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摘要：在自然资源逐渐匮乏的今天，节能、环保是人类社会可持续发展的永恒主题，为尽量减少暖通空调系统能耗，我们必须秉承科学的设计原则，推行绿色科技，制定切实有效的节能设计策略，才能真正令暖通空调系统充分发挥节能效益，在满足舒适性的条件下更好地发挥节能的经济效益。
关键词：暖通空调；节能设计；节能策略
1.暖通空调系统能耗的构成与特点
随着我国城市化的飞速发展和人们生活水平的提高，能源需求也随着增长，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，部分发达国家建筑能耗在总能耗中所占比例已达到40%。建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%～50%，且在逐年上升。为了维持建筑物室内环境适宜的温湿度，现代建筑中通常设置暖通空调系统来保证这一需求，该系统所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备（风机和水泵）的能耗。
影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗存在以下几个特点，第一，系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二，维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求，如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三，暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理，可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能量的浪费，有效利用能量。
2.建筑暖通空调系统节能存在的问题
2.1建筑暖通空调系统节能设计重点不合理
实际上，空调系统的设计方案在节能设计的整个过程中占据着非常重要的地位，对节能效果产生重要影响。但是在技能设计的过程中，设计人员往往忽略方案比较这一过程，直接花费大量的人力、物力进行设计，这样就会使空调系统的设计消耗量大大增加，无法达到节能能耗这一目的。
2.2无法对节能设计技术做出正确的评价
为了维持社会的可持续发展，建立资源节约型社会，建筑行业中的各个企业也开始提高对空调系统节能的设计要求，开始进行一系列的创新试验，但是新的节能设计技术各有优缺点，只有正确对其进行评价，才能有效的改进和完善。然而在实践过程中，难以形成一个统一、科学、合理的评价标准和方法，从而无法选择出最有效的节能设计方案。
2.3施工和运营过程无法发挥节能效果
节能方案是暖通空调节能设计的基础，要求在设计阶段能够按节能要求达到相关设计指标，然而实际操作中，施工和后期运营操作人员专业素质往往不达标，缺乏足够的操作理论知识和节能意识，导致从施工到后期运营会忽略部分和节能相关的操作细节，使得整个系统无法达到设计预期的节能效果。
3.暖通空调领域节能的途径与措施
3.1合理设计暖通空调系统，选择暖通空调设备
暖通空调系统，特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用功能和能耗指标。例如：系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行的，因此设计中不但要选取高能效比（COP）的制冷机组，更要综合考虑部分负荷性能系数（IPLV）。如果系统各部分的设计不能适应部分负荷运行的要求，长期在高负荷状态下运行，则系统的能耗是很大的。又如：集中供热系统，系统应加设室外温度补偿装置并配合循环水泵变频运行，同时换热站或者锅炉房供热半径不宜过大（<150m），从而有效降低循环水泵输热比（HER）数值，达到节能目的。
3.2设置热量计量装置和温度调控装置
暖通空调系统的节能不只是系统本身的事情，用户正确的使用才能更好实现节能的效果。设置冷热量计量装置，按用冷热量收费，多用多收费，少用少收费，用经济手段调控使用量，另外也从潜意识层面上强化了用户的节能观念。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设置温度调控装置，用户可根据自身要求调节室内温度，自动温控装置还可根据室外天气的变化自动调节冷热媒流量甚至温度，在一定范围内保持室内温度，也可起到很好的节能作用。
3.3使用变流量系统
随着末端设备控制装置的广泛应用，多数情况下末端流量并未达到设计流量，所以传统的定流量系统已不适应新的发展，正逐渐被变流量系统取代。循环水泵可以采用变频变流量控制，或多台水泵并联运行，通过改变运行水泵台数改变系统流量；制冷主机选用可进行多级能量调节的主机；风机采用变频控制。系统变流量运行时，水力平衡被打破，应在分系统，分环路上设置压差或流量控制阀门来保证系统的水力平衡，保证系统的正常、安全运行。
3.4合理利用新风资源，回收排风中的冷热量
随着建筑围护结构保温性能的提高，围护结构的冷热负荷已大大减少，新风负荷却在全部负荷中占有越来越大的比重，因此，如何减少新风负荷或者如何有效利用新风中的有利能量，已成为系统节能的重要部分。过渡季节加大新风量，用通风系统代替空调系统维持室内的温湿度条件，减少空调系统的运行时间，能达到较好的节能效果。对于夏季（冬季）排风中带走的大量冷（热）量，可利用热交换器等能量回收装置收集，利用该部分能量先对新风进行预冷（热）再送入室内，也可大大降低新风能耗。
3.5推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统
随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生的能源消耗将大幅上升，同时对生态环境的破坏也日益加重。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。热泵空调技术就是在这种形式下发展起来的，热泵是指依靠高位能的驱动，使热量从低位热源流向高位热源的装置。它可以把不能直接利用的低位热能转化为可直接利用的高位热能，从而达到节约部分高位热能，热泵提取的低位热源是室外空气，地表水或地下水，地下恒温层土壤热及其他废热余热，另外，利用太阳能供热和制冷技术也在进一步开发和应用中。
4.节能环保型暖通空调的未来发展
4.1选择合适的冷热源
合理配置暖通空调系统的冷热源，可实现节能与能源合理利用的同步协调。中央空调常见的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和溴化锂吸收式机组三种类型。水冷冷水机组加锅炉在设计工况下能效比较高，一般为3.7～5；热泵型机组在设计工况下其能效比约为3，但具有良好的节能和环保效果；溴化锂吸收式机组的能效比较低，适用于有大量生产废热和余热的情况。
4.2蓄冷空调系统
在电价存在峰值谷值的地区，对用电消耗较大的企业来说，可利用蓄冷空调系统完成能量的储存和释放，从而调节企业内部的电力负荷工作，产生良好的经济效益和社会效益。蓄冷空调系统一般利用冰和水两种介质。当谷值电价时，开启制冷机组进行制冰并储存能量，当峰值电价时再进行融冰从而释放能量，这样的方式能够有效降低用电成本，此外用共晶盐作为蓄冷介质的技术也在研究阶段。
4.3选用变频技术的设备
空调系统的设计中通常会留有20%-25%范围内的设计余量，然而实际中空调设备的运行极少会达到全负荷工况。如果空调设备的运行不能随着负荷的降低进行适当调整，则会造成能量的浪费。通过使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化，则可以起到改良空调系统工艺、降低能耗、节省运行成本的综合作用。此外，建筑物的使用情况，室外气候的变化等，也会影响空调的实际负荷。随着工业变频器与暖通空调的技术结合，可通过对水流量、风量及主机等的变频控制调节实现与空调负荷的实时匹配，从而产生显著的节能效益。
5.结语
总之，在暖通空调系统设计实践中，我们只有本着节能设计的原则，强化节能意识，加强节能宣传力度，选择合理的节能措施，扩大新型能源在暖通空调系统中的应用，才能最终令暖通空调系统的能耗占建筑能耗的比例显著降低，切实促进我国建筑行业的全面可持续发展。
参考文献：
[1]丁伟涛.浅谈暖通空调系统的节能设计[J].经营管理者，2012
[2]娄威.暖通空调系统的节能工程设计[J].山西建筑，2011（1）
论文作者:郑洁容
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签：节能论文; 空调系统论文; 暖通论文; 负荷论文; 系统论文; 能量论文; 热源论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;