关于暖通空调的节能减排问题分析研究

　　摘要：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,暖通空调在我国的应用范围也越来越广泛。但它所带来的舒适性是以高能耗为代价换取的。因此,有关暖通空调的节能问题越来越受到人们的重视。本文主要从暖通空调的应用现状,总结了存在的主要问题,然后重点从暖通空调系统的组成完善和相关的设计、新材料的应用等内容进行了节能减排详细的论述。
　　关键词：暖通空调；节能减排
　　
　　前言
　　随着经济的快速发展,我国的建筑业迅速发展,在建筑的总能耗中,用于采暖、通风和空调的能量占有很大的比重,甚至在发达国家暖通空调能耗占建筑能耗的65%。因此,我们有义务采用合理的措施来节约空调能耗,使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的功能,使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来现实意义。
　　一、暖通空调的节能现状分析
　　1、暖通空调系统的设计管理方面空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到设计部门和设计人员的足够重视,使得设计建造的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准的要求。
　　2、对暖通空调系统的观念方面对于舒适性空调系统,从本专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上常常有人误以为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好。这显然是与舒适性空调的出发点相违背的。同时不仅大大增大了空调系统的能耗,而且关键是由于室内外温差的增大,从而使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。
　　3、可再生能源的开发推广方面利用可再生能源的暖通空调系统是今后暖通空调方面的一个重要的发展方向,如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统,不仅有着显著的环境和社会效益,有的还有着显著的经济效益,应大力开发推广。当然,和其他任何新技术一样,这些技术也存在着一些问题。
　　二、暖通空调节能减排的措施分析
　　暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分。因此暖通空调系统的节能不仅关系到千家万户的冷暖,关系到人们的健康和安全,关系到工作效果和产品质量,还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染,是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此我们有必要对暖通空调系统目前存在的问题给予重视。以下就此论述了暖通空调节能减排的措施。
　　1、暖通空调系统设计方面。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。精心设计暖通空调系统,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。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那系统的能耗是很大的。新风系统的设计中,系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量,以最大限度地缩短主机的开启时间。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。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅仅只是空气温度。这显然是不全面的,同时势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、使人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果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,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
　　2、空调方式选择方面。选择合适的空调方式是空调节能的一个重要方面。进几年来,变频空调由其具有节能和提供舒适内环境的显著特点得到飞速发展。到目前为止,变频空调器占日本房间空调器市场销售份额的80%以上。因此,变频空调应是空调发展的一个趋势,使空调尽可能达到节能要求。在中央空调系统中,我们应采用变频技术,变频技术主要有两种形式:用变速泵和变速风机替代调节阀,减少系统内部消耗,提高整机效率。或也可以采用变流量技术,根据空调负荷改变水流量或风流量,从而达到节能的效果。国产风机盘管从质量及主要性能看与国外同类产品已经没有差距,但与国外先进水平的耗电量、盘管重量和噪声高等方面错在主要差距。在国产风机盘管中,由于风轮和电机的匹配不当,电机选用的功率过大,转速偏高,造成机组输入功率过大,造成耗电量增大,使得机组的噪声增大;通过提高盘管的传热效率,降低盘管的用量,盘管与风机、电机必须匹配合适,才能收到良好的效果。
　　3、水或空气输送系统方面：一是空调水系统中的水泵起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8%～16%,占空调系统耗电量的15%～30%,耗电量接近于全楼照明的用电量,所以对于空调水泵的节能显得非常重要。控制措施可以包括冷却水开式系统改为闭式系统;减少阀门、过滤器阻力;提高水泵的效率;设定合适的空调系统水流量;变频水泵的使用；二是采用变风量系统,以减少空气输送系统的能耗。变风量空调(VAV)控制系统可以根据各个房间温度要求的不同进行独立温度控制,通过改变送风量的办法,来满足不同住宅房间(或区域)对负荷变化的需要,风量的减少带来了风机能耗的降低;同时采用变风量系统可以使空调系统输送的风量在建筑物中各个朝向的房间之间进行转移,从而解决一天各朝向房间的负荷并不都处于最大值的问题,从而减少系统的总设计风量。这样不但空调设备的容量减小了,也同时可节省设备费的投资,从而进一步降低了系统的运行能耗。
　　4、建筑围护结构设置方面。从改善建筑围护结构的保温性能方面,一次减少冷热损失。对于暖通空调系统而言,通过围护结构的空调负荷占有相当大比例,而在围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小情况下,即决定通过围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围护结构的保温隔热性能。
　　5、新型能源等的利用方面。推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。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。地源热泵空调系统也就是在这种形势下发展起来的,它利源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。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,但不同的湿热环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。在冬季环境下,如果采用传统的空调方式,可以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。同样如果改变传统的空调方式,增加辐射热,二此时所需要的空气温度降显著下降,显然后者比前者具有显著的节能效果。
　　三、结语
　　随着社会经济的发展，科学技术的不断进步。能源和环境危机的日益加剧，暖通空调系统因为其高能耗而不得不面临严峻的考验。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题。节能对于我国现代化建设来说,具有更重大的意义。因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能,空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。
　　
　　
　　参考文献
　　[1]路永华.暖通空调系统节能探讨.应用能源技术.2005(5).

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