郭永緒

【摘要】隨著我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建筑節(jié)能越來越受到國家各部門的重視。目前暖通空調(diào)系統(tǒng)作為辦公樓、住宅的耗能大戶，對整個建筑物的能耗有著直接的影響。因此，暖通空調(diào)的發(fā)展受到多方關(guān)注。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；新技術(shù)；蓄能空調(diào)；地源熱泵；變風(fēng)量；鍋爐技術(shù)

【Abstract】With the development of China's housing industry， building energy efficiency more and more attention by the various national departments. At present， HVAC system as an office building， residential energy consumption， the entire building has a direct impact on energy consumption. Therefore， the development of HVAC has received more attention.

【Key words】HVAC；New technology；Energy storage air conditioning；Ground source heat pump；Variable air volume；Boiler technology

暖通空調(diào)是分戶的中央空調(diào)，中央空調(diào)它最大特點，是能夠創(chuàng)造一種舒適的室內(nèi)環(huán)境。而家居一般的分體的空調(diào)，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程?，F(xiàn)在，有了暖通空調(diào)就不一樣了。 暖通空調(diào)是分戶的中央空調(diào)，中央空調(diào)它最大特點，是能夠創(chuàng)造一種舒適的室內(nèi)環(huán)境。而家居一般的分體的空調(diào)，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程?，F(xiàn)在，有了暖通空調(diào)就不一樣了。

1. 暖通空調(diào)新技術(shù)基本內(nèi)容

1.1 空調(diào)系統(tǒng)類型。

1.1.1 按照使用目的，空調(diào)可分為：

舒適空調(diào)——要求溫度適宜，環(huán)境舒適，對溫濕度的調(diào)節(jié)精度無嚴(yán)格要求、用于住房、辦公室、影劇院、商場、體育館、汽車、船舶、飛機等。

工藝空調(diào)——對溫度有一定的調(diào)節(jié)精度要求，另外空氣的潔凈度也要有較高的要求。用于電子器件生產(chǎn)車間、精密儀器生產(chǎn)車間、計算機房、生物實驗室等。

1.1.2 按照空氣處理方式，可分為：

（1）集中式（中央）空調(diào)——空氣處理設(shè)備集中在中央空調(diào)室里，處理過的空氣通過風(fēng)管送至各房間的空調(diào)系統(tǒng)。適用于面積大、房間集中、各房間熱濕負(fù)荷比較接近的場所選用，如賓館、辦公樓、船舶、工廠等。系統(tǒng)維修管理方便，設(shè)備的消聲隔振比較容易解決。

（2）半集中式空調(diào)——既有中央空調(diào)又有處理空氣的末端裝置的空調(diào)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)比較復(fù)雜，可以達(dá)到較高的調(diào)節(jié)精度。適用于對空氣精度有較高要求的車間和實驗室等。

（3）局部式空調(diào)——每個房間都有各自的設(shè)備處理空氣的空調(diào)?？照{(diào)器可直接裝在房間里或裝在鄰近房間里，就地處理空氣。適用于面積小、房間分散、熱濕負(fù)荷相差大的場合，如辦公室、機房、家庭等。其設(shè)備可以是單臺獨立式空調(diào)相組，如窗式，分體式空調(diào)器等。也可以是由管道集中給冷熱水的風(fēng)機盤管式空調(diào)器組成的系統(tǒng)，各房間按需要調(diào)節(jié)本室的溫度。

1.1.3 按照制冷量可分為：

（1）大型空調(diào)機組——如臥式組裝淋水式，表冷式空調(diào)機組，應(yīng)用于大車間、電影院等。

（2）中型空調(diào)機組——如冷水機組和柜式空調(diào)機等，應(yīng)用于小車間、機房、會場、餐廳等。

（3）小型空調(diào)機組——如窗式、分體式空調(diào)器，用于辦公室、家庭、招待所等。

1.1.4 按新風(fēng)量的多少來分：

（1）直流式系統(tǒng)——空調(diào)器處理的空氣為全新風(fēng)，送到各房間進熱濕交換后全部排放到室外，沒有回風(fēng)管。這種系統(tǒng)衛(wèi)生條件好，能耗大，經(jīng)濟性差，用于有有害氣體產(chǎn)生的車間。實驗室等。

（2）閉式系統(tǒng)——空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣全部再循環(huán)，不補充新風(fēng)的系統(tǒng)。系統(tǒng)能耗小，衛(wèi)生條件差，需要對空氣中氧氣再生和備有二氧化碳吸式裝置。如用于地下建筑及潛艇的空調(diào)等。

