暖通空调系统在建筑空调节能有效措施

暖通空调系统在建筑空调节能的有效措施

摘要：节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。目前，全国各地电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。因此，在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能；空调系统方案要节约能源，充分回收能量，并尽可能利用天然能源，同时采取自控节能等措施。本文通过分析暖通空调系统能耗的构成及主要特点，针对当前在节能方面面临的问题，提出解决途径与方法。

关键词：建筑暖通空调；节能技术；

0引前

空调系统的出现为人们创造了舒适的空调环境，但随着全球能源危机的出现，节能降耗成为空调系统设计、运行和管理中的关键环节。空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或然气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。

1 建筑空调节能运行技术

目前国内外大型中央空调系统中主要采用水蓄冷或冰蓄冷的方式。通过降低介质温度或凝固介质，将冷能以显热和潜热的形式储存在介质中。必要时，被储存的冷能可以通过升高介质温度，或熔化介质再次被利用。蓄冷系统的主要设备有冷水主机、蓄冷装置、板式换热器、自动控制系统以及泵阀等。系统的流程主要是针对冷

水主机和蓄冷装置的相互关系，有串连和并联之分，串连又有主机上游和主机下游两种方式。其关键在于冷水主机容量的选定。

1.1蓄热技术

关于蓄热技术，目前我国主要使用电锅炉蓄热式系统且以水作为蓄热介质。所谓电力蓄热系统，就是以电锅炉为热源，利用低谷廉价电力，对水加热，并将其储存在蓄热水箱中，在电网高峰时段关闭电锅炉，由储存在蓄热水箱中的热水供热。其优点是不择出有害气体，无污染、无噪声，比煤锅炉、油锅炉的热效率高，又能充分利用低谷电，运行费用低。

1.2热回收技术

中央空调热回收技术，充分利用热回收技术，充分利用空调系统的废热，如冷凝热、锅炉烟气排热或发电机排气废热等，将低晶位热量有效地利用起来，结合蓄能技术，为用户免费提供采暖和生活热水，达到节约能源的目的。

1.3排风余热回收

一般的空调系统都要设计新风系统来稀释室内的有害物，以保证室内空气品质；为了保证室内的风量平衡.使新风顺利进入室内，同时还要设计排风系统。夏季，白天排风温度低于室外新风温度，室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，拷风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量，全热回收可以利用排风热量预热和加湿新风。具体做法为，在排风出口安装热交换器，排风

和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热；利用排风余热来预热新风（或者利用余冷宋预冷新风）从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。

1.4变频技术

在空调器中，变频技术是通过变频器改变电源频率，从而改变压缩机的运转转速的一种技术。一般多用于家用空调器。分直流变频空调和交流变频空调器。

不同类型的冷水机组都有较完善的自动控制调节装置，能随负荷变化自动调节运行状况，保持高效率运行。空调机组、末端设备和水泵等设备采用变频控制，可以使该部分设备的能耗减少30%以上。

2 空调系统能源利用的节能技术

2.1自然冷源免费供冷技术

新风免费供冷：有些建筑的空调系统中，需要大量引入新风以满足室内空气品质的要求。根据其新风引入方式，还可以通过在过渡季节和冬季直接引入室外的温湿度相对较低的新风来带走房间内

所产生的各项热湿负荷，无需使用集中制冷系统，达到免费”供冷的节能效果。在夏季时，利用夜间相对低温的新风，何以在非营运时间预先冷却室内空气，带走部分室内热量，减少旧天工作时间的室内冷负荷，实现间歇性的免费预冷。

2.2水源热泵和地源热泵技术

2.2.1水源热泵

水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者人工再生水源（工业废水、废气等）的既可供热又町制冷的高效节能空调系统.该系统利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移。将蓄能水体分别在冬，夏季作为供暖的热源，和空凋的冷源，即在冬季，把水体中的热量‘取”出来。提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到水体中法.同一系统可实现三大功能：冬季供暖、夏季制冷和提供日常生活用热水.地球表面或浅层水源的温度一年四季相对稳定，一般为10～25”c，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。水源热泵消耗lkw·h的电量，用户可以得到

4.3-

5.okw·h的热量或5.4～

6.2kw·l的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出20-60%，运行费用仅为普遁中央空调的40-60%.系统运行过程中，无燃烧，无任何固态、液态或气态污染物排放。水源热泵是目前空调系统中能效比（cop值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到？，实际运行为4-6。

2.2.2地源热泵

地源热泵是一种利用地下浅层土壤的热资源，通过输入少量的高位能源（如电能）将低温位能向高温位q6转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵利用地能一年，四季温度稳定的特点，冬季把地能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖。夏季把地能作为空调的冷

源，即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率，地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比也可以减少400%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%，比燃气锅炉的效率高’出了75%。具有显著的环保节能效益。

3 太阳能在建筑空调节能中的利用

太阳能的热利用是目前建筑中利用太阳能的主要利用形式.它包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源，通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理，以自然热交换方式来利用太阳能。它是太阳能建筑发展的主流。主动式太阳房结构较为复杂，造价较高，需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成。此外，太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用.在建筑外围护结构中还可采用太阳能集热墙，利用太阳能采暖。

夏季，天气越热，空调的负荷越大，需要的制冷量就越大，而此时太阳幅射最强，提供的热能最多，太阳能空调提供的冷量也就最高。

冬季，太阳能辐射减弱，但所需的制热循环水温度不高（65”c11p 可），在满足制冷工况的集热面积下，同样能满足制热负荷要求。中国太阳能资源十分丰富且分布广泛，有2/3的地区年日照时数