关于暖通空调系统中环保节能技术的应用发展

第一篇：关于暖通空调系统中环保节能技术的应用发展

关于暖通空调系统中环保节能技术的应用发展

[论文摘要]暖通空调系统的节能已经不再是新兴问题。随着现代人们的生活理念和方式的多样化细节化，对于建筑物内的环境要求也日益增加。舒适和高品质的居住环境成为人们追求的趋势。本文就暖通空调系统中环保节能技术的应用和可发展使用的自然资源，提出了一些浅见。

[论文关键词]暖通空调环保节能应用

自上世纪20年代，压缩式制冷机开始飞速发展，暖通空调技术开始广泛应用于各种公共建筑和商用建筑中，起到了保证室内环境，提供舒适感和高品质的室内空气氛围的作用。放眼国内外，使用中央空调的民用建筑和工业建筑越来越多，它的使用标志着一个地区的科技和经济发展水平，也从实质上提高了企业的管理水平。然而随着家用和企业空调系统的普及使用，也产生了一系列的环境问题。

1暖通空调存在的意义和影响

制造暖通空调，是为了向人们提供舒适高品质的生活以及室内生活产热环境。主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境如墙面等之问的辐射热交换的改善一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求，而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境，满足生产工艺要求。

同数据调查显示，空调系统的启用对身体健康也产生了威胁。由于近年来建筑物的密闭性大大增加，各种新的装饰物投入使用，这一切都导致室内污染物的增加。使用空调系统的环境内，由于空调的运作原理，对室内空气进行循环利用，新风量严重不足，导致使用空调系统的室内环境污染物远超过国家安全标准。

因此，为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题，研究环保技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。

2各种环保节能技术的应用和发展

2．1开发利用新能源和新技术

a．各种新兴环保能源的利用

(1)采用天然气作为空调制冷设备的能源，天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源，能够有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量，减少环境污染，对人体健康危害降低。使用天然气为能源的制冷空调市场前景广阔。

(2)利用各种可再生资源，如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调，是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量，向建筑提热能，夏天向天然资源释放热量，给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用，弥补了供电不足的缺口，缓解了供电压力，也非常环保，不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应，并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂，就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。

我国地大物博，所发现的地热以中低温为主，大部分是低温热水型资源适宜直接利用。而西藏、云南和台湾的高温地热可用作高温热泵，沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。b新的环保节能技术应用

(1)蓄冷空调，一般主要利用冰和水两种介质。由于许多大城市白天供电紧张，为了限制用电，白天和晚上的电收费水准不同。一般晚上定点以后，电价低廉，就可以采用冰冷空调。此种空调正是在夜间电价低廉时，开启一部分制冷机组进行制冰，并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期，再进行融冰用以提供低温水，释放出所储存的能量，用以应对大量的用电需求，这样的方式能够有效降低用电成本。除了冰和水，也有利用变温相变材料做蓄冷介质的，如共晶盐等。但由于技术的不完善和高额的制作成本，此项新技术仍然在研究阶段。

(2)热回收技术，是将空调机组排放出的热量进行回收，避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外，造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染，对热量的回收再利用，也获得了变废为宝的效果。

(3)低温地板辐射采暖技术，是在地板中直接埋设热水管用以加热地板，由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式，常用热水做介质，辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中，热量均以对流的方式向上方传递，致使室内温度下高于上，让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽，感觉舒适。低温地板辐射采暖，地板供热不仅舒适性和私密性好l而且能减少扬程，有效节省空间，方便计量改造，从各方面节省了维修费用

2．2替代制冷剂的发展

众所周知，过去常用的制冷剂氟利昂对臭氧层的破坏影响很大。为了保护大气臭氧层，制冷空调业对CFCs和HCFCs两种替代工质进行了研究。目前已取得相应进展。人工合成制冷剂有HFCs，天然制冷剂有NH3，C02，碳氢化合物等。HFCs的ODP值为0，用于制冷空调系统将不会对臭氧层造成破坏，从而可避免过多的紫外线照射地球对人类造成的伤害

c空调系统技术进步和展望

1．新风预处理系统分为热回收式新风预处理系统和除湿式新风预处理系统。热回收式新风预处理系统能回收排风中的能量对新风进行预处理，以降低系统的部分制冷量和除湿量，减小系统容量，用于温、湿度要求、湿度控制不太严格的场合。除湿式新风预处理系

统避免了冷热抵消和低机器漏电的缺点，减少了制冷量，实现温、湿度独立控制，调节方便，精度高。再生热量可充分利用低品位能源或工业废热，节能效果显著，能用于湿负荷大，要求湿度控制精度高的场合。

2．冰蓄冷低温送风系统是将冰蓄冷系统与低温送风空调紧密结合在一起，将冰蓄冷技术与低温送风相结合，明显改善室内空气品质，有效节省能源。冰蓄冷低温送风系统能够降低室内的相对湿度，使人感觉更加舒适、凉爽和干燥。

