论空气调节系统采暖与通风的节能

【摘 要】 随着我们国家建设重点的转移，节能重点也随之从工业节能逐渐转向了建筑节能。又由于空调系统的采暖与通风在建筑节能中占了主要的部分，因此其节能也就成为了关系到国计民生的大问题，成为了关系到国家可持续发展的重要环节，对于其节能问题就不得不给予较高的重视，以使最终实现空气调节系统经济、节能、安全和舒适的共赢。本文即附着于这一指导思想，对空气调节系统进行了简要介绍并着重探讨空气调节系统采暖与通风中节能的具体方法和措施，仅供同行参考探讨。

【关键词】 空气调节系统；节能；采暖与通风

节能对于我国现代化建设来说具有重大的意义，近些年节能伴随经济及科学技术的迅猛发展，世界各地无一例外的出现了环境污染与能源危机问题。建筑能耗主要包括建筑物的采暖，通风，空调，照明，电器和热水供应等方面的耗能，怎么样才能达到节能减排及增效，已经成了世界性关注的话题。为了响应国家新能源及节能减排的有关政策，我们在暖通空调的设计上也要以保护环境及节约能源为前提原则，在空调通风采暖的节能设计中，要在提高设备效能比的基础上，加强对主要硬性指标的设计，主要是在采暖、通风设计基础上加强空调的节能性能设计。如可以利用余热回收、新风降温及具体的节能措施。

一、空气调节系统简介

空气调节系统又称空气调理，简称空调，是通过人为技术和科技手段实现的对环境空气的净化和调节，使某些环境可以达到其要求从而满足生产需要或改善劳动环境。空调采暖与通风，则是空调功能重要的一部分，生活中是为了通过维持人体热平衡来给人们提供舒适的室内热环境，生产中是为了通过提供恒温恒湿环境来满足生产的工艺要求。

空调在生产生活中扮演着重要的角色，但与此同时其巨大的能耗问题也成了环保节能中最亟待解决的问题，主要是由于空调通常以高品质的电能作为电源，这与我们国家大部分地区还处于电荒的状态形成了巨大的反差，进一步激化了空调的节能问题。因此我们研究人员和空调设计人员均应从设计、运行的高度进行全面的考虑，通过严格的遵守设计规范和相关的国家法律法规、坚持把握节能减排的原则来将节能贯穿到空调的设计与运行中。

空气调节系统的节能可以根据其涉及到的所有可节能环节来进行涉及，具体分析如下文。

二、空气调节系统能耗来源

空气调节系统的能耗在整个的建筑能耗中占较大份额，据统计，在一般发达国家中，空气调节系统采暖与通风可占到建筑能耗的65%，其具体的能耗来源可以大致分为以下几大类：

（1）建筑自身设计引起的能耗：空调采暖与通风作用的场所是由建筑的围护结构组成的，主要包括屋顶、墙壁、地板、窗户和门等，在空调采暖与通风中，从建筑围护结构上损失的能量是不在少数的，以较为常见的4单元6层建筑为例，通常其从围护结构上损失的能耗占到全部损失的77%，由此可见，通过改善围护结构来减低空气调节系统的能耗是非常有意义的。

（2）空调自身设计引起的能耗：空调自身与环境的合适与否也会很大程度的影响到空调在运行工程中的能耗问题，如极端环境中空调的过载或者是空调的设计不完善等。

（3）建筑规划设计引起的能耗：建筑自身设计的分区选址、朝向布局、建筑体型、建筑间距等方面的问题都会不同程度上的影响到空调采暖与通风所需要的能耗。这主要是由于向阳、风向、辐射、环流等因素的影响。

三、空气调节系统的工作原理

暖通风与空气调节的任务就是要向室内提供冷量或热量，同时有效的稀释室内的污染物，以保证室内具有适宜的舒适环境和良好的空气品质。采暖通风和空调的系统形式多样，建筑室内环境的控制方案是：向房间送人一定量的室外空气（新风），同时必有等量的室内空气通过门窗缝隙渗到室外，从而稀释了污染物；用风机盘管机组向房间供应冷量，或供应热量；送人室内的新风先经空气过滤器除去尘粒，并经冷却、去湿或加热、加湿处理，因此新风系统同时也承担了部分冷、热负荷。

