【摘要】隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各類能源被大量消耗，節(jié)能已經(jīng)成為世界發(fā)展的主題。暖通空調(diào)作為建筑工程的能源消耗大戶，對其進行節(jié)能設(shè)計，不僅符合當前空調(diào)設(shè)計和建筑設(shè)計的主流發(fā)展形式，對于保護生態(tài)環(huán)境、締造綠色節(jié)能社會也是大有裨益的。本文分析了暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)問題。

【關(guān)鍵字】暖通；空調(diào)；節(jié)能

1、引言

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，空調(diào)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們生活的各個方面，隨之而來的就是建筑能耗的逐年增長。因此 ，暖通空調(diào)的設(shè)計人員對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計也越來越重視，并且在設(shè)計過程中，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 ，促進能源在各個環(huán)節(jié)的運用。本文主要介紹暖通空調(diào)的優(yōu)化設(shè)計和新技術(shù)的應(yīng)用。

2、優(yōu)化設(shè)計

2.1暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

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：（1）對于各類地區(qū)氣候特征、建筑類型、建筑用途、人群特點、建筑布局等細節(jié)，建立統(tǒng)計數(shù)據(jù)；（2）對建筑中的維護結(jié)構(gòu)要進行細致的熱計算分析；（3）選擇合理的設(shè)計參數(shù)指標，包括室內(nèi)溫度、濕度、新風(fēng)量、用水量以及照度等；（4）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)；（5）因地制宜地選擇合適空調(diào)系統(tǒng)，避免機組閑置，浪費能源。

2.2暖通空調(diào)的方案選擇

空調(diào)系統(tǒng)按照空氣調(diào)節(jié)范圍可以分為：集中式空調(diào)，半集中空調(diào)和分散式空調(diào)。集中式空調(diào)（又稱中央空調(diào)）采用集中整體式供冷的力式為多個房間或整棟樓房，甚至是整個小區(qū)進行冷氣供應(yīng)。集中式空調(diào)一般采用冷水，這樣可以極方便的在整個系統(tǒng)中循環(huán)。集中式空調(diào)的優(yōu)點是：效率高、能耗小，整體占用面積小，適用于一些大型設(shè)施、辦公場所、住宅小區(qū)。缺點是：系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要專人管理；初期需要投入一筆較大費用；整個系統(tǒng)工程需要專門設(shè)計。分散式空調(diào)是指采用獨立機組對室內(nèi)部分空氣進行調(diào)節(jié)的空調(diào)，這種機組大多都非常小巧，一般適合于零散住戶使用，優(yōu)點是：安裝靈活；缺點是：噪音較大，效率低。半集中式空調(diào)一般采用一個機組對1個或多個房間進行空氣調(diào)節(jié)的制冷系統(tǒng)，這主要是因為隨著技術(shù)發(fā)展，壓縮機效率的提高，壓縮機系統(tǒng)可以帶動多個蒸發(fā)器制冷，同時滿足多處空氣調(diào)節(jié)的功能。優(yōu)點是：安裝靈活，使用力便，其效率大于分散式空調(diào)。目前，多數(shù)住戶采用這種方式。無論是從節(jié)能等各方面比較，集中式空調(diào)性能最佳，遠優(yōu)于半集中空調(diào)和分散式空調(diào)，從節(jié)能的角度考慮，應(yīng)盡可能的采用集中式空調(diào)力式。

2.3冷水機組的選擇

冷水機組是集中式空調(diào)的核心部件，其能耗占整個空調(diào)系統(tǒng)的90%以上。冷水機組有兩種基本類型：壓縮循環(huán)冷水機組和吸收式冷水機組。

2.4蒸發(fā)器

當溫度相對較高的液態(tài)制冷劑通過節(jié)流組件（膨脹閥或節(jié)流閥）時，一部分液相制冷劑閃蒸為制冷劑蒸氣，然后部分液相和氣相組成的制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器，最后全部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)制冷劑。蒸發(fā)器的重要的功能是實現(xiàn)制冷劑液體通過吸熱轉(zhuǎn)化為制冷劑氣體。在這一過程中，有一個非常重要的溫度點——蒸發(fā)溫度。要使蒸發(fā)器高效運行，蒸發(fā)器盤管內(nèi)的制冷劑盡可能在全液態(tài)下運行，同時又不允許在盤管出口出現(xiàn)液態(tài)制冷劑。這是因為，蒸發(fā)器出口的液滴會對壓縮機造成傷害，所以需要對蒸發(fā)器設(shè)定一定的過熱度。蒸發(fā)器的過熱度越高，壓縮機的進口制冷劑的蒸氣壓力越低，不利于壓縮機的運行。另外，對于蒸發(fā)溫度的設(shè)定要依據(jù)空調(diào)運行工況，研究表明在冷凝溫度不變的條件下，蒸發(fā)溫度降低，壓縮機的制冷效率降低，排氣溫度升高。蒸發(fā)器中制冷劑，蒸發(fā)溫度降低1 ℃，要產(chǎn)生相同的冷量，耗電量約增加4.5%，而保證較高的蒸發(fā)溫度有利于節(jié)省能耗。因此需要在設(shè)計空調(diào)制冷系統(tǒng)時，選用適當?shù)恼舭l(fā)器進行匹配。

