摘要：隨著現代人們的生活理念和方式的多樣化細節化，對于建筑物內的環境要求也日益增加。暖通空調在給人們帶來舒適和高品質的居住環境的同時，亦成為建筑能耗中的大戶。在目前全球能源短缺和低碳節能的大背景下，應積極開發和推廣應用暖通空調節能環保的新技術、新材料和新方法。本文首先分析了暖通空調節能的重要意義，然后歸納了暖通空調系統節能中存在的問題，最后重點從七大方面探討了暖通空調節能的措施。

　　關鍵詞：暖通空調,節能,負荷計算,水力平衡,圍護

　　一、暖通空調節能的重要意義

　　自從上世紀70年生能源危機之后，發達國家就已經開始關注節能問題。由于建筑能源耗費量約占總能源耗費的三分之一左右，建筑節能自然引起人們的關注;而暖通空調是能耗中的大戶，在發達國家暖通空調能耗占建筑能耗的65%。由此可見，建筑節能工作的重點應該是暖通空調的節能。

　　另一方面，如單從電能的消耗來講，如電空調，據上海和重慶的調查，在夏季，空調用電量是總耗電量的23%和31.3%，其所占比例可見一斑。隨著我國建筑業的迅猛發展，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經占據社會總能耗的27%以上，有些地區已接近40% ，且其總量呈逐年上升趨勢。能源總消費量的比例已從20世紀70年末的l0%，上升到近年27.48%，其中2/3為暖通空調系統所消耗。

　　隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善， 暖通空調系統得以廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗也將進一步增大，這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的，但如果采取相應的節能技術，使現有空調系統節能20%～50%是完全可能的。因此在暖通空調系統中考慮節能，意義十分重大。

　　二、暖通空調節能系統中存在的問題分析

　　(一)暖通空調設計中的問題

　　系統設計是暖通空調的基礎，對節能有著重要的影響。然而，一些設計人員在實際中沒有對該問題給予足夠的重視，在設計中對冷熱負荷或水力平衡等技術參數不進行認真計算，盲目加大保險系數，造成設備容量偏大，運行能耗驚人。同時，由于對于一些新的空調系統的節能設計方案，以及新型的節能產品和節能技術，缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，不能對空調節能設計正確評價，成為困擾暖通空調設計人員的難題。

　　(二)暖通空調施工中的問題

　　在暖通空調工程施工過程中，專業施工人員水平參差不齊，施工人員經常只憑經驗操作，沒有嚴格按照設計圖紙進行施工，對相關的施工規范也未嚴格遵守，使得暖通空調系統的施工質量不能完全滿足設計要求，造成例如系統阻力偏大，局部循環不暢等影響運行效果的質量缺陷。而由于此類現象的頻繁發生，又使得暖通設計師不得不被動的加大保險系數，以抵消可能出現的質量缺陷，以免發生暖通空調系統因施工質量而達不到設計效果的事故。

　　(三)暖通空調運營管理中的問題

　　暖通空調系統真正的能源消耗是在建筑物竣工啟用之后，因此，設計和施工是暖通空調系統節能的基礎和保障，節能的過程則是在系統運行中。很多建筑在竣工啟用之后，由于缺乏能耗監控和分析功能，不能及時調整建筑內部暖通空調系統的運行管理，造成大量能源的浪費。比如中央空調系統雖然設計有分區域分時段控制，但在實際運行中物業管理人員并未按照實際需要進行設置和調節，使得整個系統始終處于全負荷運行狀態，不僅浪費大量能源，而且還會由于夏季室溫過低或冬季室溫過高而影響人們的舒適度。

　　三、暖通空調系統的節能措施

　　(一)合理的負荷計算

　　冷熱負荷是空調與供暖工程設計中最重要的基礎數據，是確定供暖與空調冷、熱源容量，空氣處理設備能力，輸送管道尺寸等的依據。暖通空調系統能耗與建筑物的外圍護結構、當地室外氣象參數及室內設計溫、濕度有關。設計人員在施工圖設計之初，就要嚴格按照規范要求對建筑各房間、各區域的冷、熱負荷進行詳細計算，并根據計算得出的冷熱負荷值選擇合適的設備型號，避免大馬拉小車。在保證生產工藝和人體舒適的前提下，確保空調系統的能耗最小。

　　(二)應注重從節能的角度認真進行設計方案的比較和優選

　　例如對冷熱源系統的選擇，因為暖通空調系統所消耗的能犀大部分是冷熱源系統中消耗掉的。選擇冷熱源系統不僅需要考慮它的初投資和運行費用，還應結合當地能源結構和建筑使用功能特點，對耗能指標進行分析比較，在系統形勢選擇和劃分時應注意考慮不同朝向、周邊區與內區之間的差異。系統應分開設置或分環，以便分系統或分環控制和調節。這樣可以避免某些區域出現夏季過冷或冬季過熱的現象，造成不必要的能量損耗。在設計中應注意考慮節能效果，不能盲目地追求新技術。

