摘 要: 空調(diào)節(jié)能就已經(jīng)成為我國節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的重要議題。隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 國內(nèi)民用住宅、旅游賓館、大商場、辦公及商用建筑越來越多， 加上家庭用空調(diào)的劇增， 使空調(diào)能耗激增， 夏季空調(diào)耗電已日漸成為能耗大戶， 空調(diào)節(jié)能已日漸成為刻不容緩的大事。減少暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗意義重大，應(yīng)從設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)行本身充分考慮各種節(jié)能措施，以有效地達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)， 尤其是可再生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用方面， 對于如何發(fā)展暖通空調(diào)新技術(shù)提出了一些見解。

關(guān)鍵詞: 節(jié)能環(huán)保；建筑節(jié)能；暖通空調(diào)

引 言：我國幅員遼闊，地域?qū)拸V。從北到南分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。我國嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)以及夏熱冬冷地區(qū)的部分城鎮(zhèn)都需要采暖，采暖燃煤對大氣造成嚴(yán)重污染。與此同時(shí)，我國大部分地區(qū)夏季炎熱，空調(diào)又日益普及，建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右，約占社會(huì)總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不容忽視，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大，同時(shí)對緩解用電緊張局面，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。

1 暖通空調(diào)目的及其影響

1.1 暖通空調(diào)的目的

暖通空調(diào)的目標(biāo)是為人們提供舒適的生活和生產(chǎn)室內(nèi)熱環(huán)境，主要包括:室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及人體與周圍環(huán)境(包括四壁、地面、頂棚等)之間的輻射換熱(簡稱環(huán)境熱輻射)等。在一般的舒適性空調(diào)中，以能夠使人體保持熱平衡而滿足人們的舒適感覺為目的；在恒溫恒濕或有潔凈要求的工藝性空調(diào)中，一切以滿足生產(chǎn)工藝為目標(biāo)。

1.2 暖通空調(diào)對人體健康的影響

據(jù)國外的一份調(diào)查報(bào)告顯示，居民平均 88%的時(shí)間在室內(nèi)，7%的時(shí)間花費(fèi)在交通上，5%的時(shí)間是在室外。從這方面來說住宅的空氣質(zhì)量品質(zhì)對人體的健康更加具有積極的意義。然而，由于建筑物的密閉性逐漸增加，建筑物裝飾越來越多樣化，從而導(dǎo)致室內(nèi)污染物的滯留和增加，例如：煙霧、病毒以及從家具、地毯和油漆中散發(fā)的多種危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)，加上新風(fēng)量的明顯不足，空氣重復(fù)循環(huán)，會(huì)造成室內(nèi)空氣質(zhì)量品質(zhì)嚴(yán)重下降，空調(diào)房間的空氣污染物指標(biāo)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家安全標(biāo)準(zhǔn)。

因此，如何有效地解決這個(gè)問題已經(jīng)受到越來越多的人的關(guān)注，研究人員發(fā)現(xiàn)增加通風(fēng)量來稀釋空氣并排放室內(nèi)的污染物，通風(fēng)換氣，向室內(nèi)提供大量的新鮮空氣是改善室內(nèi)空氣質(zhì)量最有效的方法。然而，提高新鮮空氣的供給量，意味著增大空調(diào)新風(fēng)負(fù)荷，同時(shí)也意味著使空調(diào)的能耗不斷的增加。由此可見，利用新風(fēng)和排風(fēng)進(jìn)行熱交換能有效地解決這一矛盾，不但增加了室內(nèi)的新風(fēng)供給量，同時(shí)也回收了排風(fēng)的能量，降低了新風(fēng)負(fù)荷，減少空調(diào)器的運(yùn)行能耗。

2 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)工程具體情況對空調(diào)運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全工況、全過程的分析，尋找出一個(gè)合理的方案，使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣象參數(shù)或室內(nèi)狀況下都能經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行，并在運(yùn)行過程中創(chuàng)造良好條件。

2.1 選擇合適的冷熱源

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對設(shè)備進(jìn)行合理選配已成為空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵，合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對節(jié)能與能源合理利用的意義非常重大。中央空調(diào)常見的冷熱源配置方式有水冷冷水機(jī)組十鍋爐、熱泵型機(jī)組和溴化鋰吸收式機(jī)組。第一種冷熱源在設(shè)計(jì)工況下的能效比較高，一般為 3.7～5；第二種冷熱源即熱泵型機(jī)組，夏季制冷，冬季制熱。在設(shè)計(jì)工況下，其能效比水冷機(jī)組要低，僅達(dá)到 3 左右，但其具有良好的節(jié)能和環(huán)保效果；中央空調(diào)的另一種冷熱源為溴化鋰吸收式機(jī)組，這類機(jī)組的能效比(制冷量 / 消耗的熱量)比較低，節(jié)電不節(jié)能，適用于有廢熱和余熱的地方。

2.2 采用蓄冷系統(tǒng)

各國用電狀況都不同程度的存在著電負(fù)荷峰谷差較大的情況，在用電高峰時(shí)電力供應(yīng)不足，而在低峰時(shí)電力供應(yīng)過剩。在實(shí)施電力峰谷電價(jià)的地區(qū)，就可利用低電價(jià)時(shí)段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲(chǔ)存冷量，高電價(jià)時(shí)段再將冷量釋放出來，這將對整個(gè)電力負(fù)荷的移峰填谷工作起很大作用。采用冰蓄冷系統(tǒng)能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 發(fā)展可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

