综述暖通空调系统节能.doc

1、综述暖通空调系统节能摘要：节能、环保是人类社会持续发展的永恒主题，为杜绝当前建筑能耗严重、暖通空调系统耗能显著的不良现象，我们只有秉承科学节能设计原则，推行绿色科技，制定切实有效的节能设计策略、途径，才能真正令暖通空调系统充分发挥节能效益，激发经济、安全、舒适调控作用。 国论文网 http:/ 关键词：暖通空调系统 节能 方法 中图分类号：TU96 文献标识码： A 空调的出现为人们创造了更舒适的生活环境，但随着时间的推移，全球能源出现紧缺，使暖通空调系统的能源消耗面临严重的考验。据不完全统计，暖通空调系统消耗的能耗占到建筑能耗的 30%-50%，且目前出现递增的趋势。因此，节能降耗成为空调系

2、统设计、运行和管理中的关键环节。 一. 暖通空调系统节能的意义 随着时代的进步，经济的快速发展，我国的建筑业迅速发展，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会总能耗的 1/3 左右，有些地区高达 40%，且其总量呈逐年上升趋势，能源总消费量的比例已从上个世纪70 年末的 10%上升到近年的 28%左右，其中 2/3 为暖通空调系统所消耗。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调系统得以广泛应用，用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。此外，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占绝大比例。能源的大量使用，使得地球资源日益匮

3、乏，同时也带来严重的环境问题，随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加，酸雨现象频繁发生，对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的。如果采取相应的节能技术，使现有空调系统节能30%50%完全可能。因此考虑暖通空调系统节能具有长远意义。 二.暖通空调节能设计原则 暖通空调设计应以节能为根本，用热舒适指标引导节能设计实践。热舒适指标的影响因素包括湿度、温度、平均辐射温度、劳动强度及风速等。设计人员应通过探寻以上因素之间的巧妙组合、适宜比例进而实现节能与舒适的协调目标。同时我们应恰当、科学的利用房屋建筑围护结构热导性抵御室外环境气候的变化，

4、令房间室内形成一种较为舒适的微气候。管路系统的设计应力求简单实用，控制消耗量进而便于施工，实现节约投资的设计目标。同时我们应科学处理局部及整体关系、做到兼顾全体与个体。在一定条件下可进行集体供暖进而显著降低能耗，同时我们还需注意满足人们的不同个性化需求，不应极端强求全面性统一，而应做到灵活控制、适应性节能，确保各房间室温可实现独立调控，同时便于实现分室或分户热量分摊功能。虽然影响人们舒适性感觉的主体因素在于环境，然而光、声与色等因素同样不容忽视，例如室内居住环境如果主体用暖色调便可令人们产生温暖的心理感受，而不必真正需要室内具有较高温度，自然而然的也就节省了能源消耗。节能设计中的主体原则就在于

5、增大室内通风量，进而提升空气质量、合理消除空气中的浮游尘埃、细菌与臭味等有害物质，因此我们可通过科学利用室内进排风组织气流进而实现优化空气品质、美化室内空间环境与节约能源的科学目标。 三.暖通空调系统节能设计面临的难题 “能源危机”是世界各地普遍面临的困境,在新能源还没有开发应用之前的很长一段时间内,如何节约能源将是世界各国各行各业所必须关注并解决的问题。但在节约能源方面,我国至今还处于落后地位,经济建设的目标基本还是以牺牲环保、大消耗为前提,甚至还没有规范性的标准出台,而有些地方即使有了地方性的规范,却因为经济利益而缺乏监督力度,在执行的程序上困难重重。或者从某种方面来讲,节能只不过是一种口

6、号,并没有引起人们的充分重视。而建筑暖通空调节能贯穿于设计、施工、验收、运行、维护的全过程中,是一个节能系统。在这个系统中,要求各个环节、各个方面都要切实可行。 但是我国长期以来,由于过分强调建筑造价、个体利益,加之没有建筑热工和建筑节能方面的标准规范可供依据,导致重复建设、质量结症问题的存在,致使能源浪费情况严重。暖通空调系统节能设计的进程还不成熟。 在方案设计上,目前在暖通空调设计时很少设计人员先计算室内负荷,大多设计人员还是沿用估算值来确定负荷。即使计算,也只是用现有程序计算,计算后没有针对具体的情况加以调整。这一现象往往造成负荷过大,而加大投资能源浪费。对于某些“三边”工程,设计人员为

