暖通空调系统中环保节能技术应用

摘 要: 空调节能就已经成为我国节能技术领域的重要议题。随着中国经济的快速发展, 国内民用住宅、旅游宾馆、大商场、办公及商用建筑越来越多, 加上家庭用空调的剧增, 使空调能耗激增, 夏季空调耗电已日渐成为能耗大户, 空调节能已日渐成为刻不容缓的大事。减少暖通空调系统能耗意义重大，应从设计和系统运行本身充分考虑各种节能措施，以有效地达到节能环保的目的。在暖通空调节能设计, 尤其是可再生能源在暖通空调中的应用方面, 对于如何发展暖通空调新技术提出了一些见解。
关键词: 节能环保；建筑节能；暖通空调
引 言：我国幅员辽阔，地域宽广。从北到南分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。我国严寒地区、寒冷地区以及夏热冬冷地区的部分城镇都需要采暖，采暖燃煤对大气造成严重污染。与此同时，我国大部分地区夏季炎热，空调又日益普及，建筑空调能耗正在迅速增加。据统计，空调能耗占建筑能耗的55%左右，约占社会总能耗的20%。因此空调系统的节能不容忽视，降低空调系统的能耗对减少建筑系统总能耗的意义重大，同时对缓解用电紧张局面，优化能源结构和提高能源利用率也具有十分重要的意义。

1 暖通空调目的及其影响

1.1暖通空调的目的

暖通空调的目标是为人们提供舒适的生活和生产室内热环境，主要包括:室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境(包括四壁、地面、顶棚等)之间的辐射换热(简称环境热辐射)等。在一般的舒适性空调中，以能够使人体保持热平衡而满足人们的舒适感觉为目的；在恒温恒湿或有洁净要求的工艺性空调中，一切以满足生产工艺为目标。

1.2暖通空调对人体健康的影响

据国外的一份调查报告显示，居民平均 88%的时间在室内，7%的时间花费在交通上，5%的时间是在室外。从这方面来说住宅的空气质量品质对人体的健康更加具有积极的意义。然而，由于建筑物的密闭性逐渐增加，建筑物装饰越来越多样化，从而导致室内污染物的滞留和增加，例如：烟雾、病毒以及从家具、地毯和油漆中散发的多种危险化学物质，加上新风量的明显不足，空气重复循环，会造成室内空气质量品质严重下降，空调房间的空气污染物指标会远远超过国家安全标准。
因此，如何有效地解决这个问题已经受到越来越多的人的关注，研究人员发现增加通风量来稀释空气并排放室内的污染物，通风换气，向室内提供大量的新鲜空气是改善室内空气质量最有效的方法。然而，提高新鲜空气的供给量，意味着增大空调新风负荷，同时也意味着使空调的能耗不断的增加。由此可见，利用新风和排风进行热交换能有效地解决这一矛盾，不但增加了室内的新风供给量，同时也回收了排风的能量，降低了新风负荷，减少空调器的运行能耗。

2 暖通空调的节能设计

空调系统的节能设计，应根据工程具体情况对空调运行季节进行全工况、全过程的分析，寻找出一个合理的方案，使空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理的运行，并在运行过程中创造良好条件。

2.1选择合适的冷热源

在系统设计中对设备进行合理选配已成为空调节能的关键，合理配置空调系统的冷热源对节能与能源合理利用的意义非常重大。空调常见的冷热源配置方式有水冷冷水机组十锅炉、热泵型机组和溴化锂吸收式机组。第一种冷热源在设计工况下的能效比较高，一般为 3.7～5；第二种冷热源即热泵型机组，夏季制冷，冬季制热。在设计工况下，其能效比水冷机组要低，仅达到 3 左右，但其具有良好的节能和环保效果；空调的另一种冷热源为溴化锂吸收式机组，这类机组的能效比(制冷量 / 消耗的热量)比较低，节电不节能，适用于有废热和余热的地方。

2.2采用蓄冷系统

各国用电状况都不同程度的存在着电负荷峰谷差较大的情况，在用电高峰时电力供应不足，而在低峰时电力供应过剩。在实施电力峰谷电价的地区，就可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出来，这将对整个电力负荷的移峰填谷工作起很大作用。采用冰蓄冷系统能够产生良好的经济效益和社会效益。

3 发展可再生能源在暖通空调系统中的应用

当前，为了使空调系统向节能环保方面发展，科技工作者做了大量科研工作，采取了更加有效地措施和方法，例如：“太阳能技术”、“地源泵技术”、“蓄冷技术”、“热泵水源技术”等等。可再生能源具有资源丰富、不污染环境、清洁安全和资源可再生的优点。因此，在能源状况日益紧张的今天，大力推广可再生能源的应用具有十分重大的意义。

3.1可再生能源在暖通空调系统中的应用形式

可再生能源在暖通空调系统中的应用包括：太阳能的应用、自然通风的应用、地下水的应用、地热(冷)的应用、海洋能的应用等。
3.

1.1太阳能的应用

太阳能在暖通空调中的应用主要有：被动式和主动式，其中主动式主要包括：太阳能采暖和太阳能制冷2 个方面。
3.

1.1太阳能采暖

主动式太阳能采暖用电作为辅助能源，驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发，具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。
3.

1.2太阳能制冷

太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。
太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂—水溶液或氨—水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为

一、冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。

3.

1.2自然风的应用

自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常，这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间，可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，同时也改善了室内空气品质。
3.

1.3地下水的应用

地下水由于地层的隔热作用，其温度受气温影响很小。在暖通空调中，有些地下水可以直接作为冷源，更是热泵良好的低位热源。所以水源热泵有着良好的节能前景。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并利用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。但是在利用地下水的过程中，需要注意的问题：①要有可靠的回灌技术；②利用地下水时应注意水质。
3.

1.4海洋能的应用

海洋能利用的主体是利用海洋能发电，其技术已日趋成熟。海洋是地球气候和淡水循环的天然调节源，其容量巨大，与大气、陆地间通过水汽等方式不断进行能量和物质循环，是一个天然容量巨大的低位冷热源，为人类制冷供热提供了良好的条件，海水热泵是一个很好的选择。

4 结束语

随着空调应用的日益普及，空调领域作为耗能大户应从设计、运行等方面特别注意节能的问题，不断提高空调系统的节能设计水平、节能运行管理水平，采用各种节能措施降低空调系统的运行能耗和费用，改善空调系统的节能效果，并且要大力开发可再生能源在暖通空调系统中的应用，这对于节约能源、保护环境、促进国民经济的可持续发展都具有十分重要的意义。只要暖通空调专业的工作者和能源环保工作者共同不懈努力，空调系统的节能降耗就可以做得更好。我相信随着国家对能源环保工作的重视，有关政策法规控制措施的逐步落实，将会迎来一个新能源、新环保的世界。
参考文献
周传辉，利用相变蓄热材料进行地板辐射采暖的方法[J].建筑热能通风空调,2002(1):45-46
赵 朝 晖，可 再 生 能 源 在 空 调 制 冷 中

源于：高中英语论文www.udooo.com

的 应 用[J].制 冷，2003(4):44-46
[3]龙 惟 定，试 论 我 国 暖 通 空 调 业 的 可 持 续 发 展[J].暖 通 空 调，1999(3):27-32