试论实现节能建筑暖通空调系统节能的途径

黄茂东

摘要：在现代全民节能的大背景下，建筑暖通空调系统节是能大势所趋，据此，本文主要谈谈实现节能建筑暖通空调系统节能的途径及相关内容。

关键词：建筑工程；暖通空调系统；节能

中图分类号： TU198文献标识码： A

前言

对于建筑暖通空调系统的现状与节能而言，先应立足于用户实际需求，进行系统选择方面的优化与统筹安排。再结合不同空调系统的优劣进行对比选择，以空调各部分的系统运行能耗为根据，通过各种不同的节能措施来提高整个建筑暖通空调应用效率，最终达到绿色环保，安全节能的目标。

暖通空调系统能耗的构成及主要特点

建筑能耗主要有通风、采暖以及照明灯，随着人们生活水平的提高，这些能耗消耗量在逐渐上升。尤其是暖通空调的能耗比例占整个建筑能耗的30%～50%，而且这个比例还在逐渐上升。通常影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。

暖通空调系统的能耗有几个特点，主要表现在:第一,系统的设计、设备选型、运行管理的不合理都会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位及季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热蓄冷等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以冷热交换的形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

二、建筑暖通空调系统节能途径

（一）进行暖通空调系统节能设计

1、室内设计温度参数控制。对暖通空调系统节能性能影响最大的因素就是取暖室内环境的温度控制标准。在实际的工程设计中，业主出于自身舒适度的考虑往往会将暖通空调的热负荷取值放大， 甚至某些工程设计人员由于各种原因也会在室内温度取值方面出现不符合节能环保设计要求的现象。因此要加强对暖通空调能耗的研究，一般情况下，夏季制冷时，室内温度取值上升 1℃，空调能耗就能够降低9%左右。冬季供暖时，室内温度取值下降1℃，空调能耗就会降低7%~10%，因此在设计室内温度取值时，要根据地域差异和室内要求进行设计。一般应保持居民建筑、办公室温度在冬季不超过20℃，夏季不低于25℃。在分户热计量对流供暖建筑设计中，要充分考虑到对流差的影响，室内不同位置要进行独立系统地计算，如卧室、起居室等应将温度提高2℃。在计算地面辐射供暖系统热负荷时， 要考虑对流供暖温度高于相同供暖条件下的室内温度2℃，因此室内温度取值标准应当下调2℃。

2、住宅建筑暖通空调系统节能设计。目前大多数住宅通常采用楼层集中供暖管道安装技术，很少出现穿越楼板架设管道的供暖设计，为了满足这一既定路径模式的要求，暖通空调系统设计用应用共用立管、分户独立循环的节能结构，并按照以下实施途径进行具体设计在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。

（二）冷热源的节能选择

暖通空调系统中，选择冷热源时最好采用集中设置冷水机组或者供热、换热设备的方法。在选择机组设备时，要将建筑的实际规模、功能特征、当地的能源结构价格政策以及相关的环保规定等各种因素综合考虑进来，因此在确定的过程中要遵循以下几点要求：（1）如果附近有城市区域供热、工厂余热等条件，可以将其作为空调的热源。（2）如果区域内有热力发电厂，则可以使用利用热电厂余热的供热、供冷技术。（3）如果区域内天然气供应充足，则可以采用分布式热电冷联供与燃气空调系统，这样可以进行天然气与电力的消峰填谷，提升能源的综合利用率。（4）如果区域内的能源形式比较多，可以采用复合式的能源进行供冷或者供热。（5）如果区域内有天然的水资源、地热源等，可以采用水源热泵实现空调系统的供冷与供热等。（6）采用带热回收的空调主机与生活热水系统相结合，回收空调制冷系统中的冷凝热，既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备。

（三）利用自然能源节能

1、利用太阳能节能。现阶段来看，太阳能的热利用是建筑中太阳能的一种非常重要的利用形式，它可分成被动式与主动式两种。被动式太阳能房的结构比较简单，且造价成本不高，无需其他辅助能源，重要合理布置建筑方位及建筑构件。通过交换自然热的方式，即可将太阳能利用起来。主动式太阳房的结构相对来说更复杂，且其成本也比被动式的要高，必须利用电能这一辅助能源方可正常运行。采暖降温系统主要包含太阳集热器、泵、散热器、风机等多个组成部分。此外，在建筑节能领域中，太阳能集热板、光电板发电技术等也得到了普遍应用。夏季气温越高，空调的负荷便也越大，它所需要的制冷量也会相应增加。冬季的太阳能辐射较弱，需要的制热循环水温度也较低（65℃11p 即可）。在适应制冷工况的集热面积的基础上，还能达到实际的制热负荷要求。

2、水源热泵技术。水源热泵是充分利用地球表面、地下、湖泊等浅层水源，或工业废水等人工再生水源，来实现供热和制冷效果的一种节能空调系统。该系统通过热泵机组，还可从低温转变为高温位热能。冬夏两个季节里，可将蓄能水体当作供暖的热源以及空凋的冷源。冬季，系统可吸取水体中的热量，从而使温度上升，达到对室内供暖的效果；而在夏季，系统则可吸收室内热量，并将其释放到水体中。同一系统拥有三大功能，它们分别为冬季供暖、夏季制冷以及日常生活热水的提供。水源热泵消耗1KW·h的电量，用户可以得到4.3～5.0 kW·h 的热量或5.4～6.2kW/L 的冷量。

3、地源热泵技术。地源热泵充分利用了地能常年温度趋于平衡的特点，冬季它将地能当成热泵的供暖热源，也就是吸取比环境温度高的地能热能，用来给室内供暖。而夏季则把地能当成空调的冷源，也就是取出室内的热能，并将其释放到比环境温度更低的地源中。在地源热泵系统中，地面实质上充当了一个蓄能器，它使各个季节中空调系统的能源利用率得到有效提高。地源热泵机组与空气源热泵相比，其电力耗能可减降低400%左右；而与电供暖相比，电力耗能也可降低70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均高出50%左右，比燃气锅炉的效率也高出了75%。因此，地源热泵的环保节能效果更为明显。

结语

综上所述，空调的出现能够营造相对独立的温控、通风环境，为人们的生产生活提供了极大的便利。空调的节能问题一直是制约其实现进一步发展的重要因素，必须加大空调系统设计的研究力度，强化技术支持和管理支持，使空调系统的开发运行创造巨大的经济效益、社会效益和环境效益。

参考文献：

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[2]包海明.谈楼宇暖通空调系统现状及节能措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,08:123-124.