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暖通空调系统的主要节能措施
作者：戴文岩
来源：《中国新技术新产品》2012年第06期
摘要：目前暖通空调能耗占到建筑总能耗的30%-50%，且每年以较大速度递增。可见空调能耗在当前社会能耗中占了比较大的份额,由于各方面原因造成空调能耗浪费比较大,因此对空调系统节能的研究显得迫切及重要。 关键词：暖通空调；节能；措施 中图分类号：TU83 文献标识码：A
随着社会的发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。另一方面，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有空调系统节能20%-50%完全可能，因此对空调系统节能的研究显得迫切及重要。 一、节能措施
从设计入手，合理选择、设计暖通空调系统，使其在高效、经济的状况下运行。设计是工程的龙头，系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一，当前普遍存在一个现象就是设计工期短，许多设计人员为了节省时间，错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据，往往使得总负荷偏大，从而导致空调采暖设备偏大，初投资增高，运行费用增加，能量消耗增加。
提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗。空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度。显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的参数，如采用PMV或SET指标对空调系统进行，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能，据我们的初步研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。通过不断精细化调节，在空调运行初末期和主制冷期采用不同的冷冻水温度和冷冻水流量，减少空调末端设备、
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风机盘管冷凝水析出量、合理调节热天和阴天的冷冻水温度，采用冷冻泵变频变流量调节，达到节能目的。
加强冷热回收利用的研究运用工作，实现能源利用的最大化提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可以减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，达到节能的目的。在选择热回收装置时，应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，以确定选用合适的热回收装置，从而达到花较少的投资，回收较多的热（冷）量的目的。
影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度降显著下降，一般可达到12～14度，而传统方式一般在18～20度，显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。着力开发可再生能源，积极推广新能源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，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。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空调系统。
二、其它问题
空调新风问题是影响空调是否节能的一个方面。新风量过多会增加其负荷，进而增加电耗，处理的新风量过少则会影响空调环境的质量，因此针对具体的空调环境做好送风温度和新风比例的调整非常有利于节能。比如，对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量愈大，系统能耗愈大，在这种情况下，室外新风应控制到卫生要求的最小值。而在过渡季节，空调室内一般不需供冷或供热，可全部采用新风，这种方法是空调系统最有效的节能措施之一。
选择合适的空调方式是空调节能的一个重要方面。变频空调由于其具有节能和提供舒适内环境的显著特点，而得到飞速发展，到目前为止，变频空调器占日本房问空调器市场销售份额的80%以上。变频空调应是空调发展的一个趋势，使空调尽可能达到节能要求。
对空调系统进行优化设计。空调系统能耗特点之一是大量余热的浪费。从节能考虑，将系统中需排掉的余热移向需要热的地方去是节能的一种趋势。一种常用的方式采用热轮回收余热，它由多孔和高比热容量的材料制成，有转盘式和转鼓式两类结构形式。
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综上所述，暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础。因此，在空调系统的设计、管理过程中，均应对节能降消问题引起足够的重视，在各个环节中均应积极地争取挽回所有可能挽回的能量，并将能源消耗作为衡量系统优劣的一项重要指标。暖通空调系统的节能可从以下几个方面进行考虑：系统的设计选择、设备的选配及系统的运行管理。具体节能方案应根据建筑物的结构、使用要求、环境条件等因素，通过广泛的调查研究后确定。经过各方共同努力，暖通空调系统的节能是不难达到的。 参考文献
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