论文部分内容阅读
摘要：随着时代的进步，工业的发展，能源也面临着一个关键的时刻，如今节能减排和杜绝浪费成为时代主题。节能设计已经成为我们设备工程设计人员所重视的方向，文章通过结合本人从事设备工程设计多年的经验，从节能方向来提出如何在暖通空调设计中实现该方针，旨在为同类工程提供参考借鉴。
关键词：暖通空调；节能设计；空调设备；围护结构
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：引言通过对技术和组织的改良，增加对能源的利用率，在不同地区，根据各地区的自然条件，采用不同的手段，推广利于当地的节能技术，从而起到降低能源消耗，保护自然环境的目的。节能技术已经引起各领域的设计人员的重视，节能技术的作用对社会、对经济都起到重要意义，是社会发展的必然趋势，本人在暖通空调专业的节能设计经验，给同行专业人士作为参考借鉴。
一、暖通空调节能的思路暖通空调节能设计的真正目标是以节能为原则，用热舒适指标指导系统中的节能设计，寻找温度、湿度、平均辐射温度、风速和劳动强度这六种影响热舒适指标的因素的合适比例，达到人们热舒适指标与节能降耗的稳定协调。尽管在寒冷的冬季，影响人体舒适的主要因素是温度变化，但生活环境中的声、光、色同样可以影响舒适指数，在建筑中采用暖色调提高人们的心理温度，调低实际室内温度，避免能源消耗。同时通过选取合理的暖通设计参数，从温度和湿度来确保室内舒适的标准时，节能是负荷大小的重点因素。暖通空调节能设计的自动控制水平的提高，不仅能保证暖通空调房屋温度和湿度控制的要求，并且可以节约热力，更大程度的降低空调能耗。传统的暖通空调控制方式是通过测量空气的温度和湿度，对实际环境表现不全面，造成暖通空调系统对人体直接作用较小和对环境调控不及时的情况，形成不同程度的耗能现象。利用先进技术，采用舒适评价指标作为调控暖通空调系统的参数，不但解决了传统的控制方法的弊端，还可以实现大量节能效果。利用暖通空调系统控制技术在软件和硬件方面的发展，采用软件体系控制暖通空调中央监控系统，实现系统的长时间统计分析，保证暖通空调系统的节能运行。二、暖通空调系统节能的方法
1. 提升暖通空调系统设计的合理性
暖通空调系统是一个复杂而且庞大的系统，因此，设计的优劣直接影响着其性能的高低，很多时候系统的设计都是遵照最大负荷的原则，但是在实际运行的过程中，能达到该标准的空调系统少之又少，如果系统各部分只能满足满负荷运作而不适应部分负荷运作的状态，就会使系统的能耗最大化。
2. 增强围护结构的保温性能，减少冷热损失
对于暖通空调系统来说，围护结构的保温性能决定着空调系统负荷的大小。因此，国家在出台有关建筑节能设计规范和标准的时候，重点提出了对围护结构的保温隔热性能的要求。
3. 提高对系统的控制水平
以提高舒适性为目的的空调系统是通过空气的温湿度、风速和平均环境辐射温度来对人体产生作用的，人体对舒适度和环境冷热的感觉就是这些因素综合作用的结果。以往对空调的控制只是在改变空气的温湿度甚至仅仅是温度，这显然是不够全面的，而且最终导致舒适度大打折扣。对于热湿环境的研究成果为我们创造新的空调系统控制方式提供了理论基础。如果我们采用SET或PMV指标来进行对空调系统的调试，那么就可以在不改变舒适度的情况下为整个系统节能30%。
4. 采用舒适健康的空调方式
很多环境因素都会对人体的热舒适度造成影响，不同环境因素的综合作用有时可以达到相同的舒适性效果，但它们需要消耗的能源却是不同的。比如在冬季，如果按照传统的方式，我们一般会先将整栋房子的空气加热，然后通过人体与周围环境的热湿交换来实现舒适度，这就需要较高的空气温度，由此造成的围护结构和新风热损耗都是十分惊人的 如果我们能够改变这种高能耗低效率的方式，而是增加热辐射，那么达到同样舒適度所需要的空气温度就会显著下降，对于能源的消耗也将会更低。
5. 积极推进新能源在暖通空调系统中的运用
随着暖通空调系统的应用越来越广泛，对高品质不可再生能源的消耗也将会越来越高，对生态环境的破坏也必将越来越大。因此，积极推进低品质可再生能源在暖通空调系统中的应用势在必行。实际上，此项工作已经成为该领域的一项重要研究课题，并已经取得了一定的成果。以地源热泵空调系统为例，该系统以地下恒温层的土壤热来提高系统自身的COP值，使得该系统较传统来说在获得同等制冷制热效果的时候消耗的能源总量大幅降低。另外，以太阳能为主要能源的制冷制热技术也正在紧张的研发当中。
6. 加强热回收，提高能源利用率
目前对于空调系统热回收的研究工作正在紧锣密鼓地进行当中，比如已经问世的系统排风余热回收器冷凝热的卫生热水供应系统等，都是此项研究的成果，这些研究成果显著地提高了暖通空调系统的能源利用率。
（1）制冷机冷凝热回收。通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的1.15~1.3倍，消耗大量电能只制取了空调用冷量，而把大量热能释放到空气中，造成大气热污染和热岛效应，若对此加以利用可制取生活热水，而所增加设备费用2年就可以回收。
