李京澤,郭炳彤
(中南大學,湖南 長沙 410083)
最近幾年,隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高,工業(yè)建設發(fā)展也越來越快,建筑物的種類越來越多,暖通空調系統(tǒng)也得到了非常廣泛地應用。雖然暖通空調系統(tǒng)可以提高空調的性能,但是也加劇了能源消耗問題,并且對環(huán)境也會產(chǎn)生十分重要的影響。所以說將節(jié)能環(huán)保技術應用到暖通空調系統(tǒng)當中就變得十分重要,如果能夠合理地應用節(jié)能環(huán)保技術,那么不僅可以減少空調對環(huán)境的影響,也可以在一定程度上提高空調的使用性能,既節(jié)約能源,又可以提高空調的使用年限。
近年來,雖然我國的經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展十分迅速,但是對于環(huán)境也產(chǎn)生了很多的污染和傷害,而且也存在對一些不可再生資源的浪費現(xiàn)象,國家已經(jīng)意識到了這一問題,開始發(fā)布和環(huán)境相關的環(huán)保節(jié)能政策,鼓勵人們建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,而在近幾年,在政府的號召下,節(jié)能環(huán)保技術在飛速發(fā)展,并且已經(jīng)被應用到各個領域當中,在暖通空調領域也不例外。眾所周知,在空調的使用過程當中會排放出大量的氟利昂以及二氧化碳,而弗利昂排放到空氣當中,就會傷害臭氧層,形成臭氧空洞,二氧化碳則會加劇溫室效應,造成冰川融化,全球溫度上升,所以空調看似對環(huán)境沒有什么直接的影響,但是空調的排放物卻會對環(huán)境產(chǎn)生非常大的污染和傷害。針對這一問題,近年來政府也頒發(fā)了相關的政策,在暖通空調的生產(chǎn)、使用過程當中,要盡量應用節(jié)能環(huán)保技術,這樣不僅可以節(jié)省相應的能源,也可以減少對環(huán)境的傷害。將節(jié)能環(huán)保技術應用到暖通空調系統(tǒng)的過程當中,不僅可以減少暖通空調在使用過程當中對環(huán)境的污染,也可以在一定程度上節(jié)省空調所消耗的能源,提高空調的使用性能。節(jié)能環(huán)保技術在暖通空調當中,目前已經(jīng)有了非常廣泛的應用。很多廠家的空調系統(tǒng)在安裝的過程當中都會采用太陽能技術或者是蓄冷技術,這些都是非常典型的節(jié)能環(huán)保技術,利用可再生資源來代替不可再生資源,而且對環(huán)境不會產(chǎn)生傷害,這樣一來也就減少了空調對環(huán)境的影響。
近年來我國經(jīng)濟水平在不斷提高,人們的生活質量也在提高。在未來,空調的適用人群會越來越廣泛,并且空調的制造技術也會隨著時代發(fā)展不斷更新。為了跟上時代的發(fā)展,空調制造商們采用了獨立的新風系統(tǒng),目前這一系統(tǒng)在我國發(fā)展趨勢良好,將這一技術融入到暖通空調當中,不僅可以提高空調自身的使用性能,也能夠更好地符合時代的發(fā)展趨勢。所謂的獨立新風系統(tǒng)就是指將工作機組改成低溫送風機組,這樣就可以把新鮮空氣導入到室內,而且室內的所有空調負荷都由這個系統(tǒng)承擔,獨立新風系統(tǒng)沒有老式空調的回風系統(tǒng),空調的安全性就有了很大的提高,也不必擔心在建筑外安裝回風系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患。在老式空調當中,排風和新風之間通常都沒有系統(tǒng)交換器,這就會增加空調的耗能,而采用獨立新風系統(tǒng)就可以在二者之間設置交換器,進而減少耗能,符合環(huán)保理念。
新風預處理系統(tǒng)也是暖通空調未來發(fā)展中采用的主要系統(tǒng)之一,新風預處理系統(tǒng)主要分為兩種,一種是除濕式系統(tǒng),一種是熱回收式系統(tǒng)。除濕式系統(tǒng)的優(yōu)點就在于精密程度比較高,可以利用減少制冷量和調節(jié)溫度、濕度等來控制,而且這一系統(tǒng)的另一個優(yōu)點就在于能夠將工業(yè)廢棄熱源充分利用,這就可以在很大程度上節(jié)省能源,也符合低碳環(huán)保的新理念,因為新風預處理系統(tǒng)的精密程度高,進而可以用在一些對環(huán)境控制敏感的地方。熱回收式系統(tǒng)在精密程度和資源利用上雖然不能夠和除濕式系統(tǒng)相比,但是熱回收式系統(tǒng)的應用原理就是簡單地將儲存在排風當中的能量進行一系列的回收處理后重新利用,雖然其他方面不能夠和除濕式系統(tǒng)比較,但是熱回收式系統(tǒng)的優(yōu)點就在于同樣是能源重新利用,熱回收式系統(tǒng)可以應用在對空調要求比較低的場合。