當(dāng)前，為了使空調(diào)系統(tǒng)向節(jié)能環(huán)保方面發(fā)展，科技工作者做了大量科研工作，采取了更加有效地措施和方法，例如：“太陽能技術(shù)”、“地源泵技術(shù)”、“蓄冷技術(shù)”、“熱泵水源技術(shù)”等等?？稍偕茉淳哂匈Y源豐富、不污染環(huán)境、清潔安全和資源可再生的優(yōu)點(diǎn)。因此，在能源狀況日益緊張的今天，大力推廣可再生能源的應(yīng)用具有十分重大的意義。

3.1 可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用形式

可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用包括：太陽能的應(yīng)用、自然通風(fēng)的應(yīng)用、地下水的應(yīng)用、地?zé)?冷)的應(yīng)用、海洋能的應(yīng)用等。

3.1.1 太陽能的應(yīng)用

太陽能在暖通空調(diào)中的應(yīng)用主要有：被動(dòng)式和主動(dòng)式，其中主動(dòng)式主要包括：太陽能采暖和太陽能制冷2 個(gè)方面。

3.1.1.1 太陽能采暖

主動(dòng)式太陽能采暖用電作為輔助能源，驅(qū)動(dòng)用太陽能加熱的水在管道中循環(huán)流動(dòng)向房間供熱。隨著太陽能集熱器的研制開發(fā)，具有工作溫度高、承受壓力大、耐冷熱沖擊和抗冰雹等優(yōu)點(diǎn)的熱管式真空管太陽能集熱器使主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)的應(yīng)用成為可能。

3.1.1.2 太陽能制冷

太陽能制冷主要包括太陽能壓縮式制冷、太陽能吸收式制冷和太陽能吸附式制冷。

太陽能壓縮式制冷研究的重點(diǎn)是如何將太陽能有效地轉(zhuǎn)換成電能，再用電能去驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷系統(tǒng)。以太陽能作為熱源的吸收式制冷是利用太陽輻射熱能驅(qū)動(dòng)溴化鋰—水溶液或氨—水溶液的吸收式制冷系統(tǒng)。太陽能吸附式制冷是將系統(tǒng)中的加熱器和冷卻器去掉，將太陽能集熱器與吸附床合二為一，冷卻功能則利用夜間室外空氣的自然冷卻來完成。

3.1.2 自然風(fēng)的應(yīng)用

自然風(fēng)的供冷是可再生能源在暖通空調(diào)應(yīng)用中的重要組成部分。當(dāng)室外空氣的焓值和溫度低于室內(nèi)時(shí)，在供冷期內(nèi)就可以利用室外風(fēng)所帶有的自然冷量來全部或部分滿足室內(nèi)冷負(fù)荷的需要。通常，這種情況出現(xiàn)在供冷期的過渡季和夜間，可采用的方法為新風(fēng)直接供冷和夜間通風(fēng)蓄冷。由于利用了自然風(fēng)提供建筑所需要的冷量，與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，在運(yùn)行中不用電或少用電，既節(jié)約能源，又減少對環(huán)境的污染，同時(shí)也改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

3.1.3 地下水的應(yīng)用

地下水由于地層的隔熱作用，其溫度受氣溫影響很小。在暖通空調(diào)中，有些地下水可以直接作為冷源，更是熱泵良好的低位熱源。所以水源熱泵有著良好的節(jié)能前景。水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮苜Y源，并利用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。但是在利用地下水的過程中，需要注意的問題：①要有可靠的回灌技術(shù)；②利用地下水時(shí)應(yīng)注意水質(zhì)。

3.1.4 海洋能的應(yīng)用

海洋能利用的主體是利用海洋能發(fā)電，其技術(shù)已日趨成熟。海洋是地球氣候和淡水循環(huán)的天然調(diào)節(jié)源，其容量巨大，與大氣、陸地間通過水汽等方式不斷進(jìn)行能量和物質(zhì)循環(huán)，是一個(gè)天然容量巨大的低位冷熱源，為人類制冷供熱提供了良好的條件，海水熱泵是一個(gè)很好的選擇。

4 結(jié)束語

隨著空調(diào)應(yīng)用的日益普及，空調(diào)領(lǐng)域作為耗能大戶應(yīng)從設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面特別注意節(jié)能的問題，不斷提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)水平、節(jié)能運(yùn)行管理水平，采用各種節(jié)能措施降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗和費(fèi)用，改善空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，并且要大力開發(fā)可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，這對于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。只要暖通空調(diào)專業(yè)的工作者和能源環(huán)保工作者共同不懈努力，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗就可以做得更好。我相信隨著國家對能源環(huán)保工作的重視，有關(guān)政策法規(guī)控制措施的逐步落實(shí)，將會(huì)迎來一個(gè)新能源、新環(huán)保的世界。

參考文獻(xiàn)

[1]周傳輝，利用相變蓄熱材料進(jìn)行地板輻射采暖的方法[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2002(1):45-46

[2]趙 朝 暉，可 再 生 能 源 在 空 調(diào) 制 冷 中 的 應(yīng) 用[J].制 冷，2003(4):44-46

[3]龍 惟 定，試 論 我 國 暖 通 空 調(diào) 業(yè) 的 可 持 續(xù) 發(fā) 展[J].暖 通 空 調(diào)，1999(3):27-32