2.5冷凝器

冷凝器是類似蒸發(fā)器的熱交換裝置，承擔為系統(tǒng)排熱的重任。其排熱能力決定了整個制冷系統(tǒng)運行的排氣壓力，排熱量越大（即冷凝器內(nèi)制冷劑的溫度越低）制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量越大。對于常規(guī)冷凝器主要功能有：消除制冷劑過熱、制冷劑冷凝和制冷劑過冷。研究表明，冷凝器的過冷度每降低1℃，制冷效率提高2%。因此，選擇好的冷凝器有利于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。目前，冷凝器一般有兩種類型：水冷式冷凝器和風(fēng)冷式冷凝器。水冷式冷凝器優(yōu)點是換熱效果好，缺點是水管結(jié)垢的可能性大；風(fēng)冷式冷凝器優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，風(fēng)冷式冷凝器之所以非常普及，是因為風(fēng)冷式冷凝器幾乎不需要維護。因此，在大型的空調(diào)系統(tǒng)中選擇水冷式冷凝器比較合適，有利于節(jié)能；而在小型空調(diào)系統(tǒng)中，節(jié)能要求不高，通常采用風(fēng)冷式冷凝器。

2.6冷凝器的熱回收

冷凝器在工作過程中排出大量熱量，可以利用過熱排氣管線回收裝置進行熱量收集，排氣管線的溫度一般情況可達100℃，根據(jù)制冷量的不同，通過此裝置均可獲得60℃的水，且系統(tǒng)規(guī)格越大獲得的熱量越多。利用熱回收裝置可回收能源達到30%以上。因此，在較大空調(diào)系統(tǒng)中安裝熱回收裝置可以有效進行節(jié)能。

3、暖通空調(diào)新技術(shù)的應(yīng)用

3.1變頻技術(shù)

變頻空調(diào)是通過變頻調(diào)節(jié)器來改變壓縮機供電頻率，從而實現(xiàn)制冷功率的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了連續(xù)低速的運轉(zhuǎn)，避免了壓縮機的頻繁啟動，實現(xiàn)了高效節(jié)能。變頻技術(shù)在現(xiàn)代空調(diào)中的應(yīng)用越來越廣泛，在日本變頻空調(diào)的應(yīng)用已超過80%，相關(guān)研究表明，通過對壓縮機、風(fēng)機以及泵上使用變頻調(diào)速裝置，可以達到節(jié)電30%以上。

3.2溫濕度獨立控制技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)中共有兩部分功能：（1）對室內(nèi)空氣進行降溫；（2）對室內(nèi)進行除濕。一般除濕負荷占到空調(diào)負荷的30%-50%，這樣大量的顯熱負荷也用低溫冷媒處理，導(dǎo)致冷源效率低下。近年來此領(lǐng)域的一個重要方向就是采用溫度濕度獨立控制的空調(diào)方式。將室外新風(fēng)除濕后送入室內(nèi)，可用于消除室內(nèi)產(chǎn)濕，并滿足新鮮空氣的要求，而獨立的水系統(tǒng)使用18-20℃的冷水循環(huán)即可滿足要求，通過輻射或?qū)α餍湍┒藖硐覂?nèi)顯熱。這一方面可以避免采用冷凝式除濕時為了調(diào)節(jié)相對濕度進行再熱而導(dǎo)致的冷熱抵消，還可以用高溫冷源吸收顯熱，使冷源效率大幅度提高。同時這種力式還可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，因此普遍認為是未來主流空調(diào)方式。不過該項技術(shù)尚有難點，如新風(fēng)的高效除濕。

3.3蓄冷技術(shù)

蓄冷技術(shù)是一種利用晝夜電力負荷差異，在夜間或電力不緊張時用制冷機組制冰，使水的潛熱以冰的形式存貯起來，在自天電力緊張時，進行融冰釋放冷量，從而達到削峰填谷的目的。雖然整個制冷過程并不能節(jié)能，但是在一定程度上可以有效緩解用電高峰時期電力緊張的狀況，在地區(qū)電力價格為階梯電價時，可以節(jié)約用電費用。

3.4數(shù)字化管理節(jié)能控制技術(shù)

運行管理對于暖通空調(diào)具有重要的作用，系統(tǒng)的運行節(jié)能控制可以彌補能源設(shè)計或管理模式存在的缺陷，通過對設(shè)備的運行控制，可以促進能源精確合理的消耗。最理想的狀態(tài)是通過數(shù)字化自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能控制。自動控制系統(tǒng)主要的功能是進行監(jiān)測、管理和測量建筑物內(nèi)的各種設(shè)備以保證設(shè)備可靠安全運行，節(jié)省人力和能源。因此，實現(xiàn)建筑智能化，加強空調(diào)的自控系統(tǒng)管理，對空調(diào)節(jié)能有著重要的作用。

4、結(jié)論

總而言之，在我國當前公共建筑暖通工程建設(shè)的過程中，對暖通空調(diào)系統(tǒng)用進行節(jié)能設(shè)計，有著十分重要的意義。目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能成為建筑節(jié)能的重點，尤其是對占建筑能耗50%-70%的空調(diào)系統(tǒng)能耗，節(jié)能設(shè)計的研究是建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)。所以要重視暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，加快新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。提高建筑的舒適度、成為低能耗的新型建筑。

參考文獻

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