隨著暖通空調受眾范圍的擴大,各個年齡階段的使用者都會有。在調節(jié)方式這一問題上,雖然對于適應能力較快的年輕人來說不存在使用困難的問題,但是針對一些年老的人群來說,空調如果擁有比較多樣化的使用方式或者是系統(tǒng),他們就有可能會在空調調節(jié)這一方面出現(xiàn)使用困難的問題。老年人的視力或多或少地都存在問題,如果空調遙控器上的功能太多樣化,或者是字體比較小,那么對于老年人來說就會很難操作。如果客戶不能夠正常使用,那么這樣的空調系統(tǒng)就完全沒有存在的必要了。所以說,在暖通空調系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢當中,應用節(jié)能環(huán)保技術是一方面,另一方面就應該采用個性化的調節(jié)方式,設置出針對老年人群的調節(jié)方式,并且系統(tǒng)之間可以相互切換,這樣一來就可以讓各個年齡段的人群對空調進行隨意使用,老年人就可以使用老年系統(tǒng),年輕人使用新系統(tǒng)。
很多業(yè)主對于暖通空調系統(tǒng)中的節(jié)能環(huán)保技術缺少一定的了解,很多建筑項目在完工之后都會直接把房子交付給業(yè)主,但是有一些業(yè)主對于暖通空調的使用、操作還存在問題,這就導致在收房后,很多業(yè)主根本就不知道房屋添加了節(jié)能環(huán)保技術的暖通空調系統(tǒng),更加不可能會了解具體的操作。而且由于一些業(yè)主對于節(jié)能環(huán)保技術的暖通空調系統(tǒng)不了解,就很有可能會出現(xiàn)操作錯誤,一些愿意了解正確操作的業(yè)主會詢問相關的工作人員其正確的使用方法,但是對于一些不愿詢問或者是忽略了這一問題的業(yè)主來說,就很有可能會造成不必要的麻煩,如果出現(xiàn)嚴重的操作錯誤就很有可能會產(chǎn)生使用危險。針對這一問題,各業(yè)主應該做到積極詢問,而且相關的工作人員也要及時向大家普及這一系統(tǒng)如何使用,這樣就可以減少很多麻煩。
暖通空調系統(tǒng)在安裝的過程中也存在著一些問題,尤其是在裝修吊頂這一問題上,在暖通空調系統(tǒng)的設置過程中融入了很多的專業(yè)技術,所以說,在進行吊頂安裝的過程中就需要注意很多問題。首先就要求對暖通空調系統(tǒng)中的各種電路、水管等元件有充分的了解,然后才能夠進行系統(tǒng)的安裝,在安裝的過程中也要注意空調中的各個元件不能和吊頂中存在的電線線路相沖突,要處理好彼此之間的間距和兼容性等問題。在實際的安裝過程中還要考慮到地理因素。這些問題在實際安裝過程中如果沒有得到實際的解決,在空調水管和線路之間就會存在間距問題。而且安裝位置是吊頂,這就需要各個元件之間具有較高的協(xié)調度。但是在實際安裝過程中還是可能存在嚴重缺乏協(xié)調度的情況,這就會在很大程度上影響空調的安裝進度。
在整個空調的安裝過程中,尤其是外機部分,需要各個部門之間相互協(xié)調,尤其是設計單位和施工單位之間,必須要協(xié)調外機安裝的位置和方向。但是在實際安裝過程中,協(xié)調起來的難度比較大。由于設計單位和施工單位并不時常接觸,而且設計部門、外機的安裝單位還有外墻主體建設單位基本不溝通和聯(lián)系,在整個比較短的安裝過程中想要做好充分的交流溝通不易實現(xiàn),即使就安裝流程和技術進行大致的溝通,但因時間緊張而無法確定細節(jié),還是會從整體上拖慢施工進程,影響施工質量。而且,只有讓空調的上線和下線同時發(fā)展,才能夠達到節(jié)能環(huán)保的目的,但是這個同時發(fā)展的過程也需要各個方面積極的溝通協(xié)調。因此,只有做好溝通協(xié)調工作,才能夠更好地進行暖通空調系統(tǒng)安裝工作。
