论暖通空调系统在建筑空调节能中的有效措施

　　[摘要]采暖、通风和空调系统在很多建筑中得到了广泛的应用；同时随着人们对节能意识的提高，如何实现暖通空调的节能效果逐渐引起人们的关注。随着建筑业迅猛发展，暖通空调得到了大量的应用，导致了近年来中国的建筑能源需求在建筑能耗的许多领域一直呈上升趋势，其中暖通空调能耗占近一半的比例。因此对暖通空调节能的研究是必要的。
　　[关键词]暖通空调系统；建筑空调节能；措施
　　0引言
　　经济的快速发展使得生产生活需要越来越多的能源，因此要努力实施节能环保生活。研究表明，在建筑能耗中，暖通空调系统的能耗约占建筑能耗的40%，因此在暖通空调系统中节能是必不可少的。而随着暖通空调应用范围的不断扩大，能源的消耗量也将进一步提高，因此对暖通空调系统的节能提出更高的要求是发展的必然结果。
　　1我国暖通空调领域节能的重要性
　　空调系统中的中央空调系统设计是比较重要的一部分，它会直接影响到系统的能耗。尽管如此，但在暖通空调系统设计中还是没有引起足够的重视，导致使用中能耗大的问题。设计人员不专业，也导致空调系统在节能方面存在问题。例如空调系统最大负荷设计没有考虑实际使用情况，大多数情况下系统只运行了部分负荷，导致不仅不能充分发挥系统的潜力，而且还会增加投资成本。另一方面部分暖通空调系统的设计不考虑后续系统功能的扩展，对负载的设计不能满足系统的实际需求，不能满足用户对温度、湿度的需求，导致大量的能源消耗，在一定程度上违背了暖通空调系统的设计原则。根据暖通空调行业的研究，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有的空调系统可节能20%-50%。如果在空调系统和建筑系统中使用这些措施，那么即使到了炎热天气，也不会超过现有电力系统峰值而停电了。可见暖通空调系统在建筑空调节能中显得尤为重要。
　　2目前存在的问题与应对措施
　　2.1暖通空调系统中的节能问题
　　空调系统是一个比较复杂的系统，其性能好坏直接关系到系统的设计方案，会直接影响到系统在使用过程中的能耗。例如应根据不同的气象参数在系统设计过程中更新系统设计，以减少新鲜空气的数量，启动压缩机的时间，减少能源消耗和浪费。但在实际生产中，很多厂家并不注重暖通空调系统的设计。空调系统是根据最大负荷设计的，但实际应用系统只能在部分负荷工况下运行。如果系统设计的每一部分都无法满足部分负荷运行的技术要求，系统的运行将大大提高能耗或不能满足需求。部分空调系统闲置，更导致机器成本上升，严重损失和后期维护成本等问题。
　　2.2对暖通空调系统节能问题的应对措施
　　解决节能暖通空调系统节能问题的最有效措施是在设计过程中考虑了能源的利用和损失，刚性指标等系统设计。由于冷热源系统需要大量的能源，所以在冷热源系统设计中，不仅要考虑系统的初投资，还要考虑使用空调系统的建筑结构。在设计中也不能盲目地引入系统的新技术，忽视了系统的实际使用后的节能效果，由于每一项技术都有一定的适用范围，所以有必要考虑空调的实际使用情况，如位置、类型、安装位置等，并考虑使用成本和节能效果，选择合适的实用的技术方案，然后投入生产。
　　3暖通空调领域的节能措施
　　3.1精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行
　　空調系统特别是中央空调系统是一个大而复杂的系统，系统设计质量直接影响系统的使用性能，例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行大都在部分负荷下运行，如果系统各个部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，系统的能耗也大。而随着新风系统的设计，系统应能将新风量随气象参数的变化而变化，最大限度地提高关系主机的开启时间。因此空调系统的设计对节能起着重要的作用。
　　3.2改善建筑暖通系统中维护结构的保温性能，减少冷热损失
　　我们都知道对于空调系统，通过维护结构的空调负荷，占用了很大的比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维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维护结构的保温隔热性能。
　　3.3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通过空气温度、湿度、风速、环境的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子的综合作用的结果。在空调控制方法只是一个测量和控制的空气温度和湿度，它不是全面的，必然会带来很多问题，如空调系统对人体的影响直接，当环境变化对环境的调节不快，身体感觉不舒服，空调系统的这种控制方法不能节省能源。热湿环境环境研究的应用，为我们采用新的控制方法提供了理论基础。如果将舒适性评价指标（即感官指标）作为空调系统的控制参数，不仅可以解决传统控制方法的不足，而且可以实现大幅度的节能，根据相关专家的初步研究表明，采用这种控制方法可以使空调系统在舒适条件下节能30%左右。
　　3.4采用新型节能舒适健康的空调方式
　　如上所述，影响人体热舒适环境的环境参数很多，不同的参数组合可以得到相同的热舒适效果，但不同的热湿环境参数组合对空调系统的能耗影响不一样。例如，在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要一个更高的空气温度，此时通过维护的热量损失结构和加热新风的热损失较大。如果我们根据热湿环境的研究成果。改变传统的空调方式，增加热辐射（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度明显下降，达到12-14℃，而传统方式一般在18～20℃，显然后者比前者具有明显的节能效果，在夏季也有类似的结果。
　　3.5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量也会大幅度上升，对生态环境的破坏也在逐步增加，如何利用可再生能源和低品位能源成为该领域的重要研究课题。地源热泵空调系统就是在这种情况下发展起来的，其利用地下恒温层的土壤热显著提高了空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下的系统能耗大幅度下降。此外利用太阳能采暖或制冷技术也在研究和开发。
　　4结语
　　随着建筑行业的迅猛发展，暖通空调的使用越来越广泛，空调能耗成为人们普遍关注的问题，空调设计师对暖通空调系统节能性能给予了极大的关注。暖通空调系统的节能直接关系到人们的健康、生活质量，更重要的是直接关系到国家的能源消费和环境污染，目前相关行业的能耗问题大量的研究，并提出相应的改善和优化措施，采取相关的节能技术，保证能源安全和可持续发展。
　　[责任编辑：王伟平]