談慧

摘要：隨著科技的發(fā)展，暖通空調(diào)也已普及，而暖通空調(diào)的耗能非常大，人們對(duì)空調(diào)提出了更高的要求就是節(jié)能，針對(duì)目前如何使得暖通空調(diào)能在節(jié)能的基礎(chǔ)上而高效運(yùn)行時(shí)行業(yè)關(guān)注這一焦點(diǎn)問(wèn)題，本文對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施做了主要討論。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能技術(shù)；能耗

現(xiàn)代建筑的一個(gè)特征就是室內(nèi)環(huán)境的人工氣候化，即利用人工的手段在室內(nèi)創(chuàng)造各種環(huán)境，滿(mǎn)足生產(chǎn)、工作和生活的需要，這一過(guò)程需要消耗能量來(lái)得以實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)通常意義下的建筑能耗是指建筑物在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器和熱水供應(yīng)等需求方面的能耗。隨著我國(guó)城市化的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑能耗所占社會(huì)商品能源總消耗量的比例也持續(xù)增加。目前的比例已從1978年的10.0%上升到了近年來(lái)的26.7%左右，而暖通空調(diào)系統(tǒng)（指采暖、通風(fēng)、空調(diào)等系統(tǒng)）的能耗則是其中的重要組成部分，在其中占50.0%～60.0%。對(duì)這些能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時(shí)也帶來(lái)一系列嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，二氧化碳、硫化物、煙塵、氮氧化物等的排放量增加和酸雨現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成了極大的影響。如果能夠采用節(jié)能技術(shù)，將現(xiàn)有暖通系統(tǒng)節(jié)能20%～50%是完全有可能的。因此，研究暖通節(jié)能技術(shù)意義重大。以下闡述了水地源系統(tǒng)及空調(diào)主機(jī)結(jié)合的節(jié)能應(yīng)用、熱回收機(jī)組、太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)以及三聯(lián)供技術(shù)在節(jié)能上體現(xiàn)的應(yīng)用。

一、水地源熱泵技術(shù)廣泛應(yīng)用，打造高端住宅

水源熱泵是一種新型節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可靠的空調(diào)方式，利用地溫能源，冬天采用熱泵技術(shù)原理，通過(guò)換熱器將地下水中的熱量提出用于室內(nèi)采暖，而夏天則利用地下水帶走熱量，達(dá)到制冷效果，并可提供生活用水，是當(dāng)代最經(jīng)濟(jì)的中央空調(diào)主機(jī)。它介于中央空調(diào)和分散空調(diào)之間的優(yōu)化空調(diào)能源方式，它既具有中央空調(diào)合理利用能源，設(shè)備能效系數(shù)高，運(yùn)行成本低和安全，可靠等優(yōu)點(diǎn)，又具有分散空調(diào)調(diào)節(jié)靈活，方便，便于管理和收費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)。

用水源熱泵機(jī)組對(duì)城市生活污水、河水、湖水以及工業(yè)廢水、油田回注水等進(jìn)行余熱回收，沒(méi)有燃燒過(guò)程，不排放廢水、廢氣、廢物，節(jié)能及環(huán)保效益十分明顯?，F(xiàn)在，水源熱泵技術(shù)在辦公樓、賓館、醫(yī)院、飯店、別墅、住宅小區(qū)等建筑的制冷、采暖和中央空調(diào)的實(shí)際工程項(xiàng)目中正日益得到廣泛的應(yīng)用。

地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來(lái)，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來(lái)釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空調(diào)已經(jīng)成為普遍的要求。

而地源熱泵技術(shù)作為高新技術(shù)的產(chǎn)品真正運(yùn)用到住宅需求上并不多，將地源熱泵技術(shù)運(yùn)用到居住空間之中，在高端住宅市場(chǎng)上打造一個(gè)低碳、科技、環(huán)保項(xiàng)目，居民可以常年擁有四季如春般的居住體驗(yàn)。住宅室溫常年保持在20-26度，空氣濕度始終保持在30%-70%，24小時(shí)不斷更新經(jīng)過(guò)凈化的健康空氣，保持室內(nèi)自然、清新，利用“地源熱泵”系統(tǒng)打造四季如春的高端住宅，居住的品質(zhì)感尊貴感由此而生。