3．独立新风系统简称为DOAS，其新风机组采用低温送风机组，将100％的新风直接送到空调房间，承担新风负荷和室内全部潜热负荷和部分显热负荷(或全部空调负荷)。其显冷设备均无回风系统，能大大提高建筑物的环境安全性而不会造成不同房间的污染传播：新风和排风之间采用全热交换器，能够降低空调能耗。

4．个性化送风系统使每个人能够按照自己喜好控制他所在的局部环境。个体调化节方式是一种节能、对环境友好的调节方式，有着广阔的应用前景。

5．蒸发冷却新风空调集成系统采用水作为制冷剂，能避免CFCs的使用及泄漏对大气臭氧层造成的破坏。环保价值客观。

结语

暖通空调系统的发展源自于建筑业，近年来飞速发展的建筑业带给空调制造业良好的发展机遇。在暖通空调制造中大力使用环保节能技术，是相关行业走向辉煌的必行之路。不断研究和发展新的环保节能技术，才能保证暖通空调系统与时俱进。

第二篇：既有建筑中暖通空调系统的节能改造技术

既有建筑中暖通空调系统的节能改造技术

摘要：随着科技的进步，经济的发展，大量先进设备及技术被广泛的应用。年铜空调是先进设备的一种，具有调节温度、改善空气质量的作用，因此得到广大民众的喜爱及追求，被广泛的应用。随着暖通空调的使用，大大增加了我国的用电情况，是我国电能消耗快速增长。其原因在于暖通空调耗能加大、并且应用较多的原因，因而，对于暖通空调系统的节能改造技术的研发及应用称谓目前我国暖通空调系统中的主要任务。对于暖通空调的节能改造技术的应用，不仅能够降低空调的耗电量、减少电能的消耗，还能够促进我国能源的可持续，为我国能源的保护做基础。文章探讨了目前对既有建筑中暖通空调系统的改造情况，主要根据供暖系统及节能进行探讨。

关键词：既有建筑;暖通;空调;节能

前言：目前我搜过建筑耗能情况占我国总耗能的比例越来越大，已经由最早的10%的比重上升至27.45%的比例，严重影响我国能源的可持续。节能技术的利用，能够有效控制我国能源的消耗，提升我国能源的利用率，增加能源经济效益，为促进我国可持续发展奠定基础。因此，针对既有建筑的暖通空调节能改造技术的应用势在必行。

1暖通空调系统存在的主要问题

1.1原系统设计所存在的问题

暖通空调系统设计方案在很大程度上制约着系统的节能，然而，在实际设计中往往由于设计周期短、致使设计人员最终未能采用最合适的节能方案，最终造成暖通空调系统投资大、运行能耗高的结果。系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。由于系统往往都是按最大负载且有一定的余量设计的，但是在绝大部分时间内实际负载远远比设计负载低。对于空调系统，一年中负载在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。对于供热系统，原有系统在设计方面的不足，使其在后来的运行与调节方面遇到很多问题，如：水力失调严重、温控与热计量难度大等。供暖系统水力失调是导致用户冷热不均、动力和燃料消耗高的重要原因。远离泵站的用户由于进、出水压差很小，供水量明显不足，由此导致大流量、小温差的运行方式，不仅造成大量能源浪费，而且严重地影响用户采暖质量。

1.2运行管理主要存在的问题

在建筑工程施工过程中，由于施工复杂，因为暖通的建造常常被忽略，被人为次要工程，因此导致暖通空调系统马马虎虎的被应用，完全没有考虑暖通空调的质量养护节能特性。在施工过程中，由用户施工繁琐，施工人员技术交底、综合素质过低，在施工中仅仅凭以往的工作经验进行施工操作，遇到施工较为重要的部分出现能力所不及的现象，并给整个系统的运行用户建造造成了一定的技术缺陷，给系统造成一定的安全与质量隐患。使暖通空调系统没有经过节能技术的改造，造成系统耗能大，严重影响我国能源的节约问题。

2暖通空调系统节能改造

2.1供热系统形式的改造及温控策略。

根据原有供热系统的形式将供热系统的改造分为垂直式系统和水平式系统两类。在单管顺流系统的热力入口处或是在每根立管上加设温控装置，整体不改变原有垂直顺流的形式。改造后系统局部可调，也满足了温控的条件，在热力入口计量总热量。该种形式的优点就是最大限度的利用原有系统，改造工程量极小，基本对室内的装修无影响。加跨越管改造形式是在散热器水平支管之间增设一跨越管，跨越管通常比立管管径小一档或与其相同，与散热器并联，在散热器一侧安装适用于单管系统的两通散热器恒温阀或直接安装三通散热器恒温阀。使之根据室内负荷变化自动调节散热器的热水流量，维持用户设定的室温，从而达到节能的目的。在住宅建筑和归属不统一的公共建筑中可在每组散热器上加装蒸发式或电子式热分配表以实现热量计量，同时室外热力入口设置热量计量装置，用来计量系统的总热量。但在归属统一的公共建筑中，可直接在室外热力入口设置热计量装置，计量系统总热量即可。垂直双管的改造形式是指拆除原有的立管，增设供、回水两个立管，在散热器入口设置调节阀或温控阀控制散热器的流量，达到分户调节的目的。或者，也可以沿用原有的一根立管，同时增设一根立管并在散热器入口设置温控阀，以完成双管系统的改造。下分式双管并联系统供回水水平支管均位于本层地面上，管道采取明装方式，沿踢脚板敷设，管线可采用金属或非金属管材，热计量表等设在楼梯间，散热器进口设温控阀。

