湖南中南大学 410083
1 暖通空调的现状与发展趋势
1.1 暖通设计采用绿色技术
暖通空调系统的节能要求主要是控制设备的能效比、管网系统的输送效率和优化实际运行用能方面。目前常考虑以下几个方面：设置能量回收装置，采用分布式燃气冷热电联产技术，应用变频技术，选用冷热源时考虑能源效率，选用运行效率较高的输配设备并分项计量，设置室温调节和冷热量计量装置，使用环保型制冷剂等。
1.1.1 能量回收
目前有建筑中设置了新排风全热交换装置，利用室内空调排风，在夏季对室外高温高湿新风进行预冷除湿，在冬季对室外低温干燥新风进行预热加湿，从而减少处理新风的能源消耗。
1.1.2 冷热电联产技术
冷热电联产系统属于新型分布式能源系统，以机组小型化、分散化的形式布置在用户附近，可以向用户供冷、供热、供电，实现能源的梯级利用，能源利用率高，还可以减少温室气体的排放。
1.1.3 变频技术
空调系统的制冷量是按最大负荷匹配的，而系统全年满负荷工作时间只有百分之十到百分之二十。传统的定频空调采用启、停机的方式运行，来避免制冷温度低于所需温度，这样造成运转效率降低和能耗增加。小型制冷系统中，主要采用变转速压缩机来实现系统制冷量与负荷的最佳匹配，减少了运行过程中的启、停次数。
由于相同场所的室内负荷相同，为了维持室内热湿环境，采用定频压缩机和变频压缩机的制冷系统在一定的时间中的制冷量基本相同。根据定频压缩机制冷量与负荷的关系，定频压缩机在低负荷时，制冷量反而增大，蒸发器和冷凝器换热量增大。由于传热系数、换热面积、时间不变，因此蒸发器和冷凝器的传热温差增大。但是在低负荷条件下，变频压缩机将低转速，减少制冷量，蒸发器和冷凝器换热量将减小。由于传热系数、换热面积、时间不变，因此蒸发器和冷凝器的传热温差减小。由于采用变频压缩机的制冷系统中蒸发器和冷凝器的传热温差减小，因此系统冷凝压力和蒸发压力的比值较小，压缩机的压缩比相对较低，压缩机的效率较高。
1.2 冷热源更多样化
传统的中央空调是以电制冷离心式或螺杆式冷水机组为冷源，锅炉为热源。1.2.1 风冷热泵靠空气冷却
风冷热泵冷热一体，是依靠室外空气来冷却的一种空调形式，其制冷和供暖的性能与室外环境温度密切相关。优点：不需要冷却塔和锅炉；不需专门的空调机房。缺点：靠空气冷却，制冷、制热性能与室外环境温度密切相关，造成性能不稳定；冬季需要采取特定的除霜手段，影响制热效果；供热温度低，使室内的温度在天冷时达不到要求；过渡季节，需冷量或热量减小时，其制冷或制热能力却达到最高水平，形成浪费，也增加了运行费用。
1.2.2 多联机（VRV）靠空气冷却
多联机冷热一体。优点：不需专用机房；安装方便，一个室外机可以连接多个室内机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缺点：采用空气冷却，冷却效果比水冷差，运行费用高；机组放于室外，结灰影响换热效率；一个室外机与多个室内机通过铜管连接，制冷剂在管道内，因此安装时必须保证无泄漏，若有一个接点泄漏会造成整个系统空调失去效果；当室内机与室外机距离过大时，会造成回油困难，影响压缩机的工作和寿命，影响机组的换热能力。
1.2.3 溴化锂吸收式制冷依靠燃烧天然气为热能
输入热能，使发生器的溴化锂溶液至140摄氏度产生水蒸汽，水蒸汽被冷却水冷凝成水，冷凝水进入蒸发器这个高真空环境，骤然蒸发，降温至5℃，喷洒到钛管上，使钛管内14℃的空调水降温至7℃，向中央空调用户提供空调冷水，冷凝水吸收了空调热量变为水蒸汽，被来自发生器的浓溶液吸收，并将热量传递给冷却水，释放到大气中，变稀的溶液被泵到发生器，再次被加热，再次产生水蒸气，如此循环。
1.2.4地源热泵技术
地源热泵技术，利用地底土壤温度保持相对恒定的特性，将土壤作为换热媒介，夏天作为冷源，将利用空调机组将地下的冷量提取出来，供给室内使用；冬季作为热源，可以在相对寒冷的地区广泛使用，具有良好的经济效益。
1.3 中央空调末端节能没有引起重视
尽管单个空调末端的能耗是很有限的，但对于整个空调系统，所有空调末端的累加能耗还是占据一定的比重，降低单个末端能耗，以及实现整个系统中末端的优化控制运行，对于降低中央空调能耗有着重要的意义。
当前中央空调末端节能的实施的情况不如冷热源方面好，要降低中央空调末端能耗可以从以下几个方面入手：采用变风量系统，以减少空气输送系统的能耗；利用全热交换器回收排风中的能量；采用冷冻水量调节阀根据设定温度调节冷冻水的流量，设定合理的冷冻水回水温差；使用时合理设定室内温湿度及新风量，选择合适的温度传感器并安装于合适的采集点；设计合理的气流组织。
2 暖通空调行业存在的问题
2.1暖通系统设计过程粗放
暖通空调系统设计时，冷热负荷的计算是选用当地室外设计计算温度，在选择冷却塔和冷却水泵、冷冻水泵等设备时，为了避免不满足实际使用时的需求，会乘以系数，这实际是一种粗略的估计。空调能耗占建筑能耗的百分之四十，空调的浪费在于设计负荷与实际负荷的不匹配，暖通设计时乘以系数导致设计出来的空调机组提供的冷热负荷很大而实际的利用率很低，但是不乘以系数可能会导致空调机组满负荷运转，却不能满足建筑室内的温湿度要求。
2.2暖通空调系统和设备需不断创新和改进
目前很多企业对暖通空调设备进行了改进和创新，但目前空调能耗占总的建筑能耗的百分之四十，暖通行业需要做的还有很多。目前空调行业的企业多致力于冷热源的节能，但是末端的节能还没有引起重视。
2.3 暖通设计很少与建筑设计相结合
由于暖通设计在设计院的总工作量中只占百分之十二，一般是建筑设计后再进行采暖空调通风的设计。而建筑的墙窗比、墙体和窗户的材料、建筑的朝向、气流组织对建筑的负荷会产生影响，而目前我国对于建筑中的绿色技术并不重视。
3 总结
空调能耗大仍然是需要解决的问题，暖通空调最大的能耗在于设计负荷与实际负荷的不相匹配，空调机组提供的冷热负荷很大而建筑房间的利用率却很低或者空调机组满负荷运转却不能满足建筑室内的热湿环境要求，变频空调一定程度上解决了这个问题，但是可以做的还有很多。
随着互联网技术的发展，暖通空调设备的使用将更加信息化。通过对于整体建筑内部的各项设备的时时监控，将设备的运行数据进行模拟计算分析，将可能会出现的故障通过异常信号的出现检测出来，通过总控系统的反馈机制，将出现问题的设备进行维护。通过对建筑内部的负荷进行实时计算，进行空调末端的节能，都会推动空调系统更智能化。
论文作者:刘艺
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
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