暖通空调系统节能技术的应用研究

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摘要：作为城市能源消耗的主力军，暖通空调系统节能技术的运用，对减少城市能源消耗，减少热量排放，改善城市居住环境等方面，有着重要而直接的影响。文章将就暖通空调的节能技术的运用进行探讨。

关键词：城市建筑；暖通空调；节能技术；

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

在绿色生态生活理念的指导下，如何减少能源消耗，创造绿色的生活环境，就成了社会普遍关注的话题，而建筑行业当然也需要对暖通空调系统的能源消耗模式，进行不断的调整，以减少能量的消耗。下文将就暖通空调系统节能技术的应用进行论述。

1．减少新风负荷，降低新风能耗

大量工程实例证明，暖通空调系统中，处理新风所需能耗大致要占到总能耗的25％-30％，对于一些高级写字楼或者住宅可能更高达40％。因此，降低新风能耗是减少整个暖通空调系统耗能的关键因素。

（1）取用最小必要新风量

一般来说，空调环境中的污染源，除了由人体发出，还有建筑材料散发，包括一氧化碳、硫氧化合物、氮氧化合物、碳氢化合物、悬浮粒状物质等。目前主要是以CO2浓度值作为室内空气的污染指标，主要是通过计算室内CO2发生量，来确定新风量的。但随着新技术的发展，我们可以更多的采用综合测量指数了确定必要的新风量，以此来减少暖通空调的耗能。

（2）使用能量回收装置，回收利用空调排风中的能量

在空调系统的新风引入管道上，安装排风能量回收装置，同时将其连接空调系统的排风管道上，这样就能够确保排风通过该装置，最终完成与新风的热交换。利用排风的能量预冷(或预热)新风，达到减少新风负荷的目的。

（3）提高节能管理技术

①如果是间歇运行的空调，可以在系统预冷或预热时，切断新风量。

②在夜间或过渡季节，使用室外空气供冷；除高洁净度，高精度空调工程外，一般空调工程均应考虑过渡季使用室外新风供冷的系统方式；

③如果是人员密集的体育馆、影剧院等公共场合，暖通空调系统的新风量，就需要根据污染物发生状况而改变。如果条件允许，就需要用CO2浓度检测器，配置手动或自动的调节装置，根据回风中的CO2浓度，对最小新风量进行控制；

④保持新风系统上过滤净化装置的清洁，确保其在一定的过滤效率下工作；如果是活性炭过滤装置，还需要定期进行再生，以便能够提高其对有毒气体的吸附能力。

2．冰蓄冷节能技术

一般来说，常规空调系统和水蓄冷空调系统冷冻水供水温度为7℃，所以空调系统送风温度为14～17℃。但是冰蓄冷空调系统蓄冷槽内水温能够降到0℃，也就是说空调系统送风温度可达4-7℃，也就是说，相对常规空调系统，在提供相同的冷量的前提下，送风空气量能够减少到40％左右。如果采取蓄冰和低温送风相结合方式，也能够在节能上产生不错的效果。首先，其可以节约系统设备投资，施工量和材料消耗量也相应减少，另一方面，由于减小了管网和空气分配系统的体积，就增大了建筑物可用的空间。而系统在运行时，风扇和水泵设备容量的减少，最终能够导致耗电量的大幅降低。

3．多分区空调节能技术

采用多分区空调方式，是能够将空调设计合理化，并能够达到节能的措施。尤其是在具有不同负荷变化特点的多个分区的空调系统中，应有更为普遍，也更能达到节能的效果。我们就以现代化开敞式办公楼为例，在建筑的规划中每个标准楼层都有可能划分为若干分区，如东区、南区、西区、北区等。而各分区的空调在实际的运行中，负荷变化特点是不一样的，比如说东区的最高冷负荷通常是在上午，西区的最高冷负荷则在下午。

对于这类建筑，要想在暖通空调上达到节能的效果，就需要在其空调设计上，充分考虑不同分区的负荷变化所造成的室内温度偏差所带来的问题，要尽可能的避免一些分区的实际温度低于设计温度，而另一些分区又高于设计温度的情况出现。如果实际的室内温度偏低，那就说明超过设计标准，也就造成了不必要的浪费；如果实际温度偏高，则说明达不到设计标准，不符合舒适居住的理念。因此，可以根据各区实际需要，进行空调设计时。

此外，冷冻水管和凝水管不需要进入建筑吊顶，这就能够避免管道渗漏、表面结露所造成的一系列检修问题。事实上，多分区空调运行方式，自动控制是必不可少的。

4、基于空调主机效率特性的群控技术

为了实现主机效率与负荷的大致匹配，保障空调主机尽可能在高效率状态运行，常会使用群控技术：

空调主机的效率(COP)通常与负荷有关，并随负荷的变化而变化，在某一负荷率(实际负荷与额定负荷之比)下具有最佳效率。从各厂家生产的空调主机运行特性看，各种系列空调主机效率负荷特性基本相似，差别很小，其效率最大点均不在额定负荷(即100％负荷)点上。以应用最广泛的离心机为例，制冷量650Rt／h离心式空调主机，其制冷量、耗电量与负荷率的关系，如表1所示：

离心式空调主机制冷量、耗电量与负荷率的关系表1：

从表1中数据可以看出，负荷率在40％～90％之间时，每产生lkW冷量的耗电比额定负荷时少，而负荷率在10％～40％时，每产生lkW冷量的耗电均比额定负荷时大。负荷率在60％时，每产生1Rt冷量的耗电最少，该空调主机效率(COP)最高。效率最高点的单位冷量耗电量比额定负荷时低20．09％。其COP与负荷率的关系曲线，如下图所示：

因此，为了节能，该离心式空调主机在负荷率60％左右运行最为经济。对于吸收式空调主机，其效率最大点同样不在额定负荷点上。如国内某直燃机生产厂家的产品手册上给出了制冷效率(能源利用效率)COP与负荷率的关系，如表2所示：

从表2中可以看出，在负荷率在50％时，该空调主机效率(COP)最高。效率最高点的COP比额定负荷时的COP高19．05％。因此，为了节能，该吸收式空调主机在负荷率50％左右运行最为经济。

因此，在多台主机并联运行时，应根据空调负荷的实际情况和各台主机的效率特性，选择一种效率最佳的主机运行台数组合，确保在满足当前负荷的状况下系统的运行效率最高，能耗最低。

5、结语

在当前，节能减排是社会关注的热点话题。在建筑领域，暖通空调系统的节能减排，是实现建筑节能的关键所在。因此，在暖通空调设计的过程中，需要根据建筑的实际特点，根据区域的实际特点，采用合理的节能技术。

参考文献：

1 秦小钟．暖通空调系统中泵的经济运行[J]．能源研究与利用，2011年04期 ．

2张辉．建筑安装工程中暖通空调“绿色节能”运行策略的构建[J]．科协论坛(下半月)，2011年08期．

3 向俊．空调系统噪声控制新技术交流会召开[J]．暖通空调，2010年10期．

个人简介：袁玉玲, 女（汉族）， 湖南永州人，硕士学位， 从事中央空调节能设计工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。