2.2空调系统的节能改造

（1）空调冷热源的节能改造。

空调冷热源形式的选择应综合考虑能耗指标、初投资和运行费用、使用寿命、安全和可靠性、维护管理难易程度、对环境的影响、当地能源结构、建筑特点等因素。

（2）空调系统型式的节能改造。

不同空调系统型式的能耗有所不同，对于既有建筑，应根据建筑的功能、负荷特点、运行特性、改造的经济性等方面综合考虑，选择合适的空调系统型式，例如变风量（VAV）空调系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵空调系统、变制冷剂流量（VRV）系统、工位空调系统等都具有节能的优点。但并不是所有具有节能特点的系统都适合各种场合的应用。

（3）空调排风系统的能量回收与利用。

新风系统能耗在空调通风系统中，占了较大的比例。为保证房间室内空气品质，不能以削减新风量来节省能量，而且还可能需要增加新风量的供应。建筑中有新风进入，必有相应的室内空气排出。这些排风相对于新风来说，含有热量（冬季）或冷量（夏季）。有许多建筑中，排风是有组织的，不是无组织的从门窗等缝隙挤出的。这样，有可能从排风中回收热量或冷量，以减少新风的能耗。特别是对于新风量大的既有建筑，条件适宜的地区，采用排风热回收能达到很好的节能效果。

（4）空调系统气流组织的节能方式。

气流组织直接影响室内空调效果，关系着房间工作区的温湿度基数、精度及区域温差、工作区气流速度以及系统运行的能耗，是空气调节设计及运行的一个重要环节。尤其是在室温要求在一定范围内波动、有洁净度要求以及高大空间几种情况下，合理的气流组织就更为重要。因为只有合理的气流组织才能充分发挥送风的作用，均匀地消除室内余热余湿，并能更有效地排除有害气体和悬浮在空气中的灰尘。因此，不同性质的空调房间，对气流组织与风量计算有不同的要求。对于有建筑空调系统，根据房间的功能、负荷特点、现有系统情况等，改造时如采用合理的气流组织方式，对系统的节能运行有很大影响。通风空调系统的气流分布模式是影响能耗的主要因素。

（5）空调风管系统的节能改造。

风管系统是空调系统中的一部分，主要作用是将空调内的空气输送到各个空调所在的房间或区域。在此过程中，风管容易被风的阻力所阻挡，因此风光在运行时需要消耗大量的电能，以完成操作。在空调系统的节能改造过程中，对于风管的节能改造也是必不可少的。因此，需要改造及设计人员重视风管的节能改造措施。

3结语

在既有建筑中，重视设备的运行及管理，有主与提高建筑的质量及经济效益，能够使能源消耗严重现象得到良好的控制，增加能源的使用率，有利于能源的分配及管理。建筑施工过程中，应该具有针对性的对各个部分制定出相应的管理制度，加强管理与监督，保证建筑施工中各个部分施工的安全与质量的保证。同时，应该加强人员的节能意识，做好节能意识的宣传，保证人员是在施工中注重建筑节能问题，并加强人员的责任意识，促进建筑施工中对于暖通节能改造基础的完善利用，促进我国能源的利用。

参考文献：

[1]周静，谢云波，田甜.某机场航站楼空调系统节能改造分析[J].低温建筑技术.2014（01）

[2]张刚，刘志坚，李德路，侯文宝.模糊控制在中央空调节能系统中的应用研究[J].智能建筑与城市信息.2014（12）

第三篇：暖通空调节能新技术技术

暖通空调节能新技术技术

摘要：随着现代建筑向着舒适化的方向发展，中央空调系统已经成为现代建筑技术中的重要标志，但其能耗巨大的特点迫使人们寻找相应的节能减排方法和技术。文章通过分析暖通空调系统能耗的构成及主要特点，旨在解决暖通空调系统在耗能方面面临的问题，并提出切实可行的解决办法。关键词：：暖通系统节能管理 一 引言当前，随着经济的发展和城市化建设的加快，人民生活质量得到了显著的改善，与此同时建筑能耗的总量也逐年上升，能源问题和环境问题成为阻碍发展的重要因素。通常来说，暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分，它指建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等方面的能源消耗需求，其中暖通空调系统能源消耗大约占到三至五成，且呈现出逐年上升的趋势。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，其中电能占绝大比例。对能源的大量使用，使得地球资源目益匮乏，同时也带来严重的环境问题，如在我国的一些地区酸雨、温室效应等问题呈日益严重之势，对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果，如果采取相应的节能措施，使现有空调系统节能20%~50%完全可能。因此，采用合理的措施来节约空调能耗，不仅可以节约资源、保护环境，而且可避免不必要的电力建设投资，减少空调运行费用的开支，是一件利国利民的好事。

