隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?nèi)找孀非蟾哔|(zhì)量的生活水平，同時(shí)對身邊環(huán)境要求也更加苛刻，于是越來越廣泛地使用了暖通空調(diào)系統(tǒng)，由此導(dǎo)致了巨大的能源消耗。到2015年為止，我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到4.5萬億元，成為國民經(jīng)濟(jì)新的支柱產(chǎn)業(yè)，我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展黃金期。而空調(diào)節(jié)能也已成為國家重點(diǎn)改造和研發(fā)的方向；數(shù)據(jù)顯示，我國公共建筑能耗約占公共機(jī)構(gòu)總能耗的70%，而空調(diào)能耗約占公共建筑能耗的60%，超過了照明、電梯、辦公設(shè)備的總能耗，是公共建筑耗能的第一大戶，空調(diào)的節(jié)能效果成為公共建筑節(jié)能達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。
下面是對樓宇暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施的一些思考。
樓宇暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀
影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征、室內(nèi)人員、設(shè)備照明的狀況以及新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置等等。
暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗特點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：
第一，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理直接影響能量使用效率；
第二，維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位較低且有季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下，可利用太陽能、地?zé)崮堋\層土壤蓄熱等天然能源來滿足要求；
第三，暖通空調(diào)系統(tǒng)中冷熱量的處理通常以交換形式。這就可以采用冷熱量回收的措施有效利用能量，來減少系統(tǒng)的能耗。
樓宇暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施
1、加強(qiáng)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的合理性
暖通空調(diào)系統(tǒng)既是一個(gè)龐大的系統(tǒng)又是一個(gè)復(fù)雜工程，因此，設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣將會(huì)對其性能的高低造成直接影響。一般情況下設(shè)計(jì)者為滿足最大負(fù)荷下的使用需求，都會(huì)按照最大負(fù)荷的原則將系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案設(shè)為最大值，而在實(shí)際運(yùn)行過程中，能達(dá)到設(shè)計(jì)方案標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)系統(tǒng)卻是很少，如果空調(diào)系統(tǒng)各子部分只能滿足滿負(fù)荷運(yùn)作，卻不能適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)作狀態(tài)，則使得空調(diào)系統(tǒng)的能耗最大化。
2、空調(diào)節(jié)能中太陽能的利用
現(xiàn)階段來看，太陽能的熱利用是建筑中太陽能的一種非常重要的利用形式，它可分成被動(dòng)式與主動(dòng)式兩種。被動(dòng)式太陽能房的結(jié)構(gòu)比較簡單，且造價(jià)成本不高，無需其他輔助能源，重要合理布置建筑方位及建筑構(gòu)件。通過交換自然熱的方式，即可將太陽能利用起來。主動(dòng)式太陽房的結(jié)構(gòu)相對來說更復(fù)雜，且其成本也比被動(dòng)式的要高，必須利用電能這一輔助能源方可正常運(yùn)行。采暖降溫系統(tǒng)主要包含太陽集熱器、泵、散熱器、風(fēng)機(jī)等多個(gè)組成部分。此外，在建筑節(jié)能領(lǐng)域中，太陽能集熱板、光電板發(fā)電技術(shù)等也得到了普遍應(yīng)用。夏季氣溫越高，空調(diào)的負(fù)荷便也越大，它所需要的制冷量也會(huì)相應(yīng)增加。這一季節(jié)里的太陽幅射強(qiáng)度很大，能提供大量熱能。相應(yīng)的，太陽能空調(diào)中的冷量也比較多。
冬季的太陽能輻射較弱，需要的制熱循環(huán)水溫度也較低（65"C11p即可）。在適應(yīng)制冷工況的集熱面積的基礎(chǔ)上，還能達(dá)到實(shí)際的制熱負(fù)荷要求。
3、合理選擇空調(diào)的冷熱源
合理選擇空調(diào)的冷熱源能夠改善空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性能。例如在過渡季節(jié)或冬季利用室外溫度較低的冷風(fēng)作為新風(fēng)引入空調(diào)，從而帶走室內(nèi)的熱濕負(fù)荷，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)集中制冷所消耗的大量能源。而在夏季，可以在夜間利用較低溫度的新風(fēng)間歇性的帶走室內(nèi)熱量，達(dá)到免費(fèi)預(yù)冷的效果。目前常用的兩種節(jié)能熱源技術(shù)是水源熱泵和地源熱泵技術(shù)。水源熱泵是利用大量的淺層水源如地球表面、地下水源以及湖泊，或者是利用工業(yè)廢水等可再生水資源來實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷和供熱的節(jié)能型措施。一年四季地表淺水層的溫度都是相對恒定的，通常保持在10-25攝氏度，作為空調(diào)系統(tǒng)的熱源對空調(diào)節(jié)能有極大地意義?？照{(diào)系統(tǒng)利用熱泵機(jī)組可將低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)變?yōu)楦邷責(zé)嵩?，無論冬季還是夏季均可將蓄能水體作為供暖的熱源和制冷的冷源。