近年來為了響應政府建設節(jié)能環(huán)保型社會的號召,越來越多的行業(yè)開始使用清潔能源,太陽能就是近年來發(fā)展比較好的清潔能源之一,其可以作為節(jié)能環(huán)保技術應用到暖風空調系統(tǒng)當中。太陽能不僅是清潔能源,還是可再生能源,在整個暖通空調系統(tǒng)的應用當中具有很好的發(fā)展前景。如果在太陽光照比較充足的地區(qū),利用太陽能進行供暖、供電完全不成問題,也可以提供簡單的日常照明和空調用電,還可以滿足暖通空調的簡單供熱。在日照充足的地區(qū),完全就可以利用太陽能收集器將太陽能收集起來,將這些能源轉化成電能,用來支撐日常照明所用的能量,也可以將這些收集起來的太陽能轉化成熱能,經(jīng)過儲水設備時就可以用來加熱。如果天氣不是很好,沒有充足的太陽能也可以利用輔助熱源供熱。
在暖通空調系統(tǒng)中采用節(jié)能環(huán)保技術這一方面,空氣熱源泵也是一個很好的選擇??諝鉄嵩幢玫墓ぷ髟砗唵蝸碚f就是制冷循環(huán),在夏天把室外的冷空氣轉化到室內達到降低室內溫度的目的,在冬季就把外面的熱空氣轉化到室內達到向室內供熱的目的。空氣熱源泵的運作主要是依靠電能,而且在冷熱空氣轉化的過程中也不會產(chǎn)生任何的污染,符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念??諝鉄嵩幢孟嘟挥趥鹘y(tǒng)的電采暖來說,效率要高很多,因此近年來空氣熱源泵是政府扶持的主要發(fā)展項目之一。在標準條件下,空氣熱源泵的COP 可以達到3.0,如果外界的溫度升高,那么相應的COP 也會隨之升高,就會更加節(jié)能??諝鉄嵩幢猛耆瞎?jié)能環(huán)保的發(fā)展理念,將其應用到暖通空調系統(tǒng)當中不僅不會有任何不妥之處,還會提高其整體的使用性能。
蓄冷技術的主要工作原理就是將固態(tài)水和液態(tài)水相互轉化,產(chǎn)生熱量或者是吸收熱量,在這一原理上進行節(jié)省電能。很多大城市的電力公司,為了提升用電的合理度,就會根據(jù)不同的時間段分別設置不同的電能價格,所以說在這些地區(qū),晚上使用這種技術的空調,就可以從整體上減少電費的使用價格。在電費價格比較低的時候,采用蓄冷技術,提前儲存能量,在需要的時候再打開就可以從根本上降低使用成本,而且系統(tǒng)技術所應用的物質除了固態(tài)水和液態(tài)水以外,也可以利用一些變溫材料作為介質。共晶鹽是一個很好的選擇,這一技術能夠完美地減少暖通空調的使用成本,也不會對環(huán)境造成污染,但是這一技術目前正處于開發(fā)階段,還沒有正式地投入市場使用,仍然處于研究當中。
在暖通空調中應用熱回收技術也是可以符合低碳環(huán)保要求的,熱回收技術的主要原理就是將空調內部排出的熱量重新回收利用,這樣就可以減少不必要的能量浪費,而且熱回收技術操作起來也比較簡單,更加不會對環(huán)境造成任何的污染。在空調工作的過程中,空調機組會產(chǎn)生很多的熱量,如果這些熱量散發(fā)到空氣當中也會被白白浪費掉,如果在暖通空調系統(tǒng)當中采用熱回收技術就可以將這些熱量收集起來,重新利用。對這些排放掉的熱量做一些處理,重新供熱,就可以很好地解決能源消耗問題,也不會對環(huán)境造成任何的污染。熱回收技術的另一個優(yōu)點就在于操作簡單,也不會占用太大的空間,在安裝過程也可以很好把控。
在暖通空調系統(tǒng)當中,風機、水泵等部分如果想要應用節(jié)能環(huán)保技術,那么最該使用的就是變頻技術。在頻率和電機功率變化轉速之間,二者的三次方成正比關系,所以說,如果降低電機功率,那么相應的頻率也會降低。在進行空調選擇的過程中,主要都是通過冷負荷的綜合最大值或者是累計值來選擇容量和設備,在暖通空調系統(tǒng)工作的過程中,完全可以通過冷凍水泵和制冷機組等系統(tǒng)的變頻來控制系統(tǒng)的負荷,在最大程度上做到供需匹配,這樣一來就可以產(chǎn)生十分顯著的節(jié)能效果。但是在變頻器的使用過程當中,整個的變化范圍也存在限制,通常都會限制在70%-100%之間,也就是說只有在這個范圍當中才能夠達到最好的節(jié)能效果。
如果想要在暖通空調系統(tǒng)中更好地應用環(huán)保節(jié)能技術,那么首先就要解決一些技術上的難點。在暖通空調系統(tǒng)的安裝和應用的過程當中,充分利用太陽能和空氣熱源泵,或者是采用蓄冷技術和熱回收技術,都能幫助系統(tǒng)更好地節(jié)省能源,與此同時也能減少空調對于環(huán)境的影響,提高空調使用性能。