　　(三)水力平衡裝置的設置

　　在供暖與空調水系統中合理地設置水力平衡裝置，是系統水力失調、降低系統能耗、創造舒適人工環境的全新解決方案和有效的技術措施，其設置原則如下：

　　1、對于定流量系統，設計人員應首先通過管路和系統設計來實現各環路的水力平衡，即“設計平衡”。當由于管徑，流速等原因的確無法做到“設計平衡”時，應考慮采用靜態(手動)水力平衡閥通過初調試來實現水力平衡的方式，當設計認為系統可能出現由于運行管理原因(例如水泵運行臺數的變化等等)導致水量波動較大時，宜采用閥權度要求較高、阻力較大的動態流量乎衡閥。

　　2、對于變流量系統來說，除了某些需要特定定流量的場所(例如為了保護特定設備的正常運行)或特殊要求外。不應在系統中設置動態流量平衡閥，而應設置動態壓差控制閥(也稱自力式壓差控制閥和壓差調節器)。

　　3、除規模較小的供熱系統經過計算可以滿足水力平衡外，一般供熱系統事外供熱管線較長，計算不易達到水力平衡。為了避免設計不當造成水力不平衡，一般供熱系統均應在建筑物的熱力入口處設置靜態水力平衡閥，并應根據水力計算和建筑物內供暖系統所采用的調節方式，決定是否還要設置動態流量平衡閥(對定流量水系統而言)或動態壓差控制閥(對變流量水系統而言)，否則，出現不平衡問題時將無法調節。經過水力計算需要設置時，對于室內垂直單管跨越式供暖系統，其熱力入口處應設置動態流量平衡閥，對于室內雙管供暖系統，其熱力入口應設置動態壓差控制閥。

　　(四)減少輸送系統的動力能耗

　　動力能耗主要是指空調系統運行中風機和水泵所消耗的電能，采用科學的方法使之降低對整個空調系統的節能有十分重要的意義。在工程設計與實踐中常采用以下方法減少動力能耗：

　　1、水系統采用大溫差加大空調冷凍水系統及冷卻塔水系統的工作溫差，可以減少水量，以降低其輸送能耗，同時可以減小管徑，節約初投資。

　　2、低流速水泵和風機的功耗與管路系統中流速的平方成正比，采用低流速能取得較好的節能效果，且有利于提高水力工程的穩定性。

　　3、采用輸送效率高的載能介質，一般情況下，用水輸送冷(熱)量的耗能量比空氣輸送要小，且輸送相同的冷(熱)量所用水管管徑要小于風管，所占空間相應也小得多。

　　(五)建筑圍護結構的節能設計

　　圍護結合綜合傳熱性的系數會受到圍護結構的保溫性能以及窗戶與墻壁所占面積等因素的影響，這些因素會對圍護結構空調負荷的高低產生相應的影響。在暖通空調系統的設計初期，要對房屋圍護結構的熱導性進行考察，利用相關的結構優點來實現對室外低溫的抵御。建筑節能的主線是提高建筑圍護結構熱工的相關性能，并且同時降低相應的熱負荷，在進行節能設計時要將建筑物與周圍環境進行整體的考慮，確保管路系統設計的簡約性，進而減少對于管材的消耗，同時易于相關的施工操作，節省相關的能源，并且對于環境保護產生積極的意義。

　　(六)運用新型的節能技術

　　1、蓄能技術的應用

　　1、 近年來，我國城市化進程加快，城市規模越來越大，工業用電的比重相對減小。尤其是在夏季，空調用電使城市商業生活用電的峰谷差異進一步拉大，而電網本身的調峰能力不足。蓄能系統的應用在一定程度上緩解了這一矛盾。蓄冷系統就是在空調系統不需要冷量或需要冷量較少的時間(夜間)，利用制冷設備將冷量儲存在蓄冷介質中，并在用冷高峰時將此冷量轉移到空調系統中，減少制冷設備的運行負荷。這樣既可以利用夜間的廉價電，又可以減少白天的峰值用電負荷，達到電網“削峰填谷”的目的。

　　2、熱回收技術

　　2、 大型綜合建筑的新風需求量很大，使得新風負荷也隨之增大。通過空調機組中的熱回收裝置，把排風中的能量轉移到新風中，對新風進行預冷或預熱，達到空調節能的目的。空調中常見的熱回收裝置有：轉輪全熱交換器、板式顯然交換器和板翅式全熱交換器。它們通常安裝在大型空調機組中，根據用戶對潔凈度和回收效率的要求，來選擇不同熱回收方式。

　　(七)采用新型節能舒適健康的空調方式

　　影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統的空調方式，把整個室內的空氣加熱，通過空氣實現人體與環境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果改變傳統的空調方式，增加輻射熱，此時所需要的空氣溫度降顯著下降，顯然后者比前者具有顯著的節能效果。

　　結語

　　綜上，隨著新能源、新產品的開發，以及現有節能技術的充分利用，暖通空調已由原來的高能耗向著低碳環保轉變。在全球能源日益緊缺的今天，暖通空調系統的節能環保性能對實現我國可持續發展有著重要意義。所以，積極推廣節能環保技術，不斷地完善節能環保設施的建設，是每一個暖通工作者的責任。

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