节能技术与暖通空调系统的发展

节能技术与暖通空调系统的发展

陶佳成

黑龙江省建筑安装集团有限公司

摘要：暖通空调的设计关键体现在节能、为人们提供优质环境、整体和局部关系和谐上。要想实现这些设计因素，就要加速科学技术的研发、调整温度标准、减少余热的消耗并努力开发环保空调。本文主要针对节能技术与暖通空调系统的发展相关问题进行了分析与探讨。

关键词：节能技术；暖通空调；发展

1建筑能源消耗的原因及影响因素 
　　1.1产生的原因

建筑在使用过程中，自然采光无法穿透或满足室内的要求，人们对采用照明设备来满足人们的需求，这对采暖设备与暖通空调能耗产生一定的影响。暖通空调产生能耗的原因比较复杂，能源的消耗主要目的是为了提高居住者的生活质量，创造出健康、舒适、安全的生活环境。但是室内与室外会产生温差，使得建筑的围护结构传热，使得室内的热量不断减少，这需要暖通空调持续运转，以满足室内长期处于舒适状态下，此时暖通空调向建筑物所提供的冷、热量就是建筑物的能耗。 
　　1.2冷热产生能耗的主要影响因素

室内外温差的影响：当建筑物在使用过程中，室内外温差越大时，为了保证室内具有更好的舒适度，应增加暖通空调的运转，这过程中产生大量的能耗，在夏季环境温度过高，为了满足人们舒适度的需求，会加大制冷的消耗，在冬季环境温度过低，为了满足人们舒适度的需求，会加大制热的消耗。室内热源的影响：随着人们生活水平不断提高，室内各种电器不断增加，人体和电器都会散发大量的热量，在夏季制冷需求增加，冬季制热需求量减少。围护结构面积大小的影响：建筑物的围护结构面积对能源的消耗也有很大的影响，如果室内热源对建筑围护结构产生很大的影响，当建筑围护结构很大的时候，制冷量会不断减少，如果室内热源对维护结构不产生较大的影响，随着围护结构面积不断增大，建筑能耗不断增大。 

2节能技术暖通空调系统的应用发展

2.1开发和应用新型节能技术 
　　随着科学技术的发展进步，越来越多的先进技术被应用于暖通空调领域，而且各种优化途径也将成为暖通空调节能化发展的主要趋势。太阳能暖通节能技术在绿色建筑中的应用：太阳能是一种可再生资源，是自然界中主要的热能和光能，而且太阳能是一种清洁能源，所以应用在建筑工程中避免环境污染。太阳能暖通技术的原理是通过集热设备采集太阳热量，然后在热导循环系统中将热量导入到换热中心，再将热水导入采暖系统中。这种太阳能供暖工程寿命在20年以上，所以有很好的推广前景。蓄冷技术：由于到了夏季用电量急剧增加，很多地区通过拉闸限电的方式，为了降低用电峰谷差，一种新型的高效节能蓄冷空调应运而生，这种方法的出现有效的解决用电量增加受限拉闸的问题。蓄冷技术实现了生态环境改善、资源配置优化的改革创新，具有很好的经济效益和社会效益。主要是通过夜间用电低谷期，在蓄冷设备中，通过将冷量以冰或水的形式进行储存制冷，当到达电力高峰阶段，将储存的冷量释放出来，这种方法有效的节约运行电费，而且可以达到节能环保的目的。 
　　地源热泵技术：现代人们已经深刻体会到建筑节能方面资源短缺带来的各种恶果。地源热泵系统是一种新型的空调暖通系统，近几年，随着其应用越来越广泛，逐渐得到了人们的重视，并且人们对其的应用与认识也达到了一个新的高度。地源热本系统就是对潜层地能进行制冷、供热的新型能源进行合理应用，对地下水、岩体、地表水等各项低温热源进行合理应用，其主要由地热交换系统、水源热泵机组、建供热空调系统共同构成，每一项内容都会对系统的具体运行造成直接影响，因此必须确保各项内容的合理性，以免对系统的合理运行造成不良影响。除此之外，在实际施工过程中，建筑工人要做好管道密封，降低能量损失，确保可以高效收集地下热能。需要注意的是，地源热泵技术具有一定的局限性，在实际设计时，要充分考虑建筑自身，以及其所在地理区域的地理环境情况。  
　　2.2变制冷剂流量技术 
　　就是变频空调技术，它是在普通空调的基础上运用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。变频专用压缩机可以自动进行无级变速，它可以根据房间情况自动调节所需的制冷（热）量，避免了频繁启动的耗能又可以降低房间温度的波动，实现了节能和舒适的控温效果。 
　　2.3变流量技术 
　　现代建筑大量采用全水，空气一水空调系统方式，室内的冷、热负荷主要由制冷机提供的冷冻水和锅炉房提供的热水来承担。因此，空调水系统相当庞大和复杂，不仅需要复杂的管路和较大的设备投资，而且水泵要消耗较大的输送能量。一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的 20%～25%;夏季供冷期间约占12%～24%，因此水系统节能也具有重要意义。实践证明，通过对水系统进行节能控制，一级泵、二级泵系统实现变流量运行可以达到显著的节能效果。 
　　2.4低温送风空调技术 
　　建筑设计中的低温送风暖通空调节能技术，主要是指从空气的集中处理机组中送出具有较低温度的冷风，进入空调房间。其中，低温主要是相对于常规的暖通空调系统中的送风温度。一般情况下，常规暖通空调系统中从空气处理器中散发的空气温度，大约保持在10～15℃。但是，低温送风空调中所散发出的送风温度，基本上保持在4～10℃。因为低温送风可以降低暖通空调系统中的送风温度，所以有效的减少了空调系统中的送风量。在一定程度上，减小了空气出料口设备的尺寸和产生的电量能源消耗，降低了暖通空调设备的初始投资。相对于常规温度的送风空调来说，低温送风空调具有节能、投资较少、节省空间、舒适度较高和运行费用较低等特点，是一项具有较好效果的节能技术，已经在实际的工程中应用。 

