暖通空调节能分析
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【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 空调 节能 措施
[Abstract] along with the development of modern architecture to the comfort of the direction,
the central air-conditioning system has become an important symbol of modern building
technology, but its characteristics of huge energy consumption and forced people to look
for energy-saving emission reduction method and the corresponding technology. Through the
analysis of energy consumption and the main characteristics of the HVAC system, aiming at
solving the HVAC system faces in energy issues, and put forward the feasible solution
[Keyword] HVAC Energy saving Measures
引言：
随着国民经济的飞速发展，工业现代化步伐的加快，中央空调系统在各行业中得到了广泛应用，在中央空调系统中水冷冷水机组占有一定的比例。在冷水机组中,冷却塔是不可缺少的一个组成部分，而冷却塔的性能又是决定冷水机运行效率的一个关键。目前市场上客户所使用的产品大多是大气压下条件下进行热交换的产品，决定了出水温度不可能低于当时的湿球温度（设计出水温度为32度），在这一温度下，制冷机的运行效率得不到充分发挥，增加了运行的费用。经过多年研究实践经验，研制了负压冷却塔。
空调节能成了人们对空调产品好坏起了决定性的作用！低能耗低成本的耗能源成了对空调产品的重要选择。空调节能项目已成为国家重点改造和研发的策略！国家以组成《中国暖通协会》《中国空调制冷协会》《中国节能协会》等重点建议提倡高效节能的空调产品！
随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，现在的人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施来改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的，也是目前最直接有效的重要措施 ，在最近几年,通过努力，人们在节能技术的研究和产品开发上都取得了巨大的成果。
近年来，随着我国建筑和交通事业的快速发展。节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分。因此，暖通空调的节能问题不仅关系到千家万户的冷暖，关系到人们的健康和安全，关系到工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。
1、暖通空调节能的重要意义：
自从上世纪70年代发生能源危机之后，发达国家就已经开始关注节能问题。由于建筑能源耗费量约占总能源耗费的三分之一左右，做一建筑节能自然引起人们的关注；而暖通空调能耗中的大户，在发达国家暖通空调能耗占建筑能耗的65%。由此可见，建筑节能工作的重点应该是暖通空调的节能。另一方面，如单从电能的消耗来讲，如电空调，据上海和重庆的调查，在夏季，空调用电量是总耗电量的23%和31.3%，其所占比例可见一斑。随着我国建筑业的迅猛发展，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会总能耗的27％以上．有些地区已接近40％ ，且其总量呈逐年上升趋势． 能源总消费量的比例已从20世纪70年末的l0％，上升到近年27.48％，其中2／3为暖通空调系统所消耗。[1]
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。根据暖通空调行业的研究成果，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％～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、暖通空调节能方面存在的主要问题：
2.1、暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题：
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，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6o％。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，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，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，常凭经验工作，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。[2]
2.2、 暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法：
暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来，随着对节能和环保要求的不断提高．新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同．各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从．如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。另一方面。不科学的评价方法则会起到误导的作用．造成严重损失。
2.3、暖通空调运行管理中存在的问题：
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、解决暧通空调节能问题的措施：
3.1.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。
3.2.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。
3.3.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。
3.4.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。
3.5.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。
3.6.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。
4、暖通空调新技术：
4.1、空调水系统变频变流量技术:
中央空调的冷负荷随环境温度和使用面积的变化而变化，定流量水系统的水系的水泵电机基本是满负荷运行，形成大流量小温差的现象，针对这种效率低，能耗大的情况，采用空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行，使冷冻水的流量与冷负荷成正比例的变化，收到良好的节能效果，经济效益显著。选用变频器时主要考虑到电机功率相匹配的容量，同时也要考虑可靠性高，操作简便，价格适宜等因素。变频器的发展大约经过30年的技术创新，目前已成为电机调速转动的主流，在各行业领域中发挥着重要的作用，而且随着变频器的全数字控制方式发展，其精度高，可靠性高，稳定性好，存储能力强，逻辑运算能力强等优势将更加突出，经济效益更加显著，应用范围更加广泛。
4.2、蓄冷蓄热、低温送风和大温差技术：
空调蓄冷，利用分时电价的不同，贮存电网低谷时段的“便宜的能源”，在需要冷量的峰值时段，将贮存的冷量释放出来以满足空调负荷的要求。以蓄冷介质区分，有水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。冰蓄冷的优势：①冷水机组容量降低38%；②空调设备功率减少27%；③年运行费用节省37.1万元。冰浆是含有悬浮冰粒子的固液两相溶液，也称流体冰，二元冰。其中冰粒子颗粒为毫米至厘米级别，通常为了降低凝固点加入醇类和盐类抑制剂。冰浆技术应用优势为：⑴、巨大的相变潜热，并可利用低温显热（冰的融解热335KJ/kg，水的比热容4.18KJ/kg.℃）；⑵、较好的流动性，可泵送至任何地方；⑶、融冰释冷速度，热响应速度快；⑷、采用蓄冷策略，减少系统运行费用，增强供冷的可靠性。[3]
自从改革开放到现在，我国的综合国力和人民的生活水平都有很大程度的提高，电力工业作为国民经济的基础产业之一，已取得长足的发展。我国近年来的总装机容量已达年增长1.5×107kW,1996年发电装机容量已居世界第二位[1]。再冷器剥离法利用冷凝器后较热的制冷剂将乙二醇溶液加热到0℃以上，通过泵1送入蓄冰槽后将冰融化并使之脱离。。但是，电力的增长仍然满足不了每年用电量5％～7％增长的要求，全国缺点的局面仍未得到根本的改变。特别是近年来城市进程的不断发展，城市建筑能耗呈现加速增长的趋势，使得电力系统峰谷差急剧增加，电网负荷率明显下降。同时，冰蓄冷系统制冰充冷时由于蒸发温度比常规空调低8-10℃，冷机效率下降率达30%左右，是一种节费不节能的空调方式。。据统计，城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的40%以上，而空调的负荷特性与电力负荷特性基本相同，是造成电网峰谷荷差逐步加大的最主要原因。随着《中华人民共和国节约能源法》的公布施行，冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。。为此
