摘要：节能减排是现代社会发展的重点要求，这也对能耗较大的暖通空调产业发展提出了更多实际要求。基于此，本文分别就暖通空调节能设计标准、节能新技术展开分析，给出基础标准、延伸标准、差异化标准拟定以及地道风空调、闭路水循环空调、蓄能空调等内容，就其原理和优化进行阐述，为后续工作提供参考。
关键词：暖通空调；节能设计标准；差异化标准；地道风空调
前言：广义上的暖通空调是所有空调的代称，指能够进行室内温度调节的机械设备。我国暖通空调保有量超过1亿台，能耗占建筑总能耗的20%-30%左右，其节能设计也因此引起广泛重视。各国在该领域的研究重点不同，结果也存在一定差异，但方向基本相同，针对暖通空调节能设计标准及新技术进行分析意义突出。
1.暖通空调节能设计标准
1.1基础标准
暖通空调节能设计的基础标准，是每小时能耗，也称单位能耗，如家用的普通1匹空调，输入功率在750瓦到800瓦之间，不考虑空调的工作环境、老化因素，每1000W的输入功率每小时耗电为1度（1千瓦时），大1匹空调的耗电量为0.75-0.80度/小时。其他能耗等级的空调，计算方式与此相同。以进一步的能耗控制为目标，可在现有基础上以设计优化谋求降低能耗。仍以大一匹空调为例，当其输入功率达到800瓦左右时，可满足15-18平方米的制冷需求，每小时耗电量为0.8度。可将能耗等级降低为0.7度，同时对空调进行轻量化处理，调整出风方向，改扇面出风为多道出风，降低出风所需动力、通过不同角度的冷空气交换保证制冷效果，降低能耗需求，满足设计标准需要[1]。
1.2延伸标准
延伸标准包括噪音、舒适度、降温/升温效率等。以节能为着眼点，可在现有基础上降低空调的输入功率，同时改善内部不同结构的啮合效果，适当延长降温/升温的时间，以求降低能耗水平、实现节能。当空调功率达到1500W时，30平方米左右的空间，可在10-20min内实现温度调整，自22摄氏度升温到26摄氏度（默认封闭条件良好）。后续工作中，1500W空调的能耗标准可由1.5千瓦时降低至1.4千瓦时，或者在维持能耗不变的情况下，将输入功率将至1450W或1400W。为实现标准推行，可提升空调的检修间隔，增加对内部结构的润滑保养效果，使其内部能耗得到控制。在现有基础上，适当延长空气调节的时间，由20min提升至22min，以满足能耗控制需要。
1.3差异化标准拟定
老化程度、使用环境等因素，影响空调的能耗等级，节能工作可以范围性开展，但在标准拟定上应强调差异化。如针对1.5匹空调的能耗设定，可根据使用年限进行阶梯处理：
使用不超过1年的空调，单位能耗应在1.4度左右，保养间隔为300小时；
使用1-2年的空调，单位能耗应在1.4-1.5度之间，保养间隔为240小时；
使用2-3年的空调，单位能耗应在1.5-1.6度之间，保养间隔为200小时；
使用3-5年的空调，单位能耗应在1.6-1.7度之间，保养间隔为180小时；
……
差异化标准的推行，可保证节能标准带有科学性和可行性，以免标准约束失效或流于形式。除根据时间进行差异化分析外，还应针对使用环境进行评估，如我国北方地区，夏季温度较南方地区略低，其能耗等级也可适度降低，制冷时间可稍加延长。冬季北方地区集中供暖，空调的升温能力要求相对不高，也可延伸升温时间，给出带有差异化的节能标准[2]。
2.暖通空调节能新技术
2.1地道风空调
地道风空调借助地面和地下空气温度存在差异、冷热交换自然进行/高低压空气自然流动的原理，辅助进行室内降温。该技术的推行可使常规空调的能耗下降3%-4%左右。因效果欠佳且存在使用限制，固未能大范围推广。本次研究拟改善原有地道风空调的设计方法，延长冷气管的长度和敷设方式，扩大冷气管与地下部分的接触面积，从而提升降温效果。传统模式下，面积50-100平方面的地道风空调，地下部分管道长度约在5m左右，多取斜式设计或竖直设计。新技术下，将其延长为7.5-10m，并改为横向设计（见图1）：
图1 地道风空调地下管道的敷设设计
在横向设计标准下，常规的冷热交换不会受到影响，来自远端的冷空气可持续与近端空气进行交换，并利用热交换自然进行的原理，使管道敷设（冷热交换）范围内的土地温度持续降低，从而发挥地道风空调长时间降温的作用，降低室内传统空调降温需求，控制能耗问题。
2.2闭路水循环空调
我国的闭路水循环空调最早见于广东省广州市，该技术下，将水注入闭路管道中，管道则置于居民楼两层之间，借助持续流动的水体辅助降温，因水的比热容较大，降温时间也较长，可减少传统空调能耗1%-3%左右。与地道风空调类似，因降温、节能效果并不理想，闭路水循环空调的应用范围也较为有限。拟在现有水循环的基础上，额外进行水内容物的变化，增加其降温作用。如氢、氦等物质，在同等条件下，气体状态下的氢比热容为14000J/(kg•℃）、气体状态下的氦，比热容为5190J/(kg•℃），液体状态下的水则为4200J/(kg•℃）。可在后续的闭路管道中，适当加入若干气态氢和气态氦，借助其比热容较大的优势提升降温效果。需要注意的是，因气体可能挥发，应确保闭路管道密闭性良好，对于各个连接部位，均应用环氧树脂等高分子材料进行封堵。
2.3蓄能空调
蓄能空调是日本学者提出的一种节能空调新技术，强调应用能够存储能量的设备，将空调常规作业过程中产生的能量进行收集和储备，当空调关闭后，储备能量仍可发挥制冷或升温效果。目前该技术尚未广泛推广，技术瓶颈包括投资回报比、材料选择等。储能效果理想的材料普遍造价略高，市场狭窄。可在后续工作中，使用低造价材料作为过渡，在此过程中持续寻找性能更理想、价格更合理的替代品。如室内空调边缘可放置若干容积较小的水袋，冷空气在进行室内降温的过程中，也会降低水温，关闭空调后，水袋可持续吸收、升温，从而起到辅助降温的作用。此外，也有学者提出通过转化、储存太阳能进行室内温度调节的理念和技术，受制于成本因素，也未广泛应用。
总结：综上，现代空调节能设计标准和新技术，都需要在原有基础上优化，以契合时代发展需求。从设计标准上看，暖通空调节能应重视基础能耗分析，也应重视延伸标准并针对不同空调做差异化调整。技术上看，地道风空调、闭路水循环空调以及蓄能空调拥有各自优势，可作为传统空调的替代或补充，发挥更多作用。
参考文献：
[1]郑坤,韩武松,潘云钢,等.北京市某机关办公建筑暖通空调节能关键技术分析[J].建设科技,2019(05):75-80.
[2]金香菊.建筑节能中暖通空调节能系统的应用现状和技术优化措施研究[J].工程技术研究,2019,4(02):58-59.
论文作者:邓秀丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
标签：空调论文; 标准论文; 节能论文; 暖通空调论文; 水循环论文; 地道论文; 差异化论文; 《基层建设》2019年第9期论文;