淺談建筑系統(tǒng)中暖通空調節(jié)能技術

【關鍵詞】可持續(xù)發(fā)展；暖通空調；建筑節(jié)能 

1 暖通節(jié)能的意義 

近年來，我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛，建筑能耗也隨之不斷增加，建筑能耗已經占到社會總能耗的29％以上，有些地區(qū)甚至已經接近42％。而在建筑能耗里，用于暖通空調的能耗又占建筑總能耗的30％ ～50％，而且還在逐年上升，這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。對這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來一系列嚴重的環(huán)境問題，二氧化碳、硫化物、煙塵、氮氧化物等的排放量增加和酸雨現象頻繁發(fā)生，對自然生態(tài)環(huán)境和社會的可持續(xù)發(fā)展造成了極大的影響。如果能夠采用節(jié)能技術，將現有暖通系統(tǒng)節(jié)能20％ ～50％是完全有可能的。因此，研究暖通節(jié)能技術意義重大。 

2 暖通空調節(jié)能技術的原則 

舒適性與節(jié)能之間的矛盾統(tǒng)一。1)以節(jié)能為原則，將熱舒適指標pmv在工程中加以實際應用，即利用支配熱舒適的各因素(溫度、濕度、平均輻射溫度、風速、勞動強度)的巧妙組合，達到舒適和節(jié)能的協(xié)調。2)滿足個人需求，不強求全面統(tǒng)一(溫度、濕度)個人與全體兼顧，對節(jié)能和控制的靈活性均有利，即參數設定值采用程序統(tǒng)一設定與就地設定相結合的方式。3)滿足新的舒適要求，盡管影響人體舒適的主要因素為舒適環(huán)境但對于生活環(huán)境中的聲(噪聲)，光(照明)、色(色彩)要求同樣應予以滿足。這有利于滿足人的舒適感，實現動態(tài)自然境界，這對節(jié)能是有利的。4)控制室內空氣品質。有關為消除voc，細菌、浮游塵埃，臭味等的通用量的研究一直都在進行中。總的發(fā)展趨勢是通風量應增大，而注意室內進排風的氣流組織，以便有效地利用室內的通風量。 

3 暖通節(jié)能技術措施 

3.1蓄冷技術 

蓄冷技術是人類在面對能源危機時優(yōu)化資源配置、保護生態(tài)環(huán)境的一項技術革新，能產生良好的社會效應和經濟效益。其工作原理并不復雜：利用夜間電力低谷時段制冷，將冷量以冰或水的形式儲存在蓄冷設備中：在電力高峰時段，將儲存的冷量釋放出來供給空調使用，達到電網的移峰填谷、節(jié)省運行電費、節(jié)能環(huán)保的目的。冰蓄冷和區(qū)域供冷除了節(jié)能環(huán)保外，更有利于社會資源的優(yōu)化利用。首先，我國現在主要以火力發(fā)電為主，發(fā)電機的可調配性不強，所以很難隨意控制或改變它的發(fā)電量。使用冰蓄冷技術，就可以讓電廠的發(fā)電機組夜間在高效率區(qū)運行，這樣就降低了它的單位煤耗。從這一點來說，冰蓄冷夜間用電提高了電廠發(fā)電機的效率。其次，冰蓄冷和區(qū)域供冷技術避開用電高峰后，其對電力資源占有率也隨之降低。這就相當于把社會資源放大了，在同等的電力資源條件下我們可以供給更多的項目。反推回來，這還可以緩解國家對電力建設投入緊張的局面。 

3.2熱泵技術 

熱泵按熱源的不同可分為：（1）空氣源(風冷)熱泵。目前的產品主要是家用熱泵空調器，商用單元式熱泵空調機組和熱泵冷熱水機組。空氣源熱泵在使用上最大的問題是，冬季供熱運行時，室外氣溫較低的時候，室外換熱器翅片表面會結霜(需要采取除霜措施)。（2）地下水水源熱泵。即從地下抽水，經過熱泵提取其熱量，然后再回灌到地下，這種技術在國內外都已廣泛應用。但受到地下水文地質條件的限制，并非處處適用。研究更有效的取水和回灌方式，將使這技術的應用范圍進一步擴大。（3）土壤源熱泵。即在地下土壤中埋管，通入循環(huán)工質，使之成為循環(huán)工質與土壤間的換熱器。在冬季，通過這一換熱器從地下取熱，成為熱泵的熱源；在夏季，從地下取冷，成為熱泵的冷源。這樣以來，就實現了冬存夏用和夏存冬用。目前，這種技術的主要問題是初投資過高。提高換熱管的換熱能力，降低初投資是這項技術廣泛推廣的關鍵。與水源熱泵相比，由于沒有水文地質條件的限制，土壤源熱泵被認為有更好的應用前景。（4）污水源熱泵。直接從城市污水中提取熱量，是污水綜合利用的組成部分。據測算，城市污水全部充當熱源，可解決城市供暖用熱的近20％。 