（3）混合式系統(tǒng)——空調(diào)器處理的空氣由回風(fēng)和新風(fēng)混合而成。它兼有直流式和閉式的優(yōu)點，應(yīng)用比較普遍，如賓館、劇場等場所的空調(diào)系統(tǒng)。

1.2 空調(diào)冷熱源的形式。

集中式空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方式的選擇對國民經(jīng)濟的總能耗、工程投資、運行效益、環(huán)境都有重要影響。

常用的冷熱源方式主要有：電動式制冷機組加鍋爐、溴化鋰吸收式制冷機加鍋爐、熱泵式機組、直燃式溴化鋰吸收式制冷機組、電動式制冷機組加鍋爐加冰蓄冷系統(tǒng)。

（1）從性能特點方面考慮主要是設(shè)備運行的可靠性，技術(shù)先進性，節(jié)能性，結(jié)構(gòu)緊湊性，安裝操作維修方便性，噪聲振動性等?？偟恼f來，電動式冷熱水機組在技術(shù)上比熱力式冷熱水機組成熟可靠，在調(diào)試、運行維護方面比熱力式機組方便。而熱源以城市熱網(wǎng)供熱為首選。

（2）從投資方面考慮在選擇空調(diào)冷熱源設(shè)備時，需要對設(shè)備的初投資和運行費用進行綜合分析。溴化鋰吸收式制冷機組耗電少、電力增容費低、但價格比同等產(chǎn)冷量的電制冷機組高。從初投資、一次能耗、運行成本來看，電動式優(yōu)于熱力式。風(fēng)冷熱泵機組比常規(guī)的制冷機加鍋爐方案一般節(jié)省初投資25%。

（3）從能耗方面考慮吸收式冷水機組的一次能耗比電動式制機組高，其中蒸氣型或熱水型雙效吸收式制冷機的能耗為電動式的2～3倍。直燃式約為電動式的1.6～2.1倍。若無余熱可利用熱水型機組一般情況下應(yīng)盡量少用，無特殊情況不宜提介用鍋爐新蒸汽作吸收式制冷機組的熱源。制冷機制冰時COP值降低，所以蓄冷空調(diào)比常規(guī)空調(diào)要消耗更多的電能，不能稱為節(jié)能。但就電力供應(yīng)系統(tǒng)而言，蓄冷所起到的移峰填谷作用，均衡了電網(wǎng)負(fù)荷，提高了電網(wǎng)的供電能力。

（4）從對環(huán)境污染方面考慮熱電廠煙塵對環(huán)境的污染源比分散鍋爐房造成的污染要小，同時應(yīng)考慮電動式機組的CFC對臭氧層的影響，以及熱力式機組溫室氣體CO2排放和SO2的排放問題。

1.3 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計基本步驟。

（1）氣象資料的收集。

（2）熱濕負(fù)荷計算。

計算設(shè)計建筑物在最不利條件下的空調(diào)熱、濕負(fù)荷。

（3）確定最佳空調(diào)方案。

（4）送風(fēng)量與氣流組織計算。

（5）空調(diào)水、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。

（6）主要空調(diào)設(shè)備的設(shè)計選型。

（7）通風(fēng)及防、排煙系統(tǒng)設(shè)計。

（8）冷、熱源機房設(shè)計。

（9）空調(diào)設(shè)備及管道的保冷、消聲和隔震設(shè)計。

2. 蓄能空調(diào)

空調(diào)蓄能技術(shù)是一種最有效地獲取分時電價差效益、節(jié)省電制冷或電制熱運行電費的技術(shù)。在國外已經(jīng)是一項成熟的技術(shù)，目前國內(nèi)正在大面積推廣應(yīng)用。 在用戶擴容改造或新裝制冷中央空調(diào)系統(tǒng)時，按蓄能方式設(shè)計系統(tǒng)，由于在空調(diào)負(fù)荷高峰時，可以使用預(yù)先儲存的冷量來供冷，因此不必象常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)那樣按高峰負(fù)荷配備主機設(shè)備，而是按全天的平均負(fù)荷來配備空調(diào)主機設(shè)備，系統(tǒng)裝機容量可減少達(dá)30～50%。從而使得按蓄能方式設(shè)計的系統(tǒng)比按常規(guī)設(shè)計的系統(tǒng)節(jié)約投資費用。

2.1 冰蓄冷。

（1）空調(diào)冰蓄冷技術(shù)，即是在電力負(fù)荷很低的夜間用電低谷期，采用電動制冷機制冷，使蓄冷介質(zhì)結(jié)成冰，利用蓄冷介質(zhì)的顯熱及潛熱特性，將冷量儲存起來。在電力負(fù)荷較高的白天，也就是用電高峰期，使蓄冷介質(zhì)融冰，把儲存的冷量釋放出來，以滿足建筑物空調(diào)或生產(chǎn)工藝的需要。冰蓄冷有以下主要特點：