冬季空調(diào)系統(tǒng)從水源中吸收能量用于室內(nèi)供熱，而在夏季系統(tǒng)則吸收室內(nèi)的熱量釋放到水體中達(dá)到制冷的效果，這樣一來空調(diào)系統(tǒng)同時(shí)具備了供暖、制冷以及日常生活中提供熱水的實(shí)用功能。研究顯示水源熱泵沒消耗1千瓦時(shí)的電量可以為用戶提供4.0-5.0千瓦時(shí)的熱量，或者是得到5.5-6.3kW？L-1的冷量。與空氣熱源泵功效相比，水源熱泵的能耗更低，能量利用效率更高，其運(yùn)行費(fèi)用僅傳統(tǒng)空氣熱源泵空調(diào)的60%左右。地源熱泵是利用地能的常年溫度比較平衡的特點(diǎn)，在冬季將地能作為空調(diào)供熱的熱源，節(jié)省空調(diào)供熱所消耗的電能等能源物資。在夏季也可以將地能作為空調(diào)的冷源，將室內(nèi)的熱能吸出，釋放到比室內(nèi)溫度低的地緣中達(dá)到降溫的效果。在該系統(tǒng)中地面充當(dāng)了儲(chǔ)能器，提高了空調(diào)能量利用的效率。與傳統(tǒng)的空氣熱源泵相比，地源熱泵系統(tǒng)的電能消耗降低400%，對節(jié)能環(huán)保意義重大。
4、加強(qiáng)冷熱回收利用的運(yùn)用
暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的另一個(gè)切入點(diǎn)是開發(fā)和利用新能源。目前采用的熱回收技術(shù)主要是在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，將排風(fēng)中的能量用于新風(fēng)的處理，這樣可以大大減少新風(fēng)處理所需的能量，有效降低機(jī)組的負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)能的目的。選擇熱回收裝置時(shí)要因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和住宅建筑的實(shí)際情況以及排放風(fēng)中的悠哈氣體含量等因素綜合選擇一種實(shí)用性雖高的裝置，達(dá)到降低成本、回收冷熱能、節(jié)省能源的目的。
5、改變暖通空調(diào)工作參數(shù)
暖通空調(diào)可以實(shí)現(xiàn)的功能主要是對溫度和相對濕度的控制，在對人體舒適度影響不明顯的情況下，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度、濕度設(shè)定。暖通空調(diào)在進(jìn)行溫度濕度調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)消耗電能，如果降低暖通空調(diào)的室內(nèi)設(shè)定值，會(huì)使得空調(diào)系統(tǒng)中的水泵和風(fēng)機(jī)的工作功率降低，從而達(dá)到節(jié)能的目的。對暖通空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)供給量參數(shù)設(shè)定適當(dāng)更改，也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，由于新風(fēng)的能耗約占空調(diào)系統(tǒng)的三分之一，過大的新風(fēng)量雖然會(huì)提供富余的新鮮空氣，但是會(huì)造成大量電能的消耗，在滿足衛(wèi)生健康要求的前提下可以適當(dāng)減小新風(fēng)風(fēng)量設(shè)定值，節(jié)約能量。
6、自動(dòng)化、智能化控制
由于環(huán)境氣候是周期性變化的，所以建筑物的冷熱量需求也隨之變化。要保證空調(diào)系統(tǒng)的供冷、供熱量與建筑物的冷熱量需求盡量一致，如果采用人工的方式顯然很難達(dá)到實(shí)現(xiàn)。通過自動(dòng)化、智能化控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)檢測室內(nèi)空氣溫度、空調(diào)設(shè)備的進(jìn)回水溫度等參數(shù)，經(jīng)運(yùn)算處理成輸出指令信號(hào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)變頻水泵的流量、空調(diào)主機(jī)的容量輸出，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控及控制的目的；在過渡季節(jié)，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)采集室內(nèi)外空氣的焓值，根據(jù)焓差值大小調(diào)節(jié)室外新風(fēng)量，最大限度地利用室外空氣來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，可以節(jié)省空調(diào)主機(jī)及末端的運(yùn)行時(shí)間，減少能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與無自動(dòng)控制措施的空調(diào)系統(tǒng)相比，裝有自動(dòng)化、智能化控制系統(tǒng)的空調(diào)一年可以節(jié)省20%～30%的空調(diào)能耗。
在各類的智能樓宇技術(shù)革新中，空調(diào)的智能化引領(lǐng)空調(diào)控制系統(tǒng)市場，發(fā)展勢頭迅猛，成為空調(diào)的核心發(fā)展趨勢中的新起點(diǎn)。據(jù)博思數(shù)據(jù)的調(diào)查報(bào)告表明，2015年中國空調(diào)市場產(chǎn)量達(dá)15649.8萬臺(tái)，市場使用率很高。2015年，在空調(diào)整體市場出現(xiàn)負(fù)增長的背景下，智能空調(diào)銷售量同比增長173.50%，銷售額同比增長98.44%，出現(xiàn)逆增長，高速轉(zhuǎn)型。智能空調(diào)占整體空調(diào)市場銷售量比例達(dá)5.74%，預(yù)計(jì)2016智能空調(diào)占整體空調(diào)市場銷售量可能會(huì)超過10%。預(yù)計(jì)未來幾年，智慧空調(diào)市場仍將處在持續(xù)上行趨勢，智能樓宇控制系統(tǒng)也將在空調(diào)市場分到一杯羹。
結(jié) 語
綜上可知，樓宇暖通空調(diào)的節(jié)能有著非常重要的作用，既與各家各戶的直接使用感受有關(guān)，還關(guān)系到國家的能源、社會(huì)的發(fā)展。因此，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中，必須充分考慮節(jié)能問題以及能源消耗問題，從多方面入手，積極采取措施，有效實(shí)現(xiàn)樓宇暖通空調(diào)節(jié)能，降低能源的消耗，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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