7、了赶进度,没有视具体的情况进行全面分析得出最佳方案,结果风管弯头过多,局部阻力损失过大压力不平衡,使风量分配不均,引起不同房间冷热不均,达不到要求的室内环境。虽然我国建筑业发展迅速,但是,广泛采用新的建筑材料不考虑保证建筑物的热力状态的建筑设计方案,导致一系列不能满足室内微气候条件的情况出现。应该注意到建筑地区的气候特征,以及当地建筑经济特点和建筑物的经营管理具有决定性作用。有的地方还存在这种情况,当建筑物采用隔热性能差的材料设计时,计算中要考虑采用昂贵的微气候的空调设备。而在执行该设计时,由于经济方面的原因,无法采用此种空调设备,结果会出现夏季过热和冬季过冷的现象。 在施工设计方面,往往由于

8、设计、施工由不同承包商承包,造成利益倾向不同,很难达到最佳配合。比如在供暖方式上,我国采暖地区居住建筑存在着由于施工问题导致围护结构保温水平低,门窗气密性差,采暖设备热效率低的状况,造成平均每年每平方米采暖能耗高达 30.5 kg。而这主要是施工技术人员对图纸理解不够和施工人员素质较差,不同施工单位在节能意识和设计角度不同、不到位造成的。 在暖通空调节能系统的运行及维修设计上不科学。在运行过程中,由于缺少科学的设计方案,管理人员不能充分的认识空调系统运行系统,在运行高峰期的区分上不科学。通常是正常期和高峰期机器的运行数量一样,这样就造成了能量的极度浪费。而在维修和保养上,管理人员往往做不到位。

9、因风道渗漏引起热损失、空调机盘管和过滤器附着异物引起机器性能下降等现象处处可见。对于低效率的设备不能及时维修和更换,造成不必要的能耗。 此外,人们的建筑节能意识差,暖通空调系统节能的设计得不到广泛的推行。还没有在社会上、建筑界形成共识。在技术执行标准上,缺乏行政法规和执行机构实行监督和强制。包费制与用户利益无关,不能使用户节能,建筑节能缺乏经济政策驱动机制,在设计暖通空调节能系统时,建设单位往往只计较一次性基建投资,而忽视了几年后的回收。节能科技投资太少,从研究到推广各个环节的工作还不配套,建筑节能产业体系还未建立。 三. 暖通空调系统节能的方法 随着科学技术的不断进步，暖通空调领域新的技术不

10、断出现，我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。细心研究、精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行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性能。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，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。 改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失。我们知道对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维

11、护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度。显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，

12、为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，如采用 PMV-PPD 指标对空调系统进行调控，可使空调系统在人体舒适的条件下节能 30%左右。 采用新型节能舒适健康的空调方式影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果改变传统的空调方式，增加辐射热，此时所需要的空气温度降显著下降，显然后者

13、比前者具有显著的节能效果。 工程管理过程中严格执行工程监理及工程施工人员持证上岗制度，严格按建筑节能工程施工质量验收规范及当地政府节能要求进行节能材料监理见证送检、质量监督站监督送检和现场节能检测，建筑节能工程开工前编制建筑节能施工专项方案并严格按审批的建筑节能施工专项方案工艺监理和施工。 推广应用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，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。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。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的 COP 值，使得同等制

14、热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。 开展冷热回收利用的运用工作，实现能源的最大限度利用。目前许多空调系统冷热回收利用也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。 结束语 暖通空调系统在建筑行业也占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的途径和方法，是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济科学发展前提。 参考文献： 1 陆耀庆，主编.实用供热空调设计手册(第二版).北京：中国建筑工业出版社，2008 2杨春梅.暖通空调与节能设计相关问题的探讨J.内江科技，2009(1) 3曾志坚.暖通空调系统的节能问题分析J.中小企业管理与科技(下旬刊),2009(6).