节能环保技术在暖通空调系统中的应用探讨

朱凌燕

摘 要：我国幅员辽阔，地域宽广。从北到南分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。我国严寒地区、寒冷地区以及夏热冬冷地区的部分城镇都需要采暖，采暖燃煤对大气造成严重污染。与此同时，我国大部分地区夏季炎热，空调又日益普及，建筑空调能耗正在迅速增加。据统计，空调能耗占建筑能耗的55%左右，约占社会总能耗的20%。因此空调系统的节能不容忽视，降低空调系统的能耗对减少建筑系统总能耗的意义重大，同时对缓解用电紧张局面，优化能源结构和提高能源利用率也具有十分重要的意义。

关键词：环保节能；设计；系统

随着经济的快速发展，人们的生活水平得到了很大的提高，人们对办公环境和居住环境的要求也日益提高。暖通空调系统能够有效地改善人们的办公居住环境，使其更加符合人们对环境环保舒适的要求。暖通空调系统的应用在很大程度上改善了人们的生活条件，提高了居民的生活品质与居住舒适度，但同时暖通空调系统也带来了巨大的能源消耗，并对自然生态环境造成了一定的影响。空调作为耗能大户，与能源紧张局势特别是当前电力紧张局势的形成有着密切关系，空调的迅速普及，使他作为建筑能耗大户的地位日益突显。空调系统的节能已是当务之急，意义重大而深远，降低空调系统的能耗对于减少建筑系统的能耗、缓解当前电力紧张局势、优化能源结构、提高能源利用效率等方面都有着非常重要的意义。

一、暖通空调的利弊

1.暖通空调对人体的影响

由于建筑物的密闭性逐渐增加，装修档次也越来越高，从而导致室内污染物的滞留量增加及延长停留时间。如烟雾、病菌及从家具、墙面、地毯和油性漆中散发出的多种致病化学物质，加上通风换气量的明显不足，空气在室内循环造成室内空气品质严重不合格。

如何才能有效地解决空调房间存在的空气品质问题，已引起人们的广泛关注。通过通风换气向室内提供大量新鲜空气，是改善空气质量的有效措施。但同时意味着增加新风负荷。利用增加新风量和排风进行热交换可以解决这一问题，从而减少空调的运行耗能。

2.暖通空调的作用

安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。其作用主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中，以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标，在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内，主要以满足生产工艺为标准。

二、影响暖通空调的因素

在房屋的建筑热工设计时，为了使房间内产生舒适的微气候，往往需要恰当地利用房屋围护结构的热特性以抵抗室外气候的变化。因此，围护结构在热工设计中是十分重要的，除此之外还有建筑规划设计、太阳辐射、空气温湿度等多方面。

1.建筑规划对暖通空调的影响

建筑规划设计是建筑节能设计的重要方面，规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究。以优化建筑的微气候环境，有利于节能，充分重视和利用太阳能冬季主导风向、地形和地貌，利用自然因素。节能规划设计就是分析构成气候的决定因素：辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。

2.围护结构对暖通空调的影响

围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户（包括阳台门等）；内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中，围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的，以4个单元6层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例：在北京地区，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%，通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%，在沈阳地区，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的65%，通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占27%。由此可见，改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。

三、节能设计

空调节能系统的设计必须根据工程具体情况，对空调运行季节进行全方位、全过程的分析，找出一个合适的方案，使空调系统在不同的室外气候参数或室内状况下都可以经济、合理、正常地运行。

1.采用蓄冷系统

各地区经济发展不平衡，但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际，在用电高峰时电力供应不足，而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区，就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出去，这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果，并能产生较好的经济社会效益。

2.采用变频应用系统

变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性，不仅能有效地改造空调系统的某些不足，还能较大地降低能耗、节省运行费用。采取变频技术的原因是：设计人员在进行设备选型时，通常会预留一定的富裕量，事实上设备很少会在全负荷下运行，甚至不可能出现全负荷运行的情况。建筑物由于使用环境的变化，负荷也会发生相应的变化。

建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而产生波动。正常情况下，空调设备只能按设备的额定功率运行。当负荷降低时，设备仍以额定功率全负荷输出运行。这就必然造成能量的浪费。如果使用变频技术，使空调设备的输出功率随着负荷的增减而变化，就会起到明显的节能效果。根据空调负荷状况，改变水流量或风流量能有效地实现节能。变风量（VAV）空调系统是通过末端装置来补偿室内负荷的变动，调节室内送风量以维持室温。变水量系统是通过水量控制的方法来调控温度的。通过对水量、风量及主机的变频控制调节，可以实现所需空调负荷的用时匹配，使其达到节能的目的。

3.采用合理的冷热源

对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素，合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如：浪化铿机组的能效比（制冷量/消耗的热量）比较低，省电但并不节能，，适用于有废热和余热的地方，如热电厂等附近。

四、可再生能源的应用

可再生能源具有资源丰富、无污染、清洁安全、资源取之不尽可再生的优势，因此在能源日益短缺的今天，尽量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空调中的应用方式有以下几种：

a）太阳能的利用

b）自然风的利用

c）地下水的利用

d）土壤能的利用

e）风能和海洋能的利用

五、总结

随着全球变暖现象的日益加剧，空调应用日益普及，而空调作为耗能大户，应从设计、运行等方面特别注意节能的问题，不断提高空调系统的节能设计水平、节能运行管理水平，采用各种节能措施降低空调系统的运行能耗和费用，改善空调系统的节能效果，并且要开发可再生能源在暖通空调系统中的应用，这对于节约能源、保护环境、促进国民经济的可持续发展都具有十分重要的意义。

参考文献

[1]陆亚俊.暖通空调（第二版）.中国建筑工业出版社.

[2]朱穎心.建筑环境学（第二版）.中国建筑工业出版社.

（作者身份证号码：320411198403082226）