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关于暖通空调节能减排问题探析摘要:暖通空调能耗是建筑能耗中的大户,但其节能潜力巨大,而且节能的途径与方法众多,本文对暖通空调领域节能的重要性和可行性进行了分析,对暖通空调能耗的影响因素及节能的途径与方法进行了探讨。 关键词:暖通空调 节能 减排 随着经济的迅速发展,人居环境和能源问题日益严峻,据统计,建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%,而建筑能耗又尤其以建筑空调能耗较大,在我国一般宾馆、写字楼空调能耗约占建筑总能耗的30～40%,大中型商场空调能耗则高达50%,有的空调系统能耗占建筑总能耗的60%或更多。 一、暖通空调领域节能的重要性和可行性 能源为经济的发展提供了动力,但是由于各种原因,能源的发展往往滞后于经济的发展。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,其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。 二、暖通空调能耗的影响因素及节能的途径与方法 虽然说暖通空调能耗的影响因素众多,但随着科学技术的不断进步,使暖通空调领域新的技术不断出现,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。 1、影响空调能耗的因素 暖通空调系统特别是中央空调系统庞大复杂,而且影响空调能耗的因素众多,例如,室内温湿度设定值、室外空气量、空调方式、空调系统的控制运行和维护管理等。建筑物的朝向和平面布置、建筑维护结构的保温性能、窗户隔热和建筑遮阳等也对空调能耗产生很大影响,因此,在空调设计运行时应综合考虑各个因素的影响,力求在最大程度上降低空调能耗。 2、建筑物及其围护结构对节能的影响主要有如下方面: (1)我们知道同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向冷负荷小,因此,合理的建筑物朝向的选择是一项重要的节能措施。 (2)对于相同体积的建筑物,建筑物体形系数(S=F/V)越大,则其外表面积越大,通过围护结构的传热越多,空调冷负荷也越大。为节能起见,在建筑设计时应尽量控制S,如果出于造型和美观的要求需要采用较大S时,应尽量增加围护结构的热阻。 (3)从建筑物的围护结构(窗、墙、楼板、屋盖、地板等)传入室内的热量中,外窗的传热量和太阳辐射占围护结构的总传热量比例很大。因而要尽量减少外窗面积,并采取有效的遮阳措施,如选用特种玻璃、双层玻璃和窗帘或遮阳板等。 (4)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。因此,提高建筑物保温性能是减少空调系统能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低围护结构的传热系数,从而降低能耗。 3、减少输送系统的动力能耗 动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能,采用科学的方法使之降低对整个空调系统的节能有十分重要的意义。在工程设计与实践中常采用以下方法减少动力能耗: (1)水系统采用大温差。加大空调冷冻水系统及冷却塔水系统的工作温差,可以减少水量,以降低其输送能耗,同时可以减小管径,节约初投资。但要注意影响冷冻机换热面积的大小,冷冻机COP的高低,冷却塔造价的变化以及AHU(空气处理机组)内盘管排数的变化。提高送风系统的温差。与水系统一样,当采用冰蓄冷技术时,由于供水温度低,送风温度也下降,使送风的温差增加,即低温送风方式。通过专门的诱导型风口直接送风或利用末端装置内风机混合,以满足入室送风温度。国内已有很多实践经验,低温送风可以减小风管及输送动力,但风管的保温应予加强,末端送风装置亦应防止结露。 (2)低流速。水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比,采用低流速能取得较好的节能效果,且有利于提高水力工程的稳定性。 (3)采用输送效率高的载能介质。一般情况下,用水输送冷(热)量的耗能量比空气输送要小,且输送相同的冷(热)量所用水管管径要小于风管,所占空间相应也小得多。 4、通过新型节能舒适健康的空调方式,调整室内热湿环境参数 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,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。因为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