二 暖通空调系统能源消耗的构成及主要特点

暖通空调系统能耗包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备（风机和水泵）的能耗。室外气候条件、室内设计标准、以及其他设备照明等因素都对暖通空调系统的能源消耗有重要的影响。

暖通空调系统的能耗与其它建筑能耗相比有一些特点：首先，能量使用效率受到系统设计、选型、运行管理等因素的影响，如果系统设计不合理将会降低能源消耗效率。其次，室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的质量。这就要求尽可能多的利用现有天然能源，如太阳能、风能、地热能等作为补充。第三，暖通空调系统的冷热是通过交换形式完成的。因此，针对这一特定热点，可以采用冷热量回收的方式来节能减排，从而提高能源的使用效益。

三 暖通空调系统存在的节能问题

1暖通空调系统的设计及施工管理

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加之工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，一些设计单位只求数量, 忽视质量，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。

另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分是非本专业院校毕业或非对口专业人员，甚至一部分人员根本未经过任何培训, 对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验，采用惯

用方案或甲方指定的方案，由此

在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患，在实际工作中，由此造成的经济损失也是相当严重的。2暖通空调系统的运行管理

除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了，因此不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。

3暖通空调系统的节能设计方案缺乏评价

当前我国暖通空调设计的方法有许多，尤其是随着环保和绿色节能新技术的不断涌现，对暖通空调系统的改善各有利弊。因而，评价角度的不同自然会影响到评价结果的差异，甚至迥然不同。由于当前我国对暖通空调系统的设计方案没有一个统一的评价方案，所以在实际运行中往往存在暖通空调设计人员较为迷茫的问题，加之不太科学的评价方法也对整个评价产生了误导作用，在实际运行中造成了严重的损失。

4新型空调方式、新的节能技术及可再生能源空调系统的开发应用问题

采用新型空调方式、新的控制方法，不仅能显著提高热舒适性，而且

可以使系统大幅度节能。所以我国政府部门略加扶持这些成果将很快能得到适用，并形成产业化，对这些项目的实施，将对我国的能源、环境和经济都将起到巨大的推动作用。另外利用可再生能源的暖通空调系统，如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统，不仅有着显著的环境和社会效益，有的还有着显著的经济效益，应大力开发推广。当然，和其他任何新技术一样，这些技术也存在着一些问题，也需要进一步研究完善，也需要政府部门的重视和支持。5用户理解观念问题

对于舒适性空调系统，从专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上我们常常发现一种这样的观念：认为空调在夏季越是冷，冬季越热效果越好。事实上，这样不仅大大增大了空调系统的能耗，也使人体对不同环境的适应性下降，身体免疫力降低。

四 暖通空调系统节能的措施

1合理规范设计暖通空调系统

空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。整个暖通空调系统是一个庞大复杂的系统工程，系统的设计合理与否直接关系和影响到系统的使用性能和使用效率。因此，要加强对暖通空调系统的设计的合理性，以用户为中心，考虑用户的需求和偏好，真正的做到为用户着想，为用户服务，保证其在高效经济状态下运行。因此，选取合理的设计参数。从节能的角度来确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。2选择合适的空调方式

最近几年来，变频空调是空调发展的一个趋势。变频空调由于具有节

能和提供舒适内环境的显著特点，使空调尽可能达到节能。在冷负荷相当的情况下使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调器的66%，在中央空调系统中，我们应采用变频技术，尤其是大型公共建筑节能的主要途径。3推广可再生能源的空调系统应用

普通空调发展很快，但耗电大、温室效应严重，可再生能源或低品位能源的空调系统，以节约能源、污染少、工作寿命长等优点引起世界学者的重视。

其中，地源热泵空调系统就是利用地下恒温土壤热显著提高空调系统的COP 值。地源热泵技术是近几年来刚刚发展起来的一种新技术，它是一种利用一定的方法获取浅层地热能而加以利用的技术，这种技术在中央空调系统中的应用越来越广泛。

地下水源热泵是利用地下水常年保持在18℃左右的温度，作为冷却水水源为空调系统提供冷量，而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。

太阳能空调的应用，其实现方式主要有2 种：(1)先实现光-电转换，再用电力驱动常规电力制冷机进行制冷；(2)利用太阳的热能驱动进行制冷，这种方式的太阳能空调一般又可分为吸收式和吸附式2 种。4改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失

影响暖通空调系统的最大因素在于建筑维护结构的保温性，其决定着维护结构综合传热系数的大小。因此，只有严格规范建筑维护结构的保温隔热性能系数，使其达到国家规定的标准，才能更好地实现暖通

空调系统的正常运行。5加强对冷热回收利用的深入研究

近年来，我国对暖通空调系统的冷热回收利用的研究正蓬勃开展，如对暖通空调系统的全热回收器，卫生热水供应问题的深入探讨，都涉及到暖通空调系统的冷热回收问题，这种主流的环保方式既提高了空调系统的能源利用率，也实现了能源最大限度的利用。

