探讨暖通空调系统在节能方面存在的问题与对策

贾广胜

摘 要：随着社会生活水平的逐步提升，建筑技术得到进一步发展。暖通空调系统在现代建筑中具有重要的地位，合理进行系统资源的综合规划，实现系统资源的综合分配，是提升现代资源综合应用率的主要途径。节能环保技术在暖通空调系统中的综合性融合，促进了我国整体经济规划逐步实现优化与完善，促进城市建设综合性发展。本文探讨了暖通空调系统在节能方面的发展措施。

关键词：空调系统；热回收；节能

引言

经济的发展使得暖通空调系统的应用越来越普及，但是暖通空调在建筑中能耗相对较大，暖通空调系统在我国的电能消耗中占了很大一部分，这是我国很多地区电力资源紧张的重要原因。在这种情况下，暖通空调系统的节能设计开始受到了建筑行业的关注，在进行暖通空调系统设计时，人们开始考虑怎样尽可能地节能，由于暖通空调系统的能耗主要发生在制冷和通风系统，所以相关设计人员要将节能设计的重点放在这两方面，采取有效措施达到节能的目的。

1 冷水机组空调系统与多联机空调系统比较分析

1.1 冷水机组空调系统特点

生产工艺可连续、可单一，各室具有一定的独立性，避免室间互相污染；洁净室位置集中，可以将不同洁净度的洁净室合为一个系统；气流组织主要靠末端装置类型及布置，集中送风就地回风；使用时间可以不一，新风量便于调节；设备占有空间少，管道截面小；施工周期较短；现场工作量较小。其主要设备包括：吸收式冷热水机组、冷却水泵、冷却塔、集分水器、膨胀水箱、风机盘管、新风机组等。

1.2 多联机空调系统特点

多联机技术于20世纪80年代初引入我国。因其系统就是变频一拖一的扩展、布置较灵活、维护较简单等特点，目前，成为办公楼、宾馆、医院及高级别墅等建筑中最为活跃的中央空调系统形式之一。多联机空调系统是由多台高效压缩机组成，并且有较高的COP值，冷（热）直接由制冷剂输送，减少换热环节，控制非常灵活，适合各种变负荷的场所。由变频多联室外机、室内机、全热交换器、连接管道等组成。

1.3 能耗比较分析

影响整个空调系统能耗的因素很复杂，包括系统设计、设备选型、设备性能、自动化程度、部分负荷下设备及系统的性能、系统调节功能、管理水平、室外气象参数、部分房间使用系统在较低负荷运行等，其中的每一项都可能对系统能耗有重大影响。在主机效率方面，冷热水机组稍高，考虑到整个空调所有耗电设备后，满负荷下水系统效率高。但是部分负荷下EER区别较大，多联机系统节能作用更加明显，VRV变频空调系统在部分负荷时的节能效果比较显著，能效比相对较高。当部分负荷率在40%—60%之间时，制热工况的能效比（COP）最高可达到4左右。

2 暖通空调系统在节能方面的对策

2.1 加强系统设计

暖通空调系统与其他系统不同，是一个庞大复杂的系统，该设计水平的优劣直接关系到暖通空调的使用。一般情况下，设计师在设计暖通空调系统时，会依照最大负荷来实现实际需要，因此，暖通空调的实际运行大多低于空调的负荷。如果系统各部分的设计内容不能满足暖通空调的运行需求，那么就会消耗很多的能量。又如，在设计新风系统时，设计师往往会根据室外气象参数的变化来实现对暖通空调新风量的设计，以尽可能地缩短暖通空调的开启时间，减少能量消耗。由此可见，暖通空调的优质设计能够实现暖通空调的节能。