（2）充分使用設(shè)備 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)制冷設(shè)備滿負(fù)荷運行的比例增大，從而提高了制冷設(shè)備COP值和制冷機組的經(jīng)常運行效率，制冷機組工作狀態(tài)穩(wěn)定，提高了設(shè)備利用率并延長機組的使用壽命。

2.2 水蓄冷。

水蓄冷是利用3～7°C的低溫水進行蓄冷，可直接與常規(guī)系統(tǒng)區(qū)配，無需其它專門設(shè)備。

2.3 蓄熱空調(diào)。

所謂蓄熱空調(diào)，是指在不需裝備鍋爐的條件下，利用深夜電力，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，使水充分吸熱。你后將熱水存儲在一個保溫的容器之中，在調(diào)荷避峰的情況下，雖然把大負(fù)荷的用電設(shè)備停止運轉(zhuǎn)，也能有熱水自保溫的容器中不斷地在中央空調(diào)的變風(fēng)量或風(fēng)機盤管等管道中循環(huán)，繼續(xù)維持空調(diào)取暖，使室內(nèi)仍保持在舒適的環(huán)境中。

3. 地源熱泵

（1）地源熱泵是利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太陽能和地?zé)崮?，并采用熱泵原理，既可供熱又可制冷的高效?jié)能空調(diào)系統(tǒng)。

（2）地源熱泵機組運行時，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環(huán)保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統(tǒng)比燃?xì)忮仩t的效率平均提高近50%，比燃?xì)忮仩t的效率高出了75%。

4. 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

變風(fēng)量空調(diào)是指，在送風(fēng)溫度不變的條件下，通過改變風(fēng)量的辦法來適應(yīng)負(fù)荷變化。而風(fēng)量的變化是通過專用的變風(fēng)量末端裝置來實現(xiàn)的。變風(fēng)量技術(shù)的基本原理很簡單，就是通過改變送入房間的風(fēng)量來滿足室內(nèi)變化的負(fù)荷。由于空調(diào)系統(tǒng)大部分時間在部分負(fù)荷下運行，所以，風(fēng)量的減少帶來了風(fēng)機能耗的降低。在同一空調(diào)系統(tǒng)中，各空調(diào)區(qū)域內(nèi)設(shè)置變風(fēng)量末端送風(fēng)裝置，可以根據(jù)區(qū)域需求，調(diào)節(jié)所需風(fēng)量，滿足不同溫度控制需要，節(jié)省運行費用。

5. 保溫技術(shù)

保溫、隔熱是采暖、空調(diào)工程中重要的的組成部分，保溫、隔熱確保了我們的采暖、空調(diào)等各種系統(tǒng)的正常工作，是各種系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)達(dá)到設(shè)計要求的保證。

6. 鍋爐技術(shù)

（1）鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问?，而?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或者有機熱載體。

（2）燃?xì)忮仩t燃用發(fā)熱量高的燃?xì)?，空氣用量大，要使燃?xì)饽艹浞秩紵?，需要大量的空氣與之混合。燃?xì)獾娜紵^程沒有燃油的霧化過程與氣化過程。燃?xì)馀c空氣的混合方式，對燃燒的強度、火焰長度和火焰溫度都有很大的影響。

7. 學(xué)習(xí)體會

中國建筑的能耗（包括建材生產(chǎn)、建造能耗、生活能耗、采暖空調(diào)等）約占全社會總能耗的33.3%，建筑業(yè)的二氧化碳排放占全國總體碳排放的43.7%，如今能達(dá)到新建建筑國家標(biāo)準(zhǔn)（必須節(jié)能50%）的建筑只占同期建筑總量的約10%。隨著我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建筑節(jié)能越來越受到國家各部門的重視。目前暖通空調(diào)系統(tǒng)作為辦公樓、住宅的耗能大戶，對整個建筑物的能耗有著直接的影響。因此，暖通空調(diào)的發(fā)展受到多方關(guān)注。

節(jié)能環(huán)保時代的到來為節(jié)能技術(shù)占優(yōu)的企業(yè)贏得了更多商機，同時也向一些產(chǎn)品技術(shù)落后的品牌提出了挑戰(zhàn)。節(jié)能環(huán)保成為暖通空調(diào)行業(yè)發(fā)展趨勢。作為即將步入社會的當(dāng)代大學(xué)生，我們更應(yīng)該以扎實的專業(yè)素養(yǎng)為保證，同時開闊視野，為暖通空調(diào)行業(yè)，為節(jié)能環(huán)保事業(yè)盡自己的一份力量。

[文章編號]1619-2737（2017）06-21-805