6规范暖通空调系统运行的管理

暖通空调系统要实现规范化管理和可持续发展，必须加强对暖通空调工作人员的培训和管理，要严格执行空调操作规范和完善制度，提高管理人员的专业技术水545平和道德素质。杜绝无证上岗和无经验施工，对未达到考核要求和规定的人员应二次回炉，重新培训，直到考核合格方可上岗。只有将责任落实到每个工作人员，管理人员才能根据实际情况做出调整，从而达到规定的节能效果，实现系统控制的高水平。此外，政府的相关职能部门应对此工作给予重视和支持，以实现环境效益和社会效益的双丰收。

五 结语

我们应当积极开发新能源, 积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视，它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用，如地源热泵系统、太阳能!水源热泵系统及太阳能!空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。

节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。目前，全国各地

电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。因此，在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能：空调系统方案要节约能源，充分回收能量，并尽可能利用天然能源，同时采取自控节能等措施。

参考文献：

【1】：《暖通空调系统节能问题研究》作者：姜子桥 文献出处：企业技术开发2011年 21期 【2】：《浅谈暖通空调系统的节能减排存在的问题及措施》作者：邓振昌 文献出处：经营管

理者2011年 15期 【3】：《浅议暖通空调系统节能》作者：王智鹏 文献出处：林业科技情报2010年 04期 【4】：《节能减排—暖通空调（设计）行业面临的机遇和挑战》作者：罗继杰 文献出处：暖通空调2012年 01期 【5】：《暖通空调节能减排与热泵技术应用研究》作者：郭阳 文献出处：企业技术开发2011年 09期

第四篇：暖通空调节能新技术

暖通空调节能新技术综述

摘要：暖通空调对人们的生产生活有着重要的意义，因此暖通空调的前景非常广阔。本文对关于暖通空调新技术作了简单的论述，分别介绍了蓄能空调，地源热泵技术，变风量空调系统，温湿度独立控制空调系统的基本特点。

关键词：建筑节能；蓄能空调；地源热泵；变风量；温湿度独立控制

Summary of HVAC energy-saving technologies

Abstract：HVAC has great significance on people's production and life, therefore, there is a very broad outlook of HVAC.This article about HVAC briefly discusses new technology and introduces the basic characteristics of the storage air conditioning, ground source heat pump technology, VAV systems, independent control of temperature and humidity respectively.Keywords: Building energy efficiency;storage air-conditioning;ground source heat pump;VAV;independent control of temperature and humidity

0.引言

建筑能耗占总能耗的比例日益增长，随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约1 3%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿㎡，绝大部分为高能耗建筑，且每年新建建筑近20亿㎡，其中95%以上仍是高能耗建筑。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担，为满足人们在生产生活中的需求又能最大限度的节能，除了传统空调技术外，一些暖通空调新技术如蓄能空调、地源热泵、变风量技术、热湿分离空调系统等也将得到广泛的应用[1]。

1.蓄能空调

蓄能空调是指利用蓄能设备在空调系统不需要能量的时间内将能量储存起来。在空调系统需要的时间内将这部分能量释放出来，包括：潜热蓄能，显热蓄能。

1.1 冰蓄冷的优点

它的优点是：平衡电网峰谷负荷，减缓电厂和供配电设施的建设；制冷主机容量减少，可使空调系统电力增容费和供配电设施费降低；利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用；电锅炉及其蓄热技术无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高不需要专人管理；冷冻水温度可降到1-4℃，实现大温差、低温送风空调，节省水、风输送系统的投资和能耗；相对湿度较低，空调品质提高，可有效防止中央空调综合症（具有应急冷热源），空调可靠性提高（冷热量全年一对一配置，能量利用率高）。

1.2 冰蓄冷存在的问题

其缺点是：在不计电力增容费前提下，一次性投资比常规空调大；蓄能装置要占用一定的建筑空间；制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低、电锅炉制热时效率有可能较热泵低。

1.3 解决方法

冰蓄冷缺点已得到克服。冰蓄冷空调一次性投资较常规空调大已得到有效克服，通常对于适合采用冰蓄冷空调的建筑，如常规空调系统选用风冷热泵或直燃型溴化锂吸收式制冷机，一般冰蓄冷空调投资不会超过常规空调系统；但如果常规系统选用水冷式电动冷水机组则其投资通常较冰蓄冷低20%左右，但如计及电力增容费二者投资也有可能持平。有些蓄能装置可不占用有效建筑空间。如温州体育馆，蓄冰装置分别采用无压混凝土槽、无压或有压钢槽（罐）等分设于绿化草皮地下、停车场地下、屋顶等非使用建筑空间，蓄能空调机房面积可做到不超过常规空调冷冻机房占用面积。利用自控系统，将蓄存冷量全年一对一有效利用，做到空调全年用电量不增加，如结合大温差、超低温送风空调技术其全年用电量可得到节约[2]。