二、風(fēng)冷熱泵空調(diào)熱回收技術(shù)在節(jié)能上體現(xiàn)的應(yīng)用

環(huán)境污染和能源危機(jī)已成為當(dāng)今社會(huì)的兩大難題，如何在享受舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境的同時(shí)付出最少的代價(jià)逐漸成為人類(lèi)的共識(shí)，在這種背景下以環(huán)保和健康為主要特征的綠色建筑應(yīng)運(yùn)而生。盡可能少地消耗能源為建筑物創(chuàng)造舒適環(huán)境已經(jīng)成為空調(diào)的發(fā)展方向，開(kāi)發(fā)利用天然的冷/熱源能夠?yàn)榭照{(diào)帶來(lái)節(jié)能和環(huán)保雙重效益，因而越來(lái)越受到人們的重視。

我們身邊的大氣環(huán)境就是一個(gè)巨大的天然資源，可以隨意獲取和使用、對(duì)設(shè)備無(wú)害，是一種理想的天然冷熱源。

空調(diào)在制冷的同時(shí)，根據(jù)能量守恒原理要將與制冷量相當(dāng)?shù)臒崃客ㄟ^(guò)冷卻塔或冷卻風(fēng)扇向大氣中排放掉，此舉除造成大氣廢熱污染外，還會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)。而人們又要另外消耗高品位的電力、天燃?xì)?、燃油等能源?lái)加熱僅45℃的熱水，表面上似乎沒(méi)有熱能的損失，實(shí)際上伴隨著熱能形式轉(zhuǎn)換過(guò)程中的熵?fù)p失，已經(jīng)是一種能源的浪費(fèi)。能不能充分發(fā)揮高品位能量工作效率和利用低品位能量呢？

答案是肯定的，這就是利用熱回收技術(shù)巧妙的在空調(diào)制冷的同時(shí)將被浪費(fèi)的熱能集中回收來(lái)制取衛(wèi)生熱水（或提供冬季采暖用熱）。其方法就是在空調(diào)制冷壓縮機(jī)出口側(cè)高溫高壓制冷劑蒸汽與冷凝器進(jìn)行熱交換的部件前串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)換熱設(shè)備（制冷劑在空調(diào)制冷循環(huán)中的物化狀態(tài)及性質(zhì)在此不再累敘），在廢熱沒(méi)有被冷卻塔或冷卻風(fēng)機(jī)排放到大氣環(huán)境中去之前就將這部分熱量回收提走，這樣既保證了熱量的有效回收再利用，又保護(hù)了大氣環(huán)境免受熱污染，而這部分回收的廢熱則可以用來(lái)加熱衛(wèi)生用熱水，直接產(chǎn)生二次經(jīng)濟(jì)效益，一舉數(shù)得。

在風(fēng)冷熱泵空調(diào)機(jī)上應(yīng)用熱回收技術(shù)時(shí)，夏天相當(dāng)于增加了一個(gè)水冷卻裝置。水冷卻效率比風(fēng)冷卻效率高，空調(diào)制冷機(jī)因此可節(jié)能10～15%，而且由于冷凝溫度降低還可延長(zhǎng)壓縮機(jī)使用壽命。冬天熱泵則轉(zhuǎn)換為制熱模式，為房間提供采暖用熱媒水。在滿(mǎn)足采暖需求的前提下還可以生產(chǎn)部分衛(wèi)生用熱水。在春秋季過(guò)渡季節(jié)，建筑物既無(wú)制冷要求、又無(wú)供熱需要，則可以充分利用熱泵設(shè)備的高效熱轉(zhuǎn)換效率來(lái)生產(chǎn)衛(wèi)生熱水。在滿(mǎn)足熱水加熱要求的前提下，其余時(shí)間還可以對(duì)蓄熱水箱進(jìn)行循環(huán)保溫加熱，大大降低的運(yùn)行費(fèi)用。

