暖通设计中的绿色节能技术及其应用分析
【摘 要】本文通过应用绿色节能技术的必要性、暖通空调绿色节能的好处、绿色节能设计中存在的问题以及暖通设计中绿色节能技术的应用进行简要分析。
【关键词】暖通设计；绿色节能技术；应用；分析
一、应用绿色节能技术的必要性
近年来，虽然我国GDP的增长速度达到了10%左右，但能源的增长率仅为4%左右。推动社会和经济发展的主要动力是能源，虽然我国的资源总量丰富，但人口众多，导致人均资源占有量非常低。但随着社会的不断发展，我国的能源消耗量越来越大，能源的供应量已很难满足经济发展的需求。因此，绿色节能是我国社会发展的必由之路。虽然暖通空调系统消耗的大多是电能等一些不可再生能源，但是，能源的快速消耗依然使我国面临着资源能源短缺的问题。不仅如此，我国的环境日益恶化，沙尘暴、雾霾和酸雨等自然灾害频发。根据调查数据显示，暖通空调系统的用电量可占到建筑总用电的30%以上，而在夏天更甚。但如果加大绿色节能技术的研究力度，则能节省50%的暖通耗能。由此可见，将绿色节能技术应用在暖通设计中能够有效地减少能源消耗，从而达到环境保护和节约能源的目的，这对维护我国的生态环境具有巨大的作用。
二、暖通空调绿色节能的好处
伴随国内建筑业的飞速发展，建筑行业的能源消耗在逐渐增多，在社会总能源消耗中占的比例至少是27%，甚至有些区域快达到了40%，而且它的总量有逐年上升的趋势，能源总消耗量的比例己经从20世纪70年代的10%，增长到最近几年的27%到48%，也就是说将近2/3的能源是被暖通空调系统消耗的。
按照暖通空调领域的研究现状看来，当今的空调系统的能源消耗是出人意料的，然而如果采用适当的节能技术，可以实现让己经存在的空调系统节能20%～50%的目的，所以，把绿色节能技术融入到暖通空调系统中具有非常重要的意义。其中影响空调是否节能的一个原因是空调新风量的多少，如果新风量太多，那么就会使空调的负担增加，致使电耗也增加，如果新风量太少，那么就会使空调环境的空气质量受到影响，所以根据生活或工作需要处理好空调系统的新风量有助于节能，通过使用变速泵和变速风机来取代调节阀，可以降低系统内部的损耗，提高工作效率，另外通过使用变流量技术，按照空调的负荷来调整水流量或者是风流量，同样也可以实现节能。在对空调系统进行设计时，在不仅节能，还能确保空气环境质量的前提和基础之上，要尽最大可能的使其完善。大量余热的浪费是空调系统能源消耗的其中一个特点，从节能的角度分析，如果能把系统中多余的热量排到需要热量的地方，那么就能在很大程度上减少能源的浪费，普遍使用的方法是使用热轮回收余热。
三、绿色节能设计中存在的问题
1、设计方案难以确定
目前，各种各样的绿色节能技术被提出，每种方案具有自己的优点和缺点。随着科学技术的不断发展，人们的思想也得到了极大的开放，人们看待绿色节能技术的角度也变得多样化。但设计方案混杂的最主要原因是我国缺少统一的设计标准。
2、忽视了施工管理
通常情况下，施工单位为了获得更高的利益，往往会采用缩短工期、挤压成本等方式。此外，施工单位在暖通设计图纸方面花费的时间和精力较少，也没有充分理解暖通系统，且缺乏高质量的暖通施工人员，进而在施工中难以发现设计的不足并提出更节能的设计方案。
3、人们对空调系统作用的理解问题
舒适性空调系统设计的原则是让人们在空调环境下感到舒适。而在社会上普遍存在的一种观念是：如果空调在夏天越冷冬天越热，那么效果就会越好。这明显不符合节能环保的理念。实际上，这样不但在某种程度上增加了空调系统的能源消耗，而且还会因为室内室外的温度差别较大，使人们不能更好的适应周边环境造成身体抵抗力下降，这些可以通过对人们进行宣传教育来改变他们的观念。
4、新型空调方式、控制方法及新的绿色节能技术的研究使用问题。
四、暖通设计中绿色节能技术的应用
不论是发达国家还是像我国这样的发展中国家，建筑能源消耗的情况都会影响到社会经济的发展。然而暖通空调系统的能耗占建筑能源消耗的30%～50%，在暖通空调使用越来越普遍的形势下，在这方面的能耗将会逐渐增加，特别是暖通空调系统一般使用的都是较好品质的电能，然而国内的电力在有些地区呈现紧张的现象，不可避免的就会造成能源供求出现问题，所以在节能方面对暖通空调设计人员提出更高的要求是当今时代所需。
1、变频系统
变频技术是在建筑物空调负荷需求发生变化时（比如室内人员、室外温度、太阳辐射强度的变化），通过变频调节冷水机组、水泵和风机等设备的能量输出以适应负荷需求，整体节能效果可达到30%～40%.变风量系统由变频中央空调系统、变风量（VAV）末端设备组成，是一种高舒适度、低能耗的空调系统。变风量系统具有以下优点：系统中的能耗设备均可变频调节能量输出，即使在较低负荷的工况下也能变频调节，从而节约大量的能源。系统中的各个房间可独立启、停和调节温度，且互不影响，从而为使用者创造良好的舒适度。空调的变水量系统在水路系统空调末端使用二通调节阀的系统，它可使末端实际所需冷量与冷热源输出的冷量相匹配，从而节约水泵能耗和冷热源主机的耗电量。
2、地源热泵系统
地源耦合热泵的能耗很低，仅为常规系统能耗的25%～35%，它由水循环系统、热交换器、地源热泵机组、空调末端和控制系统组成。地源耦合热泵机组可作为空调系统冬季供热、夏季供冷的冷热源系统，且能提供生活热水。该系统利用地下的土壤、岩石和地下水温度相对稳定的特性，输入少量的高品位能源（比如电能），通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石和地下水进行热交换。在夏季，可通过对室内制冷将建筑物内的热量排出、收集，并将一部分热量用于提供免费的生活用热，将剩余的送至地下储藏；在冬季，可将这些储藏的低品位热能通过热泵运出，实现对建筑物供热和提供生活热水。
3、室内空气环境的监视和控制
自控系统可对建筑的每个楼层进行独立的空气环境控制。与以往简单的空调系统不同，通过采用辐射制冷等手段，可同时控制建筑内部空气的温度、湿度和含氧量等指标，在满足室内舒适度要求的前提下，最大限度地达到节能的目的。建筑内每个楼层的新风机都带有除湿段和再生段，自控系统可同时控制除湿段的冷水阀和再生段的热水阀，从而使新风机出风的温、湿度达到设定值。
结束语
综上所述，鉴于暖通空调系统节能在整个建筑节能中扮演着重要的角色，设计人员应该给予高度重视。现在国家也正积极推广节能技术的研究以及能源的可再生利用，并且在地源热泵等绿色能源方面出台了相关的节能补贴文件。设计人员应该从节能角度全方位的考虑问题，一定要按照国家标准，将绿色节能的观念融入到建筑领域的各个角落。
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