熱泵技術有三大優(yōu)勢：（1）它能長期大規(guī)模地利用江河湖海、城市污水、工業(yè)污水、土壤或空氣中的低溫熱能，可以把我們生產和生活中棄之不用的低溫熱能利用起來。（2）它是目前世界上最節(jié)省一次能源（即煤、石油、天然氣等)的供熱系統(tǒng)。它能用少量不可再生的能源將大量的低溫熱量提升為高溫熱量。（3）它在一定條件下可以逆向使用。既可供熱，也可用以制冷，即一套設備兼作熱源和冷源。另外，由于能夠有效地降低一次能源消耗，因而可以減少c02氣體和其它燃燒產生的污染物的排放，是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能新技術。理論和大量的應用實踐都說明，熱泵技術具有很好的節(jié)能效益，經濟效益和社會效益，具有廣闊的應用前景。 

3.3太陽能暖通節(jié)能技術 

太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且勿須開采和運輸。開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸標煤，其總量屬現今世界上可以開發(fā)的最大能源。據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。太陽能供暖利用太陽能轉化為熱能，通過集熱設備采集太陽光的熱量，再通過熱導循環(huán)系統(tǒng)將熱量導入至換熱中心，然后將熱水導入地板采暖系統(tǒng)，通過電子控制儀器控制室內水溫。在陰雨雪天氣系統(tǒng)自動切換至燃氣鍋爐輔助加熱讓冬天的太陽能供暖得以完美的實現。春夏秋季可以利用太陽能集熱裝置生產大量的免費熱水。太陽能供暖工程的壽命可達20年以上，一般5年內就可收回成本，長達15年以上的免費享用盡顯它的經濟節(jié)能本色。 

系統(tǒng)組成：太陽能集熱器；換熱水箱；燃氣鍋爐（或者其他加熱設備）；循環(huán)控制中心；溫度控制器；地板采暖系統(tǒng)；生活熱水系統(tǒng)。 

3.4排風余熱回收技術 

夏季，空調建筑的排風溫度低于室外新風溫度，室內含濕量也低于室外新風含濕量。利用熱回收裝置對排風和新風進行熱交換，可以降低新風溫度和濕度。冬季，排風溫度高于室外新風溫度，排風含濕量高于室外新風含濕量，熱回收裝置可以預熱和加濕新風。具體做法為：在排風出口安裝熱交換器，排風和新風分別通過各自的通道進行間接接觸換熱，利用排風余熱來預熱新風（或者利用余冷來預冷新風），從而達到回收排風余熱的目的。目前可以采用的熱回收設備分為顯熱回收型和全熱回收型兩種。這種產品不但能夠用于中央空調系統(tǒng)，而且能夠用于供暖建筑和使用家用空調器的建筑。不但節(jié)能，而且改善了室內空氣質量。 

3.5建筑熱電冷三聯(lián)供技術 

當天然氣為城市中主要的一次能源時，與簡單的直接燃燒相比，先由燃氣發(fā)電，再用發(fā)電后的余熱供熱和制冷，可獲得更高的能量利用率。這種方式通過大型建筑自行發(fā)電，解決用電負荷，提高了用電的可靠性，減少了長途輸電損失。同時以余熱的方式解決了供熱和空調的能源問題。對于全年存在穩(wěn)定的電負荷和穩(wěn)定的熱負荷或冷負荷的建筑，這種方式具有較高的節(jié)能效果和經濟性。 

4 結束語 

綜上所述，暖通空調系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據著重要的位置，起著重要的作用。在節(jié)省能源、保護環(huán)境的大環(huán)境下，要采取各種節(jié)能措施，降低空調系統(tǒng)的運行能耗和費用。只要通過暖通空調專業(yè)人士的不懈努力，空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗終會為社會做出有益的貢獻。