　　2.5可再生能源的利用 
　　（1）太阳能供暖和制冷。太阳能供暖主要是指利用主动式太阳能供暖系统或者应用被动式太阳能。一般情况下，利用太阳能进行制冷的方法主要有两种。一种是通过对太阳能的利用，实现对机械装置的驱动，然后机械装置再实现对压缩制冷循环的驱动;另外一种是直接利用太阳能获取一定的热量，实现对吸收式制冷机的驱动，从而实现对室内温度进行降低的作用。这两种制冷方法，都没有应用氟里昂，不会对臭氧层造成破坏。而且，应用的能源等级较低，具有良好的环保和节能作用。 
　　（2）自然通风的应用。自然通风，主要是指充分的利用自然条件，是对热环境进行改善的一项有效措施。如果建筑室外中空气的干球温度和焓值，比建筑室内的数值低的时候，进行自然通风，可以以不消耗能源为前提，实现对建筑室内空气温度的有效降低，还能驱散潮湿气体，使人体产生热舒适感。如果建筑室外的空气温度超过了相应的舒适区标准，需要设计人员消耗一定的能源进行降湿和降温处理。 
　　（3）地热能的应用。利用地热实现对建筑环境的供热和供冷，具有良好的应用前景，已经逐渐衍生出了地热水间接供热、地热泵供热加热、地热供暖加调峰锅炉和地偶冷却等新的节能方式。目前，我国的建筑设计中，在进行暖通空调安装的过程中，地热工程的应用已经非常广泛。不仅可以供热，还可以供冷，具有良好的节能效果和显著的经济效益。 

3结束语

建筑节能是在社会发展中资源的需求量不斷增加，为了充分发挥建筑结构能源使用效果，降低建筑能耗，减少环境污染，在建筑暖通空调设计中应遵循节能的原则，应将热舒适指标作为节能设计的重要衡量标准，在设计过程中需要充分考虑到空气湿度、温度以及空调辐射温度、风速与劳动强度等各种指标的影响因素，将这些影响因素进行科学组合，满足人们的热舒适感知度，实现节能效果与舒适度两者之间的协调，从而减少空调的能源消耗。 

参考文献：

[1]胡亮.现用暖通空调节能设计措施探讨[J].电子制作，2017（07）