系統的設計對空調系統的節能有著(zhù)重要的影響，然而．在實(shí)際工作中往往得不到一些設計部門(mén)和設計人員的足夠重視．加之工程設計周期普遍較短。設計收費與設計產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不掛鉤．以及一些技術(shù)性問(wèn)題沒(méi)有完全得到解決等原因，使得設計施工完的系統不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過(guò)了國家標準．甚至有的公共建筑的暖通空調能耗占建筑總能耗達60％。另外，目前建筑施工監理行業(yè)中暖通空調專(zhuān)業(yè)人員水平參差不齊，很大一部分人員非本專(zhuān)業(yè)院校畢業(yè)或非對口專(zhuān)業(yè)，甚至一部分人員根本未經(jīng)過(guò)任何培訓．對本專(zhuān)業(yè)理論知識似懂非懂，常憑經(jīng)驗工作，在設計或施工中遇到的一些涉及方案性調整問(wèn)題不能進(jìn)行及時(shí)正確的處理和解決。最終導致系統出現無(wú)法挽回的不良后果，給系統的運行、管理留下隱患。

2、暖通空調的設計缺乏對節能方案的科學(xué)評價(jià)方法：

暖通空調設計的特點(diǎn)是“條條大道通羅馬”。近年來(lái)，隨著(zhù)對節能和環(huán)保要求的不斷提高．新的技術(shù)方案不斷涌現，每種技術(shù)方案往往都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。面對眾多的設計方案，由于考慮問(wèn)題的角度不同．各方面的評價(jià)結果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學(xué)的、客觀(guān)的設計方案評價(jià)方法，設計人員往往霧里看花，無(wú)所適從．如何在眾多的設計方案中找到最合適的節能方案，是困擾暖通空調設計人員的重要課題。另一方面。不科學(xué)的評價(jià)方法則會(huì )起到誤導的作用．造成嚴重損失。

3、暖通空調運行管理中存在的問(wèn)題：

除設計施工外．運行管理也起著(zhù)重要的作用。在實(shí)際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了．因此不注意對暖通空調操作人員的培訓。很多操作人員不具備必要的暖通空調基本理論常識。不懂得根據室外參數的變化進(jìn)行相應的調節。一年四季只有開(kāi)機、關(guān)機和冬、夏季轉換操作。顯然系統達不到相應的節能效果。

三、解決曖通空調節能問(wèn)題的措施：

1、在設計階段重視節能因素：

設計方案對暖通空調系統在使用中是否節能關(guān)系重大。暖通空調系統特別是中央空調系統龐大而復雜．系統設計的優(yōu)劣直接影響系統的經(jīng)濟運行和耗能性能。因此應考慮以下三個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）應注重從節能的角度認真進(jìn)行設計方案的比較和優(yōu)選。例如對冷熱源系統的選擇因為暖通空調系統所消耗的能量大部分是冷熱源系統中消耗掉的。選擇冷熱源系統不僅需要考慮它的初投資和運行費用。還應結合當地能源結構和建筑使用功能特點(diǎn)，對耗能指標進(jìn)行分析比較。在系統形勢選擇和劃分時(shí)應注意考慮不同朝向、周邊區與內區之間的差異，系統應分開(kāi)設置或分環(huán)，以便分系統或分環(huán)控制和調節。這樣可以避免某些區域出現夏季過(guò)冷或冬季過(guò)熱的現象。造成不必要的能量損耗。在設計中應注意考慮節能效果．不能盲目地追求新技術(shù)．認為采用最新技術(shù)的設計方案就是最佳方案。實(shí)際上每種方案都有其適用條件和范圍。在確定暖通空調設計方案時(shí)。務(wù)必結合工程的具體情況。根據負荷特性、建筑使用功能要求和環(huán)境特點(diǎn)等多方面因素．注意從節能角度、全面技術(shù)經(jīng)濟分析比較后確定出最佳設計方案。確保系統運行的經(jīng)濟性與節能性、

（2）必須認真進(jìn)行設計計算。

應根據工程具體情況對暖通空調運行季節進(jìn)行全工況、全過(guò)程的分析計算。尋找出一個(gè)比較合理的設計方案，使暖通空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經(jīng)濟合理地運行，為在運行中節能奠定基礎．并且要認真、合理地確定系統冷、熱負荷及風(fēng)、水管道阻力，選擇合適的冷、熱源設備和水泵、風(fēng)機等動(dòng)力設備，確保所選擇的各項設備能恰好在最佳工況狀態(tài)下運行。不經(jīng)計算只按照水泵或風(fēng)機的特性曲線(xiàn)選擇設備?；虬凑账煤惋L(fēng)機樣本的銘牌參數選擇流量、揚程等都會(huì )在運行中造成不必要的能量損耗。另外。在有條件或系統允許的情況下．經(jīng)過(guò)綜合進(jìn)行總能耗的比較。應合理加大系統的介質(zhì)溫差。以減少系統的水流和送風(fēng)量。降低輸送過(guò)程中的能耗。

（3）必須提高國內暖通空調設計收費水平。

提高國內暖通空調系統設計收費水平．使國內外設計單位能在公平的條件下進(jìn)行競爭。管理部門(mén)應制定相應的法規，保障工程設計的合理設計周期．使暖通空調設計人員在方案設計階段投入更多的時(shí)間和精力考慮節能等要素．這樣才能達到事半功倍的效果。

