【摘 要】本文分析了暖通空調(diào)的影響和節(jié)能技術(shù)措施，環(huán)境與暖通空調(diào)能耗的節(jié)能。有助于提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；系統(tǒng)能耗；控制分析

前言：

隨著人們對生活品質(zhì)追求的不斷提高，現(xiàn)代建筑基本上滿足了現(xiàn)代人們的生活追求，尤其是暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱自動調(diào)節(jié)功能大大滿足了人居舒適度，但是空調(diào)系統(tǒng)在滿足人們生活品質(zhì)要求的同時，空調(diào)系統(tǒng)的能耗增加了環(huán)境污染，影響了生態(tài)平衡，因此暖通空調(diào)在滿足功能的同時，還要充分考慮與建筑環(huán)境的關(guān)系，利用環(huán)境優(yōu)勢降低空調(diào)的能耗，實(shí)現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

1、環(huán)境對暖通空調(diào)的影響

1.1室內(nèi)環(huán)境對暖通空調(diào)負(fù)荷的影響

室內(nèi)環(huán)境對暖通空調(diào)的影響主要是從圍護(hù)結(jié)構(gòu)角度分析，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括：內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是針對室內(nèi)而言，其主要包括地面、頂棚、內(nèi)隔墻等。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括屋面、外墻以及窗戶等。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗數(shù)據(jù)得出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失消耗約占總體能量損失消耗的比例是非常大的，以北京和哈爾濱這兩所城市為例，北京地區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)能量損失能耗要占到整體能量損失消耗的77%左右，而哈爾濱則要占到71 % 通過上表可以清晰了解到建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對能量損失消耗的影響非常大，通過改善建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對降低暖通空調(diào)的節(jié)能具有重要的意義，因為改善建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)后，可以降低能耗的過度損失，實(shí)現(xiàn)了空調(diào)的使用負(fù)荷功率。

1.2室外環(huán)境對暖通空調(diào)節(jié)能的影響

建筑規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)與否直接決定了建筑工程的節(jié)能效果，如果建筑物在規(guī)劃設(shè)計時沒有將節(jié)能因素考慮進(jìn)去，就會大大提高暖通空調(diào)的能耗，因此在建筑工程規(guī)劃設(shè)計時一定要進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，充分借助自然環(huán)境降低暖通空調(diào)的能耗。

1.2.1氣候環(huán)境對暖通空調(diào)負(fù)荷的影響

氣候條件對暖通空調(diào)系統(tǒng)的影響比較大，空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)以及采暖系統(tǒng)會根據(jù)不同的氣候采取不同的參數(shù)，氣候?qū)ε照{(diào)的影響主要體現(xiàn)在暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷參數(shù)上，比如在溫度、濕度以及空氣流動性都比較理想的情況下，空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷就相對低，消耗的能源就比較少，同時暖通空調(diào)也可以充分利用太陽能資源，通過太陽能提高室內(nèi)溫度。

1.2.2環(huán)境綠化對暖通空調(diào)節(jié)能的影響

植被不僅具有綠色的作用，其對于調(diào)節(jié)周圍氣候，改善周圍環(huán)境也具有非常重要的作用，通過在建筑物周圍種植相應(yīng)的植被，可以起到隔音消塵的作用，還可以吸收部分熱能、防止太陽輻射，以及降低風(fēng)力的作用，因此建筑物周圍的綠色植被對暖通空調(diào)節(jié)能具有重要的作用。比如樹木通過蒸發(fā)葉面水分降低周圍空氣的溫度，同時其茂密的樹葉可以阻擋陽光的直射，降低路面的二次熱輻射。

2、暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)措施

降低暖通空調(diào)能耗的最根本的辦法就是提高暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)，并且結(jié)合建筑物工程的實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，但是本文主要是從建筑環(huán)境與暖通空調(diào)之間的關(guān)系角度分析：

2.1合理降低室內(nèi)溫濕度的標(biāo)準(zhǔn)

室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)對暖通空調(diào)負(fù)荷有著很大的影響，夏季我們適當(dāng)?shù)靥岣呤覂?nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)，比如將空調(diào)溫度提高一度，就會大大降低空調(diào)的負(fù)荷，其消耗的能量就會降低，反之，相反。當(dāng)然室內(nèi)溫濕度的降低并不是無限制的降低，而是根據(jù)人體的舒適適應(yīng)感而制定的，比如在夏季人們在室內(nèi)身穿西服等厚衣服必然會提高室內(nèi)的冷氣溫度，如果我們不穿西服，而穿短襯衫等涼快型的衣服，則對于室內(nèi)的冷氣溫度就會降低。

2.2選用具有環(huán)保節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑物功能的重要組成部分，尤其是中央空調(diào)系統(tǒng)龐大復(fù)雜，其系統(tǒng)的節(jié)能與否直接決定了建筑物的能耗高低，如果空調(diào)系統(tǒng)沒有節(jié)能環(huán)保功能就會造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)和能源消耗，因此要選擇具有環(huán)保節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)：一是選用變頻技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)。暖通空調(diào)變頻技術(shù)主要是從降低設(shè)備的運(yùn)行消耗和進(jìn)行變流量控制兩方面實(shí)現(xiàn)。變頻技術(shù)在現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)中已經(jīng)得到普遍的應(yīng)用，比如格力企業(yè)所生產(chǎn)的中央空調(diào)就實(shí)現(xiàn)了變頻技術(shù)的應(yīng)用。二是合理使用冷熱器。冷熱器不僅對空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用，而且對空調(diào)的節(jié)能也具有重要的意義，冷熱器的使用要充分結(jié)合建筑物的熱源供應(yīng)現(xiàn)狀并將節(jié)能因素充分考慮進(jìn)去。三是提高自控水平。自控水平的高低直接反應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)的自動化能力，提高空調(diào)系統(tǒng)的自控水平可以空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境自動調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)功率，降低能耗。