2.地源热泵

地源热泵是以地源能(土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水)作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季供暖供热的低温热源，同时是实现供暖、制冷和生活用水的一种系统。它用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、供暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地热能利用的一个新发展方向。

2.1 地埋管热泵系统研究现状

近年来，地下埋管换热器类型、土壤换热器传热分析、土壤热物性参数有效性测试及施工工艺成为地埋管热泵系统的热点研究内容。其中，地埋管换热器有水平和竖直2 种埋管方式。当可利用地表面积较大，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度影响较小时，宜采用水平地埋管换热器。否则，宜采用竖直地埋管换热器。

2.2 地埋管热泵系统存在问题

水平埋管由于占地面积较大，除了在单元住宅等建筑中能有一定的应用外，其他中大型建筑形式中的应较为有限。为了提高单位占地面积的换热量，需要考虑利用沿垂直方向的岩土层的蓄热作用，如设置多层盘管等。若水平埋管埋深较浅(如在2 m以内)则热泵运行后地温可在下1 个运行季节到来时通过与地面的传热而恢复，但埋深较深时，地温却只能部分恢复。

与水平埋管相比，垂直埋管方案更具有大型工程的实际意义，垂直埋管方式可以在较小的占地面积下获得较大的换热能力，但同时必须考虑的是地温恢复问

题。垂直埋管换热器有2 种基本形式: U 型管式和套管式，U 型管式埋管换热器可以用于埋深特别深的工程中，原因是其具有安装方便，不易出现渗漏等优点。目前利用U 型管式埋管换热器的埋深可达180 m。套管式埋管换热器则可以充分利用钻孔资源，由于其外表面与岩土间的换热面积较大，因此换热能力比U 型管高，但是套管式埋管换热器却存在结构复杂、有渗漏担心及不能用于钻孔深度很深的场合等不足。

2.3 地埋管热泵系统解决方法

因此，对于多层埋深较深的水平管地下埋管换热器，在应用上往往需要结合太阳能进行热补偿或应用于冬、夏两季冷热联供使用，以克服上述问题[3]。

3.变风量空调系统

3.1 变风量系统与定风量的比较

集中式空调定风量系统存在着诸多缺陷，它是按照最大热湿负荷确定送风量的，送风量全年不变，当室内负荷减少时，调节再热量，提高送风温度维持室温，浪费热量或冷量。针对定风量系统存在的问题，提出了解决方法：减少送风量，维持室温。通过这种手段，节约了因提高送风温度所需热量，使得系统处理风量减少，风机电耗下降，制冷机冷量下降。

3.2 变风量空调系统应用现状与问题

VAV 空调系统真正进入国内的时间较晚, 技术相对复杂, 控制环节多, 尤其是对系统和设备的控制要求较高, 使得VAV 系统的节能性没有充分体现出来, 此外, 系统还存在无法达到调节要求、运行不稳定等问题, 这也大大限制了VA V 系统在国内的推广和应用。

3.3 解决方法

降低风机能耗是实现VAV 空调系统节能的重要一环, 而优化风机特性是降低能耗的关键。因此研究VAV 末端管路特性与风机特性的匹配, 实现风机的优化配置和运行可以大大降低系统能耗[4]。

4.温湿度独立调节空调技术

4.1常规空调系统与温湿度独立控制空调系统的比较

目前常规空调系统大多采用冷凝除湿方式处理空气，降温与除湿同时进行。而实际上降温所需的冷源温度明显高于除湿所要求的冷源温度，而且此种处理方式很难满足建筑室内空气温度与湿度同时变化的需求。将温度与湿度独立处理的空调系统可以避免常规空调系统热湿耦合处理带来的问题，能够有效提高空调系统的能源利用效率。在温湿度独立控制空调系统中，采用17 ℃ 左右的冷冻水即可实现控制室内空气温度的目的;采用溶液除湿或冷凝除湿等多种方式处理新风，可以实现控制室内空气湿度及提供新鲜空气的需求[5]。

4.2 毛细管辐射供冷

毛细管辐射空调是一种以塑料作为毛细管材料，采取毛细管作为传热末端，表面形成“冷网格”形式的新型辐射空调，它以冷水作为冷量输送介质，具有安装使用方便、重量轻等特点。毛细管辐射空调在应用中存在不同的安装布置方式：直接裸露安装、表面喷涂或5-10mm水泥砂浆、混合砂浆在天花板、地面或墙壁上供冷，也可结合建筑装修，与石膏板或金属顶板组合成模块后安装[6]。

4.3 溶液除湿系统

江亿等对溶液除湿供冷技术进行了大量的研究, 并在工程应用上取得了较好的节能效果。溶液除湿空调技术的关键在于溶液除湿过程和溶液再生过程。传统溶液除湿空调采取的技术路线是室外新风直接进入除湿器进行溶液除湿, 利用热泵或其他辅助设备加热溶液, 加热后的溶液直接与室外空进行热湿交换, 使溶液再生。由于热湿地区室外空气含湿量高, 加大了除湿器的除湿负担, 室外空气与再生溶液表面的水蒸气分压力差小, 导致溶液的再生浓度及效率降低, 削弱了传统溶液除湿技术在该类地区的节能效果。

