浅谈采暖通风空调的节能措施

2015-04-16王洪涛

建材与装饰 2015年28期

关键词：功率因数源热泵水泵

王洪涛

（身份证号：130924198707060919）

浅谈采暖通风空调的节能措施

王洪涛

（身份证号：130924198707060919）

本文就我国采暖通风空调的节能方面进行了分析，并提出了相关处理措施和方法。

建筑节能；节能布置；节能操作；水源热泵

1　采暖通风空调现状

建筑规模越来越大，采暖空调的使用越来越广，能源消耗压力空前。建筑节能实质上成了采暖空调的节能，按照国际通行的分类，建筑能耗是民用建筑（包括居住建筑和公共建筑以及服务业）使用过程中的能耗，主要包括采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的消耗。其中采暖空调通风消耗约占2/3左右。

2　空调节能措施和方法

2.1降低负荷的节能建筑

围护结构采用隔热保温性能新材料：

建筑围护结构节能成套技术。重点发展适用于不同气候条件的各种节能墙体、屋顶以及门窗。特别是外墙外保温技术和高效节能窗技术，包括用黏粘、钉挂、浇入和涂抹等方法固定高效保温材料的多种外墙外保温技术，以及采用中空密封玻璃、低发射率玻璃、充惰性气体玻璃及断桥合金窗框、复合塑料窗框和活动外遮阳帘等多种节能技术。开发各种新型高效节能墙体材料、保温隔热材料和高性能建筑玻璃及应用技术。

2.2准确计算、合理布置的节能设计

2.2.1准确的符合计算

我们对一些空调建筑做过调查，发现不少工程空调设备选型过大，运用台数过多，有的甚至超过需要一倍以上。对某城市采用全年空调的商场进行的调查表明，普遍存在冬季热量过大问题，夏季冷量过大的问题，这就造成了建设资金和能量的大量浪费。

2.2.2采用合理的变风量空调系统设计

对于多数舒适性空调要求来说，并不需要十分严格的温度和湿度的控制。变风量系统则可以客服上述缺点，它可以通过改变送到房间或区域里去的风量的办法，来满足这些地方负荷变化的需要。当然，整个系统的总送风量也在发生变化。因此，变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。

2.2.3合理的空调水系统设计

一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电20～25%夏季供冷期间约占12～24%，目前，空调水系统存在很多问题。设计人员应重视水系统设计，认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡。认真核对和计算空调水系统相关系数，切实落实节能设计标准的要求值，积极推广变频调速水泵，冬、夏两用双速水泵等节能措施。

2.3采用节能型的新产品

（1）无风机冷却塔的使用

空调系统中冷却塔可以推广使用无风机冷却塔，不仅节约电能，而且减少噪音，目前，根据深圳市某办公楼的使用情况，反应效果不错。

（2）采用能耗比高的家用空调，实行家用空调市场能耗准入制度，据不完全统计，全国家用空调器已有400多个品牌，年产量在50万台以上的生产企业有20多家，其中六七家企业占据了国内一半以上的市场份额。

（3）采用变频空调

①变频节能

由流体力学可知P（功率）=Q（流量）×H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。

②功率因数补偿节能

无功功率大但增加线损和设备的发热，更主要的功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，消费严重，由公式P=S×cos，Q=S×sin，其中S-功率，P-有功功率，Q-无功功率，cos-功率因数，可知cos越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6～0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，cos≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

③软启动节能

由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于4～7倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动是对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将启动电流从零开始，最大值也超不过额定电流，减轻了对电网的和对供电量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命，节省了设备的维护费用。

2.4采用其他能源补充和新技术来节能

（1）推广多种形式的分散冷热电联产和燃气空调。在有天然气条件的省份，应当积极推广使用，以替代电力空调。这样做不仅可以增加夏季燃气用量，而且可以平抑电力高峰负荷。

（2）在农村可推广采用沼气，利用城市垃圾和生物发电等新技术。

（3）太阳能热水器和建筑一体化的应用技术，处理好太阳能热水器与建筑一体化的关系，并积极推广应用。

（4）可再生能源供热制冷技术，关键技术包括太阳能供热制冷成套技术、水源热泵、地源热泵供热制冷技术等。

2.5水源热泵空调推广使用节能

已有的研究表明土壤热泵的主要优点有：节能效果明显，可比空气源热泵系统节能约20%埋地换热器不需要除霜，减少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有较好的蓄热性能，可与太阳能联用改善冬季运行条件；埋地换热器在地下静态的吸收热，减少了空调系统对地面空气的热及噪音的污染。所以若能用土壤热源热泵部分取代空气源热泵，则必然节约能源并有可能形成新的空调产品系列。