2.3自然資源和新能源的應(yīng)用

因地制宜的合理應(yīng)用自然資源可以大大降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，采用自然資源實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)功能的最大化有助于經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最大化，合理使用自然資源就是借助當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素，具體而言就是在夏季的時候可以充分的利用自然風(fēng)、地道風(fēng)以及新風(fēng)進(jìn)行降溫；新能源具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，其經(jīng)濟(jì)能耗和經(jīng)濟(jì)消耗非常低，因此充分利用新能源是當(dāng)前社會可持續(xù)發(fā)展采取的主要技術(shù)手段，充分利用風(fēng)力實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，降低設(shè)備的風(fēng)量。

比如在冬季的時候可以充分的利用太陽能資源吸收太陽能量，進(jìn)而降低空調(diào)的能耗。

2.4充分利用與回收余熱

空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中基于排風(fēng)的影響，空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的一部分熱量會隨著排風(fēng)過程而消耗，因此將空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的余熱排到建筑物所需要的地方是實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效方法。目前我國建筑物空調(diào)余熱回收系統(tǒng)主要包括：輪轉(zhuǎn)式新風(fēng)機(jī)組、全熱回收新風(fēng)機(jī)組。同時還要加強(qiáng)建筑物原料，比如空調(diào)的靠墻的背板都使用了高反射的金屬材料，這樣就可以把暖通空調(diào)的全部能量都鎖定在室內(nèi)而不是通過墻壁的冷橋效應(yīng)流失到戶外。

總之，建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能需要從室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境兩方面入手，首先室內(nèi)環(huán)境要從優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)入手，通過采用綠色材料，強(qiáng)化建筑物自身節(jié)能；其次從室外環(huán)境入手，通過降低室內(nèi)溫濕度、選用具有環(huán)保節(jié)能系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)、最大程度的應(yīng)用自然資源和新能源以及充分利用余熱等手段降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

3、暖通空調(diào)控制系統(tǒng)及其優(yōu)化設(shè)計

3.1控制系統(tǒng)的設(shè)計研究

對于中央暖通空調(diào)的控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)沒有考慮到運(yùn)行階段的能耗問題，近幾年的暖通空調(diào)控制系統(tǒng)都是以變頻器軟啟動的暖通設(shè)備，從而降低暖通空調(diào)的能耗盡管軟啟動能夠有效降低暖通空調(diào)的啟動能耗，但是在運(yùn)行的階段，暖通空調(diào)還是需要依靠控制系統(tǒng)的控制模式來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，因此有必要對控制系統(tǒng)加以研究這里重點(diǎn)基于PID參數(shù)整定實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)，對于長時間處于輕載甚至空載的暖通設(shè)備，通過自尋優(yōu)程序的在線搜索，來自適應(yīng)地降低電動機(jī)的定子端電壓，找出電動機(jī)在相應(yīng)負(fù)載下的最佳節(jié)能工作點(diǎn)，使電動機(jī)能夠盡量處于最優(yōu)的節(jié)能工作狀態(tài)。在保證異步電動機(jī)能夠正常工作的前提下，電機(jī)降壓過程中轉(zhuǎn)速會略有變化，所以電機(jī)節(jié)能控制的假定前提是：異步電動機(jī)工作時對轉(zhuǎn)速的要求不太嚴(yán)格，且處于輕載甚至空載的時間相對比較多，以電機(jī)電流作為PID整定參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋控制，能夠在很大程度上降低暖通空調(diào)設(shè)備的能耗。

3.2 優(yōu)化設(shè)計

在空調(diào)工程設(shè)計中，因地制宜的選擇設(shè)計合適的空調(diào)系統(tǒng)，可以有效節(jié)約能源。我國幅員遼闊，各地在氣候狀況等方面存在巨大差異，比如：南方夏季高溫高濕，冬天低溫高濕；北方夏季高溫干燥，冬天低溫干燥；南方晝夜溫差小，北方晝夜溫差大，采用同樣的暖通空調(diào)系統(tǒng)顯然并不合適。應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，以適宜技術(shù)為主，技術(shù)集成，形成適合項目特征、地域氣候特點(diǎn)的設(shè)計理念。目前，隨著綠色建筑的推廣，節(jié)能暖通空調(diào)新的設(shè)計思路不斷涌現(xiàn)，如：漢堡“被動房”，倫敦“零碳館”，滬上生態(tài)家等，為暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計提供了借鑒意義。

空調(diào)的設(shè)計不是簡單的選取空調(diào)系統(tǒng)，而是與建筑的許多因素相關(guān)。因此，在空調(diào)設(shè)計中應(yīng)注意以下要點(diǎn)：對于各類地區(qū)氣候特征、建筑類型、建筑用途、人群特點(diǎn)、建筑布局等細(xì)節(jié)，建立統(tǒng)計數(shù)據(jù)；對建筑中的維護(hù)結(jié)構(gòu)要進(jìn)行細(xì)致的熱計算分析；較精確的計算建筑供冷、供熱量需求，為空調(diào)系統(tǒng)選擇提供合理參數(shù)；因地制宜地選擇合適空調(diào)系統(tǒng)，避免機(jī)組閑置，浪費(fèi)能源。

結(jié)束語

在全球能耗的比例當(dāng)中，人類消耗于建筑之中的能耗是全部能耗的百分之五十，在這之中暖通空調(diào)所占的比重已經(jīng)高達(dá)百分之三十至百分之五十，由此可見，研究建筑環(huán)境的能耗問題，研究暖通空調(diào)的能耗問題對于節(jié)能減排是至關(guān)重要的。

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