溶液除湿系统在除湿和减少污染物方面具有一定的优势，通过与压缩式/ 吸收式制冷机、天然气锅炉和太阳能设备等相结合，在ARI 标准工况下的性能系数为0.71 ～ 1.25，具有较好的应用前景。李震，等提出了一种带有溶液热回收器的新风空调机，可以用来回收室内排风的能量，使得新风机的性能系数明显提高[7]。

5.结束语

暖通空调关系到千家万户的冷暖, 关系到人们的健康和安全，关系到工作效率和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。工程设计是影响暖通空调工程质量最重要的一个环节, 暖通空调设计方案直接关系到系统性能特性、能耗、投资和运行费用,。因此方案设计是暖通空调设计工作最重要的环节之一。以往的暖通空调设计多重功能、轻节能，对节能的考虑仅限于满足设计规范、标准提出的限定性要求，即被动适应规范、标准，而非主动追求合理发挥系统的节能潜力。建议在设计过程中导入节能目标，将重功能、轻节能的设计传统，转变为保功能、重节能的设计理念，综合能耗、投资、运行费用 等特性，从而提高暖通空调系统的建筑节能水平。

参考文献

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[4] 马素贞，刘传聚.变风量空调系统发展状况[ J].暖通空调, 2007, 37(1): 33-36

[5] 张涛, 刘晓华, 江亿等.温湿度独立控制空调系统应用性能分析[ J].暖通空调, 2010,26(10):147-150

[6] 高志宏，刘晓华，江亿.毛细管辐射供冷性能实验研究[ J].太阳能学报,2011,32(1):

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[7] 唐易达,郑文亨，贾彬，等.热湿条件下溶液除湿空调的性能分析[ J].暖通空调, 2010,61(11): 2805-2808

第五篇：暖通空调节能问题

浅谈暖通空调节能问题

摘要：当今社会暖通空调节能的意义越来越大，它可以有效地改善系统运行品质，节省运行能耗，提高管理水平，并减少运行管理劳动强度.取得良好的经济效益。建筑环境对空调的节能影响很大，本文主要讨论建筑环境对节能的影响，并提出一些具体的节能措施。

关键词：暖通空调节能，建筑环境，节能措施

On conditioning problem

Summary: today's social conditioning of the significance of increasing, which can effectively improve system running quality, conserve energy, improve management, and reduce the labor-management.The built

environment on air conditioning has a considerable impact on energy saving, this article focuses on building environment on energy saving, and made some specific energy-saving measures.Key words: conditioning, built environment, energy-saving measures

1.暖通空调节能意义

随着人民生活水平的提高，我国建筑能耗总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已高达65%，其中采暖空调能耗约占建筑能耗的99%，占全社会能耗的20%。我国每年建成大量建筑物，据预测，到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。而我国建筑能耗浪费严重，为欧洲的3.8倍，特别是政府办公建筑浪费更甚，全国办公建筑能耗相当于全国农民的能耗。因此国务院要求建设 部抓紧解决建筑节能问题，建设部在已颁布的一系列建筑节能设计、检测标准的基础上，又开始制订《公共建筑节能设计标准》。

随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调系统得以广泛应 用，用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。根据暖通牵调行业的研究成果。现有空调系统的能耗是惊人的。但如果采取相应的节能技术，使现有空调系统节能20％一50％完全可能。因此在暖通空调系统中考虑节能，意义十分重大。

2.建筑环境对空调节能的影响

建筑环境是影响空调能耗的重要因素，从建筑环境着手考虑是解决空调节能间题的关键。建筑环境包括室外环境和室内环境。

2.1室外环境的影响

空调负荷的确定是建立在克服室外环境影响的基础上，研究空调节能应该充分利用室外对室内的热作用和室外环境中的有利因素，使之对改善室内热环境起到积极的作用。

(1)气候条件对空调负荷的影响。空调负荷的确定受室外气候影响较大，而且对于空调、采暖和通风系统，其室外参数的选取也不相同。室外干球温度、空气的相对湿度以及太阳辐射是对空调负荷影响较大的气象资源因素。设计人员在建筑规划设计阶段必须充分考虑这些气象因素，有效结合当地的大气环流因素和地理因素，让暖通空调节能规划设计更加符合节能标准，以实现预期的节能目标。

(2)建筑绿化对空调节能的影响。建筑旁边的绿化不但有防风、隔声、防尘和美化环境的作用，而且对于建筑隔热节能也有重要作用。空调建筑周围植树和良好的绿化能降低小气候的温度，调节、减少建筑物吸收的太阳辐射量，改变环境的热、湿平衡，降低建筑空调负荷，实现建筑节能。据研究，在夏季可降低室外向建筑物内部传热6%--30%。另外，树木能遮挡太阳对墙和窗户的照射，草地能减少地面向建筑物反射的太阳辐射热。

