暖通空调系统的节能措施


  [摘 要]当今社会,国家可持续发展的战略提出得到人们普遍关注,空调行业也要积极根据国家号召,进行可持续发展,在暖通空调系统方面采取一些节能措施。根据国家制定的建筑工程暖通空调节能标准,实现公共建筑物、居住建筑物暖通空调的有效节能设计,等到2020年我国的建筑工程暖通空调能源消耗将减少3亿t标准煤的水准,在空调高峰负荷方面可以降低8 000万k W左右。节约能源消耗是我国的基本政策,在暖通空调系统上做好节能措施具有十分重要的意义。本文主要是对暖通空调系统的节能措施进行分析,并且在这个基础上提出了下文中的内容。
  [关键词]暖通空调;节能措施;分析
  中图分类号:TU831.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0355-01
  1 导言
  从20世纪80年代开始腾飞的中国经济,直至如今依然保持着高速迅猛的发展势头。能源和环境问题日益突显出来,受到国内外越来越密切的关注。由于能源、资源、石油、煤炭等都是不可再生的,所以我国的能源发展和生态环境面临着严峻的挑战,为了经济的可持续发展,为了子孙后代节能的重要性也日显突出,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%,在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%,而且呈现逐年上升的态势。由于经济的发展,生活质量的提高,人均居住面积在不断的增大,这就加大了能源供需矛盾的进一步激化,因此,暖通空调系统的节能是非常必要的。
  2 暖通空调系统的节能原则
  2.1 合理处理新风问题
  暖通空调能否节能受到暖通空调新风问题影响,当新风量很多时就会增大暖通空调负荷,增大电耗;当新风量过少时就会降低暖通空调环境的整体质量。对此,需要根据空调环境的实际情况调整好新风比例和送风温度。例如,在夏季需要供冷、冬季需要供热的空调环境,暖通空调系统的能耗随室外新风量增大而增大。需要把室外新风控制在环境卫生的最小值上。对于过渡季节,不对室内环境进行供热或者供冷,可以采用新风,这样一来,暖通空调系统有效做到节能目的。
  2.2 选择合适空调方式
  近年来,变频空调技术由于节能、提供环境舒适的特点,得到很大发展。变频技术指在普通空调基础上,运用变频专用压缩机,增加变频控制系统,主机能够自动无级变速,依据房间情况自动进行所需冷热量提供,当室内温度达到一定期望值时,主机保持好温度恒定运转,保证室内温度的稳定。变频空调变频器能改变压缩机供电频率,压缩机转速快慢影响到室内温度。蒸发温度每上升1℃或冷凝温度每下降1℃时,可逆制冷系数相应地增加2%-2.5%,变频空调能耗仅增加1%-1.5%,使得变频空调比普通空调节能10%-15%。
  3 暖通空调节能措施主要有以下几个方面
  3.1 改善暖通空调系统的设计,使其在高效经济的状况下运行
  暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能,空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用[3]。因此,设计时一定要在基本的空调系统设计原则的基础上改善,例如新风系统的设计,有研究表明,一些地区在春秋两个季节,差不多有三个月的时间,可以利用新风的冷量,采用新回风混合或是全新风来供冷,而不用开冷冻机。分析结果表明,新风量如果能够从最小新风量到全新风变化,在春秋季可以节约近60%的能耗。全年累计变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量斯需的供冷量少将近20%,所以充分利用低温室外新风的节能效果是很明显的,保证空调系统的高效运行。
  3.2 改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失
  对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,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。比如同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向冷负荷小,因此合理的建筑物朝向的选择对节能是非常重要的。《规范》中规定:冬季供暖热负荷应包括四周围护结构散热量,屋顶和地面散热量,有温差的相邻房间的传热量,还应包括加热由门窗侵入和由其缝隙渗入室内的冷空气的耗热量,但有时设计人员在计算供暖热负荷时漏算这部分耗热量,致使供暖热负荷值出入较大,因而要尽量减小外窗面积,并采取有效的遮阳措施,如选用特种玻璃,双层玻璃和窗帘等,或者使用可再生能源或低品位能源的空调系统。
  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是通过空气温度、湿度、风速、环境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素综合作用的结果,因此在房间内综合调节这些因素对舒适性很重要。我们采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,可以解决传统控制方法存在的弊病,如:不正常的湿度会引起其他空气的品质问题,湿度过高或过低都会使人体感到不舒适,而且相对湿度高能促进病菌的生长,对人体的健康造成一定的危害;另外,采用这个指标还可以实现大幅度的节能,据我们的初步研究表明,采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
  3.4 采用新型节能舒适健康的空调方式,减少输送系统的能耗
  系统形式的选择,直接影响冷、热源耗能和动力耗能。在室内,我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热,采用低温地板辐射采暖,该系统可以考虑采用间歇供暖方式,即通过降低日间温度来减小房间负荷,从而减小建筑物的能耗。低温地板辐射采暖是在地板上均匀布置散热盘管,热量以辐射对流的方式向上传递,室内温度下暖上凉,给人以“脚暖头凉”的感觉,热舒适性比较好。地板供热具有舒适性好、减少扬尘、节省空间、私密性好,易于计量改造,可利用低位热源和节省维修费用等特点。在办公、商业等大型公共建筑里,比较多的是采用变风量空调系统,变风量系统在一般情况下,节能可达到50%。采用变水量的运行是负荷减少时,调小水量,冷水温度不变。可避免冷、热抵消的能量损失,还可以减少水路输送的能耗。
  3.5 强化空调系统的运行管理,避免不必要的能耗
  各项调节和节能措施的实施,都与操作人员的技术素质直接相關,然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,使的设计建造的系统不仅初投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。为此,有必要加强对操作人员的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员操作证制度。此外,集中空调实行计量收费,是建筑节能的一项基本措施。节能是每个人应尽的义务,每个人都应该在空调节能领域来积极地争取所有可能挽回的能量。
  4 结论
  通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出,随着科技的发展,人们生活水平的提高,暖通空调系统的节能措施将得到人们广泛的关注。通过冷却水、风系统、冷热水、冷热源、制冷压缩机这几个方面进行暖通空调系统的节能研究,做出相应的节能措施,可以有效降低暖通空调系统对我国能源的消耗,为贯彻可持续发展战略做出空调系统应有的贡献。
  参考文献
  [1] 于晓明,李向东,任照峰,王莉莉.暖通空调系统几项重点节能设计措施探讨[J].暖通空调,2007,09:89-98.
  [2] 李强.医院用能特点与暖通空调系统节能[J].建设科技,2013,07:64-66.
  [3] 包海明.谈楼宇暖通空调系统现状及节能措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,08:123-124.
  [4] 薛静,胡元晖,余蔚青.某商业建筑暖通空调系统节能措施探讨[J].资源节约与环保,2016,10:67-68.