【摘要】隨著人們對(duì)環(huán)境污染的關(guān)注，低碳概念越來越受到人們的重視，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)口號(hào)的提出，體現(xiàn)了我國對(duì)環(huán)境污染的重視。因此，對(duì)于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)人員對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)也越來越重視，并且在設(shè)計(jì)過程中，采取了一系列措施和技術(shù)，在一定合理的范圍內(nèi)，盡可能的提高能源的利用率，避免能源的不必要浪費(fèi)，促進(jìn)能源在各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)用。因地制宜的節(jié)約能源，根據(jù)不同的自然環(huán)境，采取不同的節(jié)能措施，對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境進(jìn)行充分的利用。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；能耗；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在對(duì)暖通空調(diào)行業(yè)的研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)中采用的節(jié)能措施最大可以節(jié)能50%以上。對(duì)節(jié)能技術(shù)的推廣運(yùn)用，不僅能耗不僅有效的降低，而且環(huán)境污染情況得到了改善，對(duì)自然資源進(jìn)行了有效的保護(hù)，對(duì)社會(huì)和自然具有雙重意義，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的振興，也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

一、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能途徑及方法

（一）改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

空調(diào)系統(tǒng)在維護(hù)結(jié)構(gòu)中的空調(diào)負(fù)荷占有一定比例，圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)直接受圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的影響，同時(shí)也是改變空調(diào)的負(fù)荷。因此在最新發(fā)表的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范文件中，暖通空調(diào)的保溫性能是在規(guī)定中首先提出的需要解決的問題。為了減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷熱負(fù)荷，可以通過增加屋頂、墻體的保溫性能來實(shí)現(xiàn)。例如：最新型的墻體具有技能效果，有利于減輕建筑物的負(fù)荷，這種墻體的導(dǎo)熱系數(shù)是傳統(tǒng)墻體節(jié)能的一倍還多。權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)樓房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工測(cè)試中，根據(jù)結(jié)果顯示，門窗對(duì)室內(nèi)熱量的損耗在40% -50%之間，做好門窗的密封性和保溫節(jié)能措施至關(guān)重要。

（二）減少空調(diào)新風(fēng)量的影響

新風(fēng)是非常關(guān)鍵的節(jié)能部分，若風(fēng)量太大，便會(huì)使負(fù)荷和電耗增多；風(fēng)量太小，便會(huì)影響周圍環(huán)境質(zhì)量。所以為了便于節(jié)能，必須要做好新風(fēng)比例和送風(fēng)溫度的調(diào)整。例如：在春秋過渡季節(jié)，對(duì)空調(diào)室不需要供熱或者供冷，因此，可以采用全新風(fēng)。冬天、夏天時(shí)就應(yīng)該控制室外新風(fēng)量，使其盡量小。

（三）采用變頻技術(shù)降低能耗

選擇合理的空調(diào)方式可以有效降低能耗。近年來，變頻空調(diào)得到了風(fēng)速發(fā)展，此空調(diào)不僅節(jié)能而且提供室內(nèi)的舒適性好，在日本的空調(diào)賣場(chǎng)中，變頻空調(diào)的銷量占總量的將近90%。依據(jù)日本相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，變頻空調(diào)在大部分季節(jié)都要比一般空調(diào)更節(jié)能，若在冷負(fù)荷相同時(shí)比較，變頻空調(diào)的節(jié)能比定頻空調(diào)高34%，所以，變頻空調(diào)將是未來空調(diào)發(fā)展的方向，具有突出的節(jié)能效果。變頻技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

1.采用變速風(fēng)機(jī)及變速泵取代原來的調(diào)節(jié)閥，使耗能減少，效率提高；

2.利用變流量方法，使水流量依據(jù)空調(diào)的負(fù)荷進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

（四）加強(qiáng)冷熱回收利用增大能源的利用

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，熱泵系統(tǒng)回收最常用，可以回收110℃以下的能量，約供熱、采暖材料可以通過充分利用低溫?zé)嵩春妥匀画h(huán)境的方式，這種節(jié)能技術(shù)是一種新型的并且高效。如果熱泵和回收設(shè)備聯(lián)合運(yùn)用，與單一設(shè)備相比，其節(jié)能效果更好。

二、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的新技術(shù)應(yīng)用

應(yīng)用于新風(fēng)換氣機(jī)的換熱器應(yīng)具有體積小、質(zhì)量輕和換熱效率高的特點(diǎn)，同時(shí)氣流流經(jīng)換熱器時(shí)的壓力損失要小。否則換熱器回收的能量還不及補(bǔ)償新風(fēng)換氣機(jī)所消耗的電能。通過各項(xiàng)指標(biāo)的綜合比較，熱管熱回收裝置具有優(yōu)良的特性，這為在實(shí)際工程應(yīng)用帶來了方便。

