空调设定参数对建筑能耗及热舒适的影响

付腾

宜宾职业技术学院

空调设定参数对建筑能耗及热舒适的影响

付腾

宜宾职业技术学院

随着国家经济发展，建筑能耗逐年增加，控制并降低这部分能耗愈发紧迫。本文通过分析空调设定参数对建筑能耗影响的规律，以及影响建筑能耗的主要因素，论述了空调设定参数与建筑能耗的关系以及降低建筑能耗的途径与策略。

空调设定参数；建筑能耗；节能

1 引言

现在空调已普遍应用于公共建筑和民用住宅。中央空调乃能耗大户，可以从两个方面降低空调能耗，一是，建筑围护结构选择传热系数小的建筑材料；二是合理设置空调参数，提高空调能效。很多时候建筑修好后才考虑空调等建筑设备的安装，所以对于业主来说，所面对的主要问题是，夏季大量使用空调形成用电负荷高峰。在电力供应紧张的情况下，节电显得尤为重要，而设置合理的空调参数，节电效果显著。

2 空调设定参数对空调系统能耗的影响

温度是影响人体热舒适的主要因素，夏季人体感觉舒适的室温在24-28℃。可是目前大多数公共建筑夏季空调温度调得很低，不但浪费能源，舒适性也很差。在人体舒适的前提下，提高空调设定温度可使建筑能耗下降，原因有以下几点：

(1)从传热基本公式Q=KA(tw-tn)可知，室内外温差减小了，通过维护结构传入室内的热量也减小了；

(2)室内设定温度提高，室内焓值变大，新风与室内空气的焓差变小，新风负荷降低；

QX=GW(hW—hN)

式中QX——夏季空调新风冷负荷，kW；

GW——新风量，kg/s；

hW——室外空气的焓值，kJ/kg；

hN——室内空气的焓值，kJ/kg。

(3)全年可以利用自然通风的时间变长，从而减少了开启空调的时间及输配设备的运行时间。

但是仅仅从调整空调设定温度来进行节能是远远不够的，空气湿度不仅对人体舒适度影响很大，温度、含湿量的不同组合也影响着空调系统的节能状况。根据下式可知，当室内冷负荷、湿负荷一定时，室内设定状态与送风状态的焓差、湿度差不同时，送风量也不同，风机能耗随之改变。

式中G——送风量(kg/s)；

Q——房间余热量（即房间冷负荷）(kW)；

W——房间余湿量（即房间湿负荷）(kg/s)；

ho，do——分别为送风状态空气的焓值（kJ/kg）和含湿量（g/kg）；

hN，dN——分别为室内空气状态的焓值（kJ/kg）和含湿量（g/kg）。

一般室内湿度的设定更常用相对湿度φ表示。某空调办公室不同室内干球温度和相对湿度下的空调系统的能耗是不同的，其关系间下表：

表1 不同室内干球温度和相对湿度下的空调能耗（kW）

由表1可知，室内干球温度和相对湿度越高，空调系统总能耗降低，反之亦然。最低能耗与最高能耗相差达到70%。当室内参数设为行业推荐值时（t=26℃，φ=60%），比最高能耗节约39.3%。表1给出的数据是一个相对值，仅能表示室内设定参数对能耗的影响，即使采用合理的室内空调参数，也不能保证该空调系统节能，因为影响空调系统能耗的因素很多。

3 建筑节能的途径与技术策略

(1)过渡季节、夏季夜间和早晨，多开窗加强通风冷却，减少使用空调系统时间；在使用空调时，适当提高空调的设定温度值。

(2)根据负荷变化，进行自动控制，调节系统水量。按照系统调节参数的不同，智能化系统控制模式划分为三种类型：第一种是自动锁定系统。根据设定的温湿度值作为调节参数，使之保持不变或不超过设定偏差。该类型也称为“定值调节系统”，这种方式目前比较普遍。第二种称为程序调节系统，即以时间为调节参数，按照事先给定的时间函数来调节系统的运行状态。照明的定时启停就是典型的实例，也称为“定时调节系统”。第三种是随动调节系统，能耗大小主要取决于设定值，设定值与自然气温的差值越大，能耗就越大，目前最佳的调节方式是随动调节：将室内温湿度值与室外自然气温之间的差值作为调节参数。

(3)推行绿色建筑。墙体是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑能耗。应选用传热系数小的外墙材料，实心粘土砖保温性差，应推广使用空心砖墙及其复合墙体技术。外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，应采取的节能措施有：控制住宅窗墙比；提高住宅外窗气密性，减少冷空气渗透，如设置泡沫塑料密封条；改善门窗的保温性能，窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗。

[1] 闫斌,郭春信.舒适性空调室内设计参数的优化[J].暖通空调,1999(1).

[2] 路延魁.空气调节设计手册[M].中国建筑工业出版社,1997.

[3] 秦荣.办公建筑提高夏季空调设定温度对建筑能耗的影响[J]暖通空调,2007(8).

[4] 陈晓春.热舒适、健康与环境[J]暖通空调,2003(4).

付腾(1983－)，女，硕士，讲师，主要研究方向暖通空调。