暖通空调节能技术应用研究

暖通空调节能技术应用研究

侯羿

光明乳业股份有限公司

摘要：建筑中暖通空调是耗能较高的设施，因此有必要探索暖通空调节能技术，以有效控制建筑在暖通方面的耗能，落实现代建筑绿色环保理念。本文主探索暖通空调节能技术的意义，并进一步分析当前行之有效暖通空调节能设计技术

关键词：暖通空调；节能技术；应用

1. 引言

当前建筑设计、建造的指导思想是在尽可能减少能源浪费的基础上，有效节约成本，提高能源的利用率。暖通空调系统节能研究是近几年比较热点的问题，主要思路在建筑对室温控制和通风上尽可能的开发和利用可再生能源和新能源。但具体在实际应用中还要结合实际情况，科学分析实际条件，协调各种方法，以获得最优的节能效果。另外，我们要重视当前暖通空调系统应用高品位不可再生资源所造成的的庞大资源消耗不仅对生态环境造成损害，无法满足国家节能减排战略需求。因此，建筑设计、施工中必须充分发挥暖通空调节能调节作用。积极响应国家倡导的节能环保的理念，大力推动暖通空调的节能节能技术的应用研究。

2. 暖通空调节能技术应用的重要意义

首先暖通空调系统是现代大型建筑不可缺少的设施。随着经济发展，城市化建设进程加快，暖通空调系统已经广泛用于各类建筑施工中。暖通空调系统在建筑中发挥调节控制室内的温度、湿度；促进空气流通，通风换气的作用。随着人们生活品质提升对建筑舒适度、功能性要求越来越高，尤其是对室内温湿度、空气清洁度有特殊要求的功能性建筑和工艺性场合为暖通空调系统成为不可缺少的设施之一。这样看随着城市建设高峰到来，可以预见供应未来暖通空调的能源消耗将是建筑运营最大的能耗之一。建筑耗已经超越交通和工业成为能源消耗最大的生产活动，暖通空调耗能又是最主要的建筑耗能项目，因此研究暖通节能技术具有深刻的意义。

其次，当前构建可持续发展性社会已经成国家战略目标，社会各领域都在进行产业结构调整，转变粗放的生产经营模式，建立绿色可持续发展的新型产业模式。建筑行业推行绿色建筑理念，就是探索建筑整个建设使用生命周期内节能、节材、保护生态环境的技术和措施。逐渐形成一套适应我国建筑行业的节能减排规范标准，落实循环经济、节约型社会的理念促进我国工程建设水平迈上一个新台阶。

最后，有效减轻能源供求不平衡的问题。随着生产、生活水平不断提升，能源供应危机已经成为制约很多城市发展的主要问题。为了缓和当前国内能源供应问题，大力推进暖通空调节能技术，有效缓解用电、供热高峰时能源压力，短时间内缓解供需不平衡的问题。

3. 建筑设计阶段暖通空调节能措施

建筑设计阶段决定整个建筑的工程价值，所以绿色建筑理念能否有效落实，设计阶段制定的规划、指导、标准影响作用重大。首先基于节能减排思想指导，建筑暖通空调设施应根据建筑规模、用途、地形环境等综合分析，确定建筑平面位置，规划建筑和道路布局走向、建筑物间距、形体、朝向等空间布局，通过外部空间环境调整充分利用自然风、太阳辐射等自然资源。其次，冷源与热源供应选择需要根据建筑地点的能源条件、结构和价格主要优先利用可再生资源和新能源比如太阳能、风能、地热能等。还可以考虑是否有可供利用的废热或工业余热，若经过经技术经济论证具备可行性可以采用废热和工厂余热。最后为了减少资源浪费，也要注意围护结构的设计。围护结构包括屋面、外墙、窗户、天棚、内隔墙、地面等，围护结构决定建筑内的冷热损失和采光通风。因此要根据当地气候条件、改善围护结构的热工性能对于提升暖通空调节能性能有着很重要的作用。

4. 建筑暖通空调安装节能控制有效措施

1. 优化空调蓄冷系统

空调蓄冷技术，简单的解释就是在能源负荷较低的阶段比如夜间，将蓄冰介质结成冰，利用蓄冷介质的显热及潜热特性，将冷量储存起来。这样到了白天用电高峰阶段启动空调蓄冷介质在融冰过程中会把储存的冷量释放出来以满足建筑物相应的制冷需求。空调蓄冷技术不仅为了电力“移峰填谷”科学利用，同时经过大量研究统计表明蓄冷技术有利于能源充分利用，有利于加强了电网负荷管理，可以说一举多得。因此探索优化空调蓄冷技术有利于保障节能技术在暖通工程施工安装中获得更大的经济效益和社会效益。