考慮到熱管結(jié)構(gòu)及制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，熱管可采用重力熱管形式。其中空氣水平流動(dòng)，熱管垂直布置，并且熱空氣在下側(cè)流動(dòng)。另外考慮空間布局方便，采用分離式熱管形式。分離式熱管原理如下圖，加熱段和冷凝段分開放置，由管束把蒸發(fā)段或冷凝段各自組合起來，通過一根上升管和一根回流管把分離開的兩組管束連接起來，工作介質(zhì)在一個(gè)閉合回路中同向循環(huán)。由于熱管采用重力回流，因此冷凝段置于蒸發(fā)段上方，為了保證熱管工質(zhì)能完全回流，設(shè)計(jì)最小高度差為100mm。蒸發(fā)段和冷凝段用下降鋁管連接。熱管換熱器的換熱效率相當(dāng)可觀。如果將其用于家庭換氣，不僅可以提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，還可減少能耗，起到節(jié)約用電的效果。

圖1 分離式熱管原理圖

三、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行

根據(jù)我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)普通民用、公共建筑在室外溫度30℃以下時(shí)，機(jī)組額定負(fù)荷50%以下，機(jī)組通常間斷運(yùn)行；室外溫度在30-33℃時(shí)，機(jī)組額定負(fù)荷50-80%，機(jī)組通常部分負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行；室外溫度在33℃以上時(shí)，機(jī)組額定負(fù)荷80-100%，機(jī)組通常為滿負(fù)荷運(yùn)行。單臺(tái)冷水機(jī)組處于額定負(fù)荷50%以下運(yùn)行時(shí)，COP值低，機(jī)組效率低。冷水機(jī)組在大于50%額定負(fù)荷工況下才能達(dá)到較高的COP值，在80-100%額定負(fù)荷下COP值最高。實(shí)際研究表明，冷水機(jī)組壓縮機(jī)負(fù)荷在50%以上時(shí)，功率消耗與其負(fù)荷近似呈正比關(guān)系，而在低負(fù)荷時(shí)消耗功率較大。在20%出力時(shí)功率為100%負(fù)荷時(shí)的46%。因此冷水機(jī)組應(yīng)盡量避免在低負(fù)荷下連續(xù)運(yùn)行。因此無論在什么環(huán)境下，盡量提供單臺(tái)冷水機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷。

（1）間斷運(yùn)行模式

在此模式下建議采用定時(shí)段冷水機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，降低冷水供水溫度至7℃以下，穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，停止冷水機(jī)組、冷卻水泵、冷卻塔的運(yùn)行，系統(tǒng)中僅冷凍水泵投人運(yùn)行。當(dāng)冷凍水回水溫度升至14～15℃后，根據(jù)機(jī)組降溫時(shí)間的長(zhǎng)短綜合判斷是否需要進(jìn)行再次啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，而這就需要注意：1.這種方式比較像是蓄冷放冷的模式。使用的前提是空調(diào)水系統(tǒng)充水量在一定的體積時(shí)形成的一定的蓄冷規(guī)模，延長(zhǎng)蓄冷放冷的周期。2.這種模式需要監(jiān)控機(jī)組的啟停時(shí)間，避免機(jī)組頻繁啟停導(dǎo)致機(jī)組使用壽命縮短。當(dāng)機(jī)組啟停間隔較短時(shí)就應(yīng)該考慮讓機(jī)組在部分負(fù)荷下連續(xù)運(yùn)行。

（2）部分負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行模式

在該種模式下需要盡可能的提高冷凍水供水溫度。冷凍水供水溫度每提高1℃壓縮機(jī)就能節(jié)能2%左右。冷凍水回水溫度提高至14℃，是不會(huì)影響舒適性。一般的設(shè)備廠家能夠提供最高效率下的出水溫度，供、回水溫差。

（3）滿負(fù)荷運(yùn)行模式

在此模式下在滿足舒適性的前提下盡可能提高冷凍水供水溫度。一般在夏季除了少數(shù)的幾天需要機(jī)組在部分負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行外，超過33℃大部分都是用此方法來提高機(jī)組的節(jié)能性。

總結(jié)：

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們思想的進(jìn)步，節(jié)能理念在以后也會(huì)有更多的內(nèi)容和更加廣泛的應(yīng)用，這勢(shì)必會(huì)使得空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能措施在未來增加新的意義和內(nèi)涵。作為技術(shù)人員，在當(dāng)下更應(yīng)該對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的核心內(nèi)容進(jìn)行深入的了解，積極的借鑒各個(gè)有關(guān)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合目前的實(shí)際情況，做好空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能工作，為社會(huì)能源的節(jié)省做出自己的貢獻(xiàn)。

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