2、強化系統的運行管理水平：

對暖通空調專(zhuān)業(yè)的操作人員進(jìn)行培訓。提高管理人員的專(zhuān)業(yè)水平和業(yè)務(wù)技能．使其具備必須的暖通空調基本理論常識．實(shí)行空調操作人員操作證制度，對沒(méi)有達到考核要求的．應重新培訓．考核合格后才能上崗。同時(shí)提高管理人員的素質(zhì)，增強其責任心。這樣，管理人員才有能力根據室外參數的變化進(jìn)行相應的調節．達到設計要求的節能效果。

3、選擇節能的采暖空調方式：

同一個(gè)采暖對象采用不同的采暖方式，其能耗、室內環(huán)境的舒適程度是大不相刷的。如北方采用低溫地板輻射采暖．不僅舒適而．且此時(shí)的室內溫度與采用散熱器方式相比?？梢缘?℃～5℃能耗當然大為降低；在選擇空調方式時(shí)選擇輻射式空調方式一般比對流方式舒適節能。

4、選擇可再生能源或低品位能源的空調系統：

不可再生能源的大量使用造成能源的日趨枯竭．環(huán)境日益惡化，開(kāi)發(fā)利用天然可再生能源成為必然。在天然可再生能源中，太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電，太陽(yáng)能供熱或制冷系統，地源熱泵空調系統等技術(shù)已經(jīng)成熟，應大力推廣使用。利用可再生能源的暖通空調系統．不僅有著(zhù)顯著(zhù)的環(huán)境和社會(huì )效益，也是節能的最有效途徑

四、暖通空調新技術(shù)：

1、空調水系統變頻變流量技術(shù): 

中央空調的冷負荷隨環(huán)境溫度和使用面積的變化而變化，定流量水系統的水系的水泵電機基本是滿(mǎn)負荷運行，形成大流量小溫差的現象，針對這種效率低，能耗大的情況，采用空調水系統變頻器控制冷凍水泵電機運行，使冷凍水的流量與冷負荷成正比例的變化，收到良好的節能效果，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。選用變頻器時(shí)主要考慮到電機功率相匹配的容量，同時(shí)也要考慮可靠性高，操作簡(jiǎn)便，價(jià)格適宜等因素。變頻器的發(fā)展大約經(jīng)過(guò)30年的技術(shù)創(chuàng )新，目前已成為電機調速轉動(dòng)的主流，在各行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著(zhù)重要的作用，而且隨著(zhù)變頻器的全數字控制方式發(fā)展，其精度高，可靠性高，穩定性好，存儲能力強，邏輯運算能力強等優(yōu)勢將更加突出，經(jīng)濟效益更加顯著(zhù)，應用范圍更加廣泛

2、蓄冷蓄熱、低溫送風(fēng)和大溫差技術(shù)：

空調蓄冷，利用分時(shí)電價(jià)的不同，貯存電網(wǎng)低谷時(shí)段的“便宜的能源”，在需要冷量的峰值時(shí)段，將貯存的冷量釋放出來(lái)以滿(mǎn)足空調負荷的要求。以蓄冷介質(zhì)區分，有水蓄冷、冰蓄冷和共晶鹽蓄冷三種方式。冰蓄冷的優(yōu)勢：①冷水機組容量降低38%；②空調設備功率減少27%③年運行費用節省37.1萬(wàn)元。冰漿是含有懸浮冰粒子的固液兩相溶液，也稱(chēng)流體冰，二元冰。其中冰粒子顆粒為毫米至厘米級別，通常為了降低凝固點(diǎn)加入醇類(lèi)和鹽類(lèi)抑制劑。冰漿技術(shù)應用優(yōu)勢為：⑴、巨大的相變潛熱，并可利用低溫顯熱（冰的融解熱335KJ/kg，水的比熱容4.18KJ/kg.℃）；⑵、較好的流動(dòng)性，可泵送至任何地方；⑶、融冰釋冷速度，熱響應速度快；⑷、采用蓄冷策略，減少系統運行費用，增強供冷的可靠性

3、地源熱泵等舒適節能空調技術(shù)：

地源／水源熱泵空調是以水為載體，通過(guò)地源熱泵機組系統，冬季將地溫熱能（地下水或土壤熱能）傳遞轉移到需供暖的建筑物內部，夏季又可以將建筑物內熱量，通過(guò)熱泵機組系統，傳遞轉移到地球淺部地層中去，它是充分利用了地下水或地下土壤常年溫度保持恒定的特點(diǎn)，是環(huán)保、節能、“零”污染、“零”排放的一種空調設備。它具有如下特點(diǎn)：（1）節能30%~60%（2）高效、環(huán)保；（3）冬、夏兩用；（4）壽命高達二十五年；（5）降低投資風(fēng)險，節省初投資。

    只有對暖通空調系統目前存在的問(wèn)題給予重視，暖通空調才能給千家萬(wàn)戶(hù)帶來(lái)便利，才能充分發(fā)揮它的經(jīng)濟性、節能性、安全性、舒適性和美觀(guān)性的作用。節能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，需要得到政府部門(mén)的重視和支持。同時(shí)，我們暖通專(zhuān)業(yè)工作者，都有義務(wù)在暖通空調的節能領(lǐng)域里積極地貢獻自己的力量。