2、余热回收技术

建筑内余热回收主要指排风热回收和冷凝热回收。排风热回收就是空气换热器对新风和排风进行热能交换，以实现降低或提高新风湿度和温度的目的。当冬季空调排风温度高于新风温度时，则通过热交换装置就可以提高新风的温度，夏季排风温度低于新风温度时，则通过热交换装置来降低新风的温度和湿度，这样就有效降低了电能消耗。冷凝热量回收就是先天空调制冷时会产生一定热量，传统技术是通过冷却塔将热量排除，现代冷凝热量回收技术则是利用热回将空调制冷排放的低品热量回收用于生活用水加热，实现能源节约的目的。热回收技术当前已经广泛使用到大型商业建筑中，不仅能控制室温，调节空气质量还能有效节约能源，因此具有很大的应用前景。

3、优化空调变频节能技术

当前暖通空调系统中，将变频节能技术运用很普及，主要原因暖通空调维持一个工作模式运行压力会影响使用寿命；另外，建筑物暖通空调实际负荷会随着室外气候的变化而产生波动。如果空调设备只能按额定功率运行，当需求负荷降低时，设备仍全负荷输出运行，必然会造成能源的浪费。空调变频节能技术实现了自由、灵活控制功率的需求，最大程度降低空调系统消耗的能源，实现了节能降耗、控制成本的目标。空调变频节能技术还有很大的优化空间，可以探索更加人性化、智能化的发展方向。

4. 全力推行热泵技术

热泵技术归其根源还是余热回收原理，只不过采纳余热的范围放大，将大气、地表水、地热或者工业排放的低品位热能作为热源，通过压缩机从中吸取所含热量转移到高温热源装置实现供暖或者制冷的目的。按照不同的热能来源选择不同的压缩设备，常用的有污水源热泵、风冷热泵、土壤源热泵、地下水水源热泵等。具体选择要根据实际应用条件，科学测算，比如，在很多四季温差明显的城市都在使用风冷热泵系列的冷、热水机组，控制调节建筑夏季和冬季的室内温度。地下水水源热泵工作时从地下抽水经过热泵工作提取热量后，再将水输送回去如此循环。这种技术在国内外得到大量应用，获得很多好评。土壤源热泵则是把地下的热能取出，提取能力实现制冷或供暖需求。技术原理就是在地下土壤中埋管，通入水作为循环介质，通过热泵压缩获取能源。污水源热泵是直接从市区工厂污水或者集中污水排放处中设置热能回收设施，集中提取集中转化为公用补充能源，这是变废为宝的有效措施。比如，本人参与的2010年某厂原水水温利用节能改造项目。原水温与排污配料结合，出料温度约85℃，未改造之前需要经过冷却塔风机(2.2KW)、水泵（7.5KW）冰水冷却。改造后原水水温与空调结合：经过配料后,原水温度约22℃,与平均温度31.5℃、风量2.4万立方米/小时的自然风交换，交换后温度约29.5℃,下降2℃，再由冰水制冷，且到冬天室温不会过低。用于供暖或者压缩后制冷，有效利用了厂内生产余热。

5、可再生资源在暖通空调设施中的应用

当前城市建设中主要应用的可再生能源就是太阳能和风能，这两种能源应用技术也已经比较成熟。我国大部分城市位于北纬40度左右，日照时间长，光照充足，应用太阳能有很大的优势。我国很多风能充足的地区，风能应用也很有优势。可再生资源取之不尽又清洁、安全、无污染，因此建筑暖通设计中应该尽量优先使用可再生资源。

五、结论

总之，在国家节能减排战略要求下和社会能源短缺大背景下，必须全力推进建筑暖通空调节能技术。通过分析建筑暖通节能技术应用的重大意义，我们可以清晰明白应用暖通节能技术初期投资可能较大，但是从长远来看能获取更大的经济效益、社会效益和生态效益，所以综合回报价值很高，值得投入更多资源进行相关技术的研究。本文从设计规划到实际应用两方面进行全面分析，并列举了热回收技术、空调蓄冷技术、热泵技术、可再生能源应用技术等希望能为大家因地制宜，科学规划建筑暖通空调节能技术提供一定参考。

参考文献：

[1]黄成锋.探析建筑设计中暖通空调节能技术的应用[J].江西建材.2014,(20).12-12.

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