熱回收技術(shù)還使“一機(jī)三用”成為可能。利用熱泵技術(shù)冬季向建筑物供暖、夏季向建筑物供冷、并可同時(shí)提供衛(wèi)生熱水，配以“四管制系統(tǒng)”還可以實(shí)現(xiàn)夏季無(wú)需投入鍋爐的前提下同時(shí)制冷、供暖，大大提高了設(shè)備的綜合利用率，性?xún)r(jià)比極高，其能源利用率為傳統(tǒng)方式的2～3倍，投入1kW的電能可得到3～4kW以上的制冷或供熱的能量（額定工況下）

對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多、能源日益緊張，資金有限的實(shí)際狀況，在室外氣候條件合適的地區(qū)大力推廣熱泵制冷采暖和制衛(wèi)生熱水，是符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，也是充分保障使用方的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的。

三、太陽(yáng)能暖通節(jié)能技術(shù)對(duì)太陽(yáng)能的有效利用

根據(jù)對(duì)一次能源替代趨勢(shì)的研究結(jié)果表明，到公元2050年，核能將占第一位，太陽(yáng)能占第二位；到二十一世紀(jì)末，太陽(yáng)能將取代核能占第一位。這種趨勢(shì)的本質(zhì)是：能源發(fā)展從粗放型利用向技術(shù)型轉(zhuǎn)化，從環(huán)境污染向環(huán)境保護(hù)轉(zhuǎn)化。

太陽(yáng)能供暖利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)集熱設(shè)備采集太陽(yáng)光的熱量，再通過(guò)熱導(dǎo)循環(huán)系統(tǒng)將熱量導(dǎo)入至換熱中心，然后將熱水導(dǎo)入地板采暖系統(tǒng)，通過(guò)電子控制儀器控制室內(nèi)水溫。在陰雨雪天氣系統(tǒng)自動(dòng)切換至燃?xì)忮仩t輔助加熱讓冬天的太陽(yáng)能供暖得以完美的實(shí)現(xiàn)。春夏秋季可以利用太陽(yáng)能集熱裝置生產(chǎn)大量的免費(fèi)熱水。太陽(yáng)能供暖工程的壽命可達(dá)20年以上，一般5年內(nèi)就可收回成本，長(zhǎng)達(dá)15年以上的免費(fèi)享用盡顯它的經(jīng)濟(jì)節(jié)能本色。系統(tǒng)組成：太陽(yáng)能集熱器；換熱水箱；燃?xì)忮仩t（或者其他加熱設(shè)備）；循環(huán)控制中心；溫度控制器；地板采暖系統(tǒng)；生活熱水系統(tǒng)。

四、建筑熱電冷三聯(lián)供技術(shù)

當(dāng)天然氣為城市中主要的一次能源時(shí)，與簡(jiǎn)單的直接燃燒相比，先由燃?xì)獍l(fā)電，再用發(fā)電后的余熱供熱和制冷，可獲得更高的能量利用率。這種方式通過(guò)大型建筑自行發(fā)電，解決用電負(fù)荷，提高了用電的可靠性，減少了長(zhǎng)途輸電損失。同時(shí)以余熱的方式解決了供熱和空調(diào)的能源問(wèn)題。對(duì)于全年存在穩(wěn)定的電負(fù)荷和穩(wěn)定的熱負(fù)荷或冷負(fù)荷的建筑，這種具有較高的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)性。

暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)著重要的位置，起著重要的作用。在節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境的大環(huán)境下，要采取各種節(jié)能措施，降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗和費(fèi)用。只要通過(guò)暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)人士的不懈努力，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗終會(huì)為社會(huì)做出有益的貢獻(xiàn)。