（2）空气热回收。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等，显热回收效率可达50%~70%，全热回收效率可达70%~85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定，符合下列条件之一时，应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时；同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h，新风比≥40%的空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。
三、暖通空调节能的新方向暖通空调的能量耗损较大，使用过程中会对周围空气造成不同程度的损害，由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，可再生资源和低品位能源的开发和应用是解决此类问题的最好途径，为此必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向，通过开发绿色能源技术，在暖通空调地中尽量使用新的绿色能源技术。如采用地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，同时有显著的经济效益，是值得在工程中推广采用。利用当地环境能源，如在地热丰富地区，运用地热作为暖通空调消耗的能量资源，通过把地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。这种技术已经在国外得到广泛的应用，这种系统的暖通空调有着较大发展空间。虽然太阳能是最清洁的能源，但太阳能的利用技术还未得到深度研究，应紧跟社会步伐，推广应用绿色能源技术是暖通空调专业设计人员的社会责任。
四、结论暖通空调系统所消耗的能量占建筑总能耗量的很大一部分，因此，提高其节能水平在整个建筑的节能起着重要作用。空调系统的节能不仅需要相关技术的研发和合理运用，更需要政府有关部门的高度重视和大力支持，这也是提高节能水平的重要前提。更好地进行节能减排工作，不仅会产生良好的经济效益和社会效益，还有益于环境改善，确保我国经济的可持续发展。
参考文献：
[1] 赵洪文，刘炳芬．对暖通空调系统节能问题的探讨[J]．四川建材，2006，27（02）：74-75．
[2] 钱济雄．浅析暖通空调系统的节能[J]．山西建筑，2007，29（06）：101-103．
[3] 张筱虹．空调节能研究与探索[J]．中国高新技术企业，2011，31（02）：46-49．
关键词：暖通空调；节能设计；空调设备；围护结构
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：引言通过对技术和组织的改良，增加对能源的利用率，在不同地区，根据各地区的自然条件，采用不同的手段，推广利于当地的节能技术，从而起到降低能源消耗，保护自然环境的目的。节能技术已经引起各领域的设计人员的重视，节能技术的作用对社会、对经济都起到重要意义，是社会发展的必然趋势，本人在暖通空调专业的节能设计经验，给同行专业人士作为参考借鉴。
一、暖通空调节能的思路暖通空调节能设计的真正目标是以节能为原则，用热舒适指标指导系统中的节能设计，寻找温度、湿度、平均辐射温度、风速和劳动强度这六种影响热舒适指标的因素的合适比例，达到人们热舒适指标与节能降耗的稳定协调。尽管在寒冷的冬季，影响人体舒适的主要因素是温度变化，但生活环境中的声、光、色同样可以影响舒适指数，在建筑中采用暖色调提高人们的心理温度，调低实际室内温度，避免能源消耗。同时通过选取合理的暖通设计参数，从温度和湿度来确保室内舒适的标准时，节能是负荷大小的重点因素。暖通空调节能设计的自动控制水平的提高，不仅能保证暖通空调房屋温度和湿度控制的要求，并且可以节约热力，更大程度的降低空调能耗。传统的暖通空调控制方式是通过测量空气的温度和湿度，对实际环境表现不全面，造成暖通空调系统对人体直接作用较小和对环境调控不及时的情况，形成不同程度的耗能现象。利用先进技术，采用舒适评价指标作为调控暖通空调系统的参数，不但解决了传统的控制方法的弊端，还可以实现大量节能效果。利用暖通空调系统控制技术在软件和硬件方面的发展，采用软件体系控制暖通空调中央监控系统，实现系统的长时间统计分析，保证暖通空调系统的节能运行。二、暖通空调系统节能的方法
1. 提升暖通空调系统设计的合理性
暖通空调系统是一个复杂而且庞大的系统，因此，设计的优劣直接影响着其性能的高低，很多时候系统的设计都是遵照最大负荷的原则，但是在实际运行的过程中，能达到该标准的空调系统少之又少，如果系统各部分只能满足满负荷运作而不适应部分负荷运作的状态，就会使系统的能耗最大化。
2. 增强围护结构的保温性能，减少冷热损失
对于暖通空调系统来说，围护结构的保温性能决定着空调系统负荷的大小。因此，国家在出台有关建筑节能设计规范和标准的时候，重点提出了对围护结构的保温隔热性能的要求。
