建筑暖通空调节能技术探析张学雷

建筑暖通空调节能技术探析张学雷

张学雷1杨华龙2

1.河南省建筑设计研究院有限公司河南郑州450014；2.身份证号：4115271988****5050河南郑州450008

摘要：随着人民生活水平的提高，我国建筑能耗总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例己高达38%，其中采暖空调能耗约占建筑能耗的55%，占全社会能耗的20%。而空调作为耗能大户，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。因此，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。暖通空调节能设计

关键词：建筑暖通；空调节能；技术探析

1建筑暖通空调节能设计的重要性

从现如今整个社会发展的现状上看，全球的资源已经到了一个枯竭的地步。在一些消耗能源十分巨大的产业之外，建筑能耗的比例非常高，建筑能源消耗的过程中，空调系统的能耗约占建筑总能耗的一半以上，所以建筑暖通空调节能设计是一件非常令人注重的事项。随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对环境舒适的要求也逐步提高，为了给人们提供一个舒适的生活和工作环境，使用空调总数上升趋势，带来更大的能源消耗。尤其是在房地产业的快速发展，建筑面积开始急速递增。因此如何确保人们生活舒适的同时，降低空调能耗，已成为暖通空调设计的一个重要研究方向。为此，为了提高暖通空调的工作效率，减少能源浪费，做好暖通空调节能设计迫不容缓。

2暖通节能技术措施

2.1蓄冷技术

蓄冷技术是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新，能产生良好的社会效应和经济效益。其工作原理并不复杂：利用夜间电力低谷时段制冷，将冷量以冰或水的形式储存在蓄冷设备中：在电力高峰时段，将储存的冷量释放出来供给空调使用，达到电网的移峰填谷、节省运行电费、节能环保的目的。冰蓄冷和区域供冷除了节能环保外，更有利于社会资源的优化利用。首先，我国现在主要以火力发电为主，发电机的可调配性不强，所以很难随意控制或改变它的发电量。使用冰蓄冷技术，就可以让电厂的发电机组夜间在高效率区运行，这样就降低了它的单位煤耗。从这一点来说，冰蓄冷夜间用电提高了电厂发电机的效率。其次，冰蓄冷和区域供冷技术避开用电高峰后，其对电力资源占有率也随之降低。这就相当于把社会资源放大了，在同等的电力资源条件下我们可以供给更多的项目。反推回来，这还可以缓解国家对电力建设投入紧张的局面。

2.2热泵技术

热泵按热源的不同可分为：（1）空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器，商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。空气源热泵在使用上最大的问题是，冬季供热运行时，室外气温较低的时候，室外换热器翅片表面会结霜(需要采取除霜措施)。（2）地下水水源热泵。即从地下抽水，经过热泵提取其热量，然后再回灌到地下，这种技术在国内外都已广泛应用。但受到地下水文地质条件的限制，并非处处适用。研究更有效的取水和回灌方式，将使这技术的应用范围进一步扩大。（3）土壤源热泵。即在地下土壤中埋管，通入循环工质，使之成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季，通过这一换热器从地下取热，成为热泵的热源；在夏季，从地下取冷，成为热泵的冷源。这样以来，就实现了冬存夏用和夏存冬用。目前，这种技术的主要问题是初投资过高。提高换热管的换热能力，降低初投资是这项技术广泛推广的关键。与水源热泵相比，由于没有水文地质条件的限制，土壤源热泵被认为有更好的应用前景。（4）污水源热泵。直接从城市污水中提取热量，是污水综合利用的组成部分。据测算，城市污水全部充当热源，可解决城市供暖用热的近20％。

热泵技术有三大优势：（1）它能长期大规模地利用江河湖海、城市污水、工业污水、土壤或空气中的低温热能，可以把我们生产和生活中弃之不用的低温热能利用起来。（2）它是目前世界上最节省一次能源（即煤、石油、天然气等)的供热系统。它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量。（3）它在一定条件下可以逆向使用。既可供热，也可用以制冷，即一套设备兼作热源和冷源。另外，由于能够有效地降低一次能源消耗，因而可以减少C02气体和其它燃烧产生的污染物的排放，是一种可持续发展的建筑节能新技术。理论和大量的应用实践都说明，热泵技术具有很好的节能效益，经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。

2.3太阳能暖通节能技术

太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。太阳能供暖利用太阳能转化为热能，通过集热设备采集太阳光的热量，再通过热导循环系统将热量导入至换热中心，然后将热水导入地板采暖系统，通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现。春夏秋季可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。太阳能供暖工程的寿命可达20年以上，一般5年内就可收回成本，长达15年以上的免费享用尽显它的经济节能本色。

系统组成：太阳能集热器；换热水箱；燃气锅炉（或者其他加热设备）；循环控制中心；温度控制器；地板采暖系统；生活热水系统。

2.4排风余热回收技术

夏季，空调建筑的排风温度低于室外新风温度，室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，排风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量，热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为：在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热，利用排风余热来预热新风（或者利用余冷来预冷新风），从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统，而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能，而且改善了室内空气质量。

2.5建筑热电冷三联供技术

当天然气为城市中主要的一次能源时，与简单的直接燃烧相比，先由燃气发电，再用发电后的余热供热和制冷，可获得更高的能量利用率。这种方式通过大型建筑自行发电，解决用电负荷，提高了用电的可靠性，减少了长途输电损失。同时以余热的方式解决了供热和空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷和稳定的热负荷或冷负荷的建筑，这种方式具有较高的节能效果和经济性。

结束语

总之，随着我国建筑业的不断高速发展，暖通空调设备在建筑工程项目中能耗所占的比例不断提升，针对该设备进行必要的节能已经成为了必不可少的一个关键组成部分，尤其是在设计环节中加强相应的控制，采取恰当的技术手段来降低能源的消耗更是极为重要。但是就当前我国建筑工程中暖通空调设备的节能现状来看，形势不容乐观，其中存在的能耗问题是比较严重的，因此，在设计中采取恰当的手段来尽可能的减少能源的消耗就成了当前乃至今后暖通空调设计必须关注的一个问题，具体来说，在设计中不仅仅应该恰当的选择暖通空调设备的各个部件，还应该充分采用各种节能技术来实现这一节能目的，比如变频技术、热泵技术、排风余热回收技术等都可以达到降低能耗，提升能源利用率的目的，值得在今后的暖通空调设计中推广使用。

参考文献

[1]张曦，俞霏.暖通空调系统节能设计问题探析[J].中国新技术新产品，2011（03）.

[2]张莉，李尧，朱玉明.暖通空调节能技术分析[J].山西建筑，2010（09）.