2.2 注重建筑围护结构

在建筑物体积相同的前提条件下，建筑物表面积越大，则建筑围护结构的传热性更高，建筑冷负荷水平提升。因此，在暖通空调节能中必须合理管控建筑物的体形系数。中外墙、屋面、门窗等关键结构所产生的结构性传热以及太阳辐射是暖通空调冷负荷的主要因素，在围护结构中所占比例大。从节能设计的角度上，必须根据民用建筑围护结构的具体特点，利用遮阳板、窗帘以及双层玻璃等多种方式进行遮阳，以降低透过玻璃窗进入室内的辐射热等带来的冷负荷，从而发挥节能效果。

2.3 提高可再生能源应用

近些年来，人们生活水平得到了不断提高，空调系统的应用范围也得到了进一步拓展，这就在一定程度上导致了空调能耗的大幅度提升。因此，为了实现能源的节约，保护生态环境，实现可持续发展，应当加大可再生能源在空调中的利用比例，如风能、地热能、太阳能等。将新型能源进行有效的推广，扩大其在暖通空调体系里的适用范围，提高利用率，使目前不可再生能源的紧缺得到缓解。以地源热泵空调系统为例，由于地下恒温层土壤的温度全年稳定在10℃—20℃之间，因此可以充分利用土壤恒温层的热度来提高暖通空调系统的COP数值，其制冷、制热系数可达3.5—4.7，与传统的空气源热泵相比，要高出40%以上，有效降低同等条件下系统所需要的能源，尽可能地提高能源的应用效率。

2.4 加强冷热回收利用

随着国家相关节能政策法规的出台，各种与节能有关的新技术应运而生，热回收技术就是众多节能方法中的一种。建筑物中有可能回收的热量有排风热量、内区热量、冷凝器排出的热量等。合理有效地回收这部分热量不仅能降低空调系统本身的能耗，还能减少对室外环境的污染。

常见的排风热回收方式有转轮式热交换器、板翅式热交换器、热管式热交换器、盘管环路式热回收装置。

回收内区热量则主要采用水环热泵空调系统，即用水环路将小型的水水/空气热泵机组并联在一起。冷凝热利用方式主要可分为直接式和间接式。直接式是指制冷剂从压缩机出来后进入热回收器，直接与自来水换热制备生活热水。间接式是指利用常规空调的冷凝器侧排出的高温空气或冷却水水来加热制备生活热水。间接式由于要增加的设备比较多，换热效率比较低，所以该技术应用范围不广。

冷凝热热回收形式主要有双冷凝器热回收和热泵热回收两种方式。

暖通空调设计可以将各种热回收方式进行组合，全面提高热回收的利用水平。

2.5 提升系统控制水平

在暖通空调系统的设计中，要对空调的运转系统进行优化，保证其能源利用方式最合理，就需要对空调冷热系统相关系数进行合理调控。在对暖通空调系统的相关参数进行调控时，要充分考虑建筑内部的环境因素，如湿度、温度、风速等，也要考虑环境、建筑外围护结构等因素的影响，在进行暖通空调系统的设计时，要综合考虑这些因素，结合环境特点进行合理设计，从而达到节能的目的。

以往，我们仅仅是通过室内温度和湿度控制来实现对空调的控制，这种控制是片面的、不全面的，常见的问题包括，空调系统难以实现直接的对人作用，也不能迅速地跟随环境的变化而变化，从而给人体带来不适感。如果我们将热湿环境的研究成果应用到空调的控制方式方法上，以舒適性评价指标为标准，对空调系统进行控制，一方面可以解决传统空调控制方式存在的弊端，另一方面还可以实现最大限度的节能。热湿环境研究成果可以为实现空调控制提供一定的理论基础。

3 结语

除了在系统设计、设备选用方面要充分考虑节能的效果以外，系统的节能运行也依赖良好的维护和保养，例如适时清洗换热器、适时更换过滤器等措施，都能为能源的节约做出贡献。

参考文献：

[1] 李长江.浅谈暖通空调的节能问题[J].中国建材，2017，（02）：121-123.

[2] 高兵.现代暖通空调系统节能分析[J].建材与装饰，2017，（08）：200-201.

[3] 康荣杰.浅谈暖通空调的节能问题与对策[J].建材与装饰，2017，（11）202.