2.2室内环境的影响

(1)建筑设计及建筑措施。研究设计人员应该注重改善建筑条件和采用适当的建筑措施以降低空调负荷，从而降低空调能耗。建筑措施是指利用建筑的平面布置、朝向、造型、围护结构的保温、外窗遮阳及门窗玻璃材料的选用等方法降低建筑物能耗。

(2)合理的建筑造型和平面布局。合理的建筑朝向和形状可以有效减小空调负荷，在很大程度上决定了空调系统节能的优劣。建筑设计不要片面追求建筑立面效果，而应充分考虑建筑节能设计。建筑物体形应避免狭长、细高和过多的凹凸，尽量避开东西朝向，推荐采用南北朝向。可以采用外表较小的圆形或方形建筑，在满足相同使用空间的前提下，建筑表面积越小空调负荷也就越小，而且使建筑更具人文气息，克服了传统火柴盒式建筑的呆板

(3)围护结构的性能和墙体隔热。适当增加墙体、屋顶的保温性能，可以减少通过这些围护结构产生的冷热负荷。例如:铝合金、钢、木门窗由于封闭不严窗框导热系数高，热损失较大。根据权威部门对住宅围护结构和热工测试结果证明，在同样建筑结构的住宅内热量损失有40%一50%是通过门窗损失掉的。可以采用密封性好、保温节能的新型塑钢门窗。其它具体节能措施还有:改造屋面和地板，提高保温隔热性能;安装热障式隔窗和挡风板;安装活动百叶窗和窗帘;安装遮阳板和挑檐等。

(4)室内热环境对空调节能的影响。暖通空调的目标是为人们提供舒适的生活和工作室内热环境，主要包括:室内空气温度、空气湿度、气流速度以及环境热辐射等。而房屋的建筑热工设计是恰当地利用房屋围护结构的热特性，抵抗室外气候的变化，使房间内产生舒适的微气候。室内温度冬季过高和夏季过低不但会造成能源的浪费，也会给人体带来不适。因此，选择合适的室内温度，对空调系统的节能具有重要作用。充分利用有利的建筑环境，必然会创造出适宜的室内热环境，才能使空调建筑的节能取得较好的效果。

3.暖通空调节能措施

3．1重视节能因素设计方案

在设计阶段重视节能因素设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂，系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能．因此应考虑以下三个方面的问题：

（1）应注重从节能的角度认真进行设计方案的比较和优选。例如对冷热源系统的选择，因为暖通空调系统所消耗的能犀大部分是冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用，还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点．对耗能指标进行分析比较．在系统形势选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异．系统应分开设置或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象，造成不必要的能量损耗。在设计中应注意考虑节能效果．不能盲目地追求新技术。认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围。在确定暖通空调设计方案时，务必结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境特点等多方面因素．注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案，确保系统运行的经济性与节能性。

（2）必须认真进行设计计算．应根据工程具体情况对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算．寻找出一个比较合理的设计方案．使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础，并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力。选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。不经计算只按照水泵或风机的特性曲线选择设备，或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在运行中造成不必要的能量损耗。另外．在有条件或系统允许的情况下，经过综合进行总能耗的比较．应合理加大系统的介质温差，以减少系统的水流和送风量．降低输送过程中的能耗。

3.2提高暖通空调系统及其设备的效率

选用好的效率高的设备，如制冷设备、风机、水泵、热交换器等。提高系统的运转效率我国现行的暖通空调设计过程中．出于安全方面的考虑和其他原因，大大高于同纬度其他国家。这样必然造成从一开始选择的制冷设备制冷量就大．随之相配套的水泵、机、冷却塔、换热器等就大得多。另一方面。我们的设计都是按照最大冷负荷进行设计的，据记录和分析，达到100％负荷的天数不到2％，75％负荷的天数大约在45％左右．由此造成我们的空调系统大部分时间是在部分负荷下运转的．大马拉小车，浪费能源是不可避免的。

3.3提高暖通空调系统的自动化

实现空调自动控制，不仅可以提高调节精度，而且可以降低冷热耗量及电能的消耗，是实现空调节能的必要条件。空调系统是为建筑提供一个舒适的环境，自动化控制则为系统提供一个优化的控制。实现空调系统运行自动化，不仅可以提高劳动生产率和技术水平，减轻劳动强度，同时还可以提高调节质量，降低冷、热量消耗，节约能量。自动控制系统的采用是节能的重要手段，也是手动无法相比的。根据国内外研究表明，如果采用合理的自控系统，比建筑设备自动化系统

可将建筑物的空调、电气、卫生、防火报警等进行集中管理和最佳控制。包括冷、热源的能量控制、空调系统的焓值控制、新风量控制、设备的启、停时间和运行方式控制、温湿度设定控制、送风温度控制等内容。可通过预测室内、外空气状态参数(温度、湿度、焓等)以维持室内舒适环境为约束条件，把最小耗能量作为评价函数，来判断和确定所需提供的冷热量、冷热源和空调机、风机、水泵的运行台数，工作顺序和运行时间及空调系统各环节的操作运行方式，以达到最佳节能运行效果

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[5]房志勇，等．建筑节能技术[M]．北京：中国建材工业出版社，1998．