3. 提高对系统的控制水平
以提高舒适性为目的的空调系统是通过空气的温湿度、风速和平均环境辐射温度来对人体产生作用的，人体对舒适度和环境冷热的感觉就是这些因素综合作用的结果。以往对空调的控制只是在改变空气的温湿度甚至仅仅是温度，这显然是不够全面的，而且最终导致舒适度大打折扣。对于热湿环境的研究成果为我们创造新的空调系统控制方式提供了理论基础。如果我们采用SET或PMV指标来进行对空调系统的调试，那么就可以在不改变舒适度的情况下为整个系统节能30%。
4. 采用舒适健康的空调方式
很多环境因素都会对人体的热舒适度造成影响，不同环境因素的综合作用有时可以达到相同的舒适性效果，但它们需要消耗的能源却是不同的。比如在冬季，如果按照传统的方式，我们一般会先将整栋房子的空气加热，然后通过人体与周围环境的热湿交换来实现舒适度，这就需要较高的空气温度，由此造成的围护结构和新风热损耗都是十分惊人的 如果我们能够改变这种高能耗低效率的方式，而是增加热辐射，那么达到同样舒適度所需要的空气温度就会显著下降，对于能源的消耗也将会更低。
5. 积极推进新能源在暖通空调系统中的运用
随着暖通空调系统的应用越来越广泛，对高品质不可再生能源的消耗也将会越来越高，对生态环境的破坏也必将越来越大。因此，积极推进低品质可再生能源在暖通空调系统中的应用势在必行。实际上，此项工作已经成为该领域的一项重要研究课题，并已经取得了一定的成果。以地源热泵空调系统为例，该系统以地下恒温层的土壤热来提高系统自身的COP值，使得该系统较传统来说在获得同等制冷制热效果的时候消耗的能源总量大幅降低。另外，以太阳能为主要能源的制冷制热技术也正在紧张的研发当中。
6. 加强热回收，提高能源利用率
目前对于空调系统热回收的研究工作正在紧锣密鼓地进行当中，比如已经问世的系统排风余热回收器冷凝热的卫生热水供应系统等，都是此项研究的成果，这些研究成果显著地提高了暖通空调系统的能源利用率。
（1）制冷机冷凝热回收。通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的1.15~1.3倍，消耗大量电能只制取了空调用冷量，而把大量热能释放到空气中，造成大气热污染和热岛效应，若对此加以利用可制取生活热水，而所增加设备费用2年就可以回收。
（2）空气热回收。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等，显热回收效率可达50%~70%，全热回收效率可达70%~85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定，符合下列条件之一时，应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时；同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h，新风比≥40%的空调系统，当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。
三、暖通空调节能的新方向暖通空调的能量耗损较大，使用过程中会对周围空气造成不同程度的损害，由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出，可再生资源和低品位能源的开发和应用是解决此类问题的最好途径，为此必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向，通过开发绿色能源技术，在暖通空调地中尽量使用新的绿色能源技术。如采用地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，同时有显著的经济效益，是值得在工程中推广采用。利用当地环境能源，如在地热丰富地区，运用地热作为暖通空调消耗的能量资源，通过把地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。这种技术已经在国外得到广泛的应用，这种系统的暖通空调有着较大发展空间。虽然太阳能是最清洁的能源，但太阳能的利用技术还未得到深度研究，应紧跟社会步伐，推广应用绿色能源技术是暖通空调专业设计人员的社会责任。
四、结论暖通空调系统所消耗的能量占建筑总能耗量的很大一部分，因此，提高其节能水平在整个建筑的节能起着重要作用。空调系统的节能不仅需要相关技术的研发和合理运用，更需要政府有关部门的高度重视和大力支持，这也是提高节能水平的重要前提。更好地进行节能减排工作，不仅会产生良好的经济效益和社会效益，还有益于环境改善，确保我国经济的可持续发展。
参考文献：
[1] 赵洪文，刘炳芬．对暖通空调系统节能问题的探讨[J]．四川建材，2006，27（02）：74-75．
[2] 钱济雄．浅析暖通空调系统的节能[J]．山西建筑，2007，29（06）：101-103．
[3] 张筱虹．空调节能研究与探索[J]．中国高新技术企业，2011，31（02）：46-49．