采暖通风与空气调节的工作原理是，当室内得到热量或失去热量时，则从室内取出热量或向室内补充热量，使进出房间的热量相等，即达到热平衡，从而使室内保持一定的温度；或使进出房间的湿量平衡，以使室内保持一定的湿度；或从室内排出污染空气，同时补入等量的室外清洁空气，即达到空气平衡。进出房间的空气量、热量以及湿量总会自动地达到平衡。任何因素破坏这种平衡，必将导致室内状态（温度、湿度、污染物浓度、室内压力等）的变化，并将在新的状态下达到新的平衡。

四、能源节能

能源的节约是空调采暖与通风系统节能中最为直接有效的方式：

（1）新型能源的使用：这里主要是指利用天然气来作为空调采暖与通风系统中的能源，天然气的使用能较好的解决温室效应气体的排放，即节约能源，还可以减少对环境的污染，实际应用前景堪称广阔。

（2）可再生能源的使用：可再生能源的来源较为广阔，如地下水、海洋、地热等。如地热泵空调，就是利用地下水、土壤等自然资源的能量来进行采暖，在冬季的时候为民居提供热能，不失为一种高效节能环保的空调采暖与通风系统。这方面的应用还包括太阳能能源的利用等。

五、技术节能

科技是改变和促进技能的最大动力，通过科学技术手段在节能的各个环节上进行处理，能够最大程度的实现空调采暖与通风的节能目的：

（1）空调自身设计的完善：空调采暖与通风系统尤其是中央空调系统是一个相当复杂和庞大的系统，其系统自身质量的优劣将会直接影响的系统的工作运行效率，由此可知空调系统的设计是节能的关键所在。所以，节能性空调在设计的时候就必须有一些新的调整，如新风系统的设计，这主要是考虑到我们国家的实际情况，一些地区的春秋较短，那么就可以利用一部分新分的冷量甚至是全新风供冷，而不用开冷冻机，这一举措经实际证明，在春秋这两季，是完全可以节约近60%的能耗的，其节能效果相当明显。

（2）热回收技术：这是指对空调机组排出的热量进行有效的回收再利用，以此来避免排风系统直接就将空调房内的热量排出，造成能量浪费。

（3）地板辐射采暖技术：这是指直接造地板下铺设暖通管，通过低温加热地板来实现对室内温度的调节。这种方法主要是以热水作为介质，通常要求其表面温度不超过45℃即可。这种方式的优势就在于其受热均匀，避免了局部温度较高的问题，通过加大能量利用率的方式来减少能量的损耗。

六、建筑节能

通过对建筑结构的调整来减少热能的损失也是节能的有效方式之一：

（1）改善建筑围护结构的保温性能：上文中已经详述建筑围护对于节能的重要性，事实上，在国家的相关设计规范中，是明确有规定的，首先要求的就是要保证建筑围护的保温和隔热性能。对于因特殊原因不能满足相关要求的建筑，就必须按照要求选用特殊玻璃等进行补救，如使用双层玻璃等。

（2）正确选择建筑的朝向和建筑间距：有报道说某大型城市中高楼建成后其相邻建筑的一楼住户多年不见阳光，由此可见，建筑朝向和建筑间距对与空调节能都是很有影响的，主要是由于太阳能的利用与否问题。如：相同的建筑，南北朝向就比东西朝向的保温要求相对较小。

（3）采用新型采暖专用高效水暖空调：目前国内钢材大量涨价，市场暖气片价格成倍上涨，今年北方大量有智采暖经销商把目光投向水暖空调。当今市场上的水温空调主要用于制冷，同时也向北方采暖市场销售，广大用户误认为所有水温空调都能采暖，其实不然，按目前市场上的普通水空调设计方案，制冷70%，采暖30%。所以采暖用户在安装采暖系统中效果很不理想或根本无法使用，因为普通水空调在采暖使用中表冷器（铜管9/园）水流量小，流速时间长，热水在表冷器面积20-30%是热的，70%面积的表冷器是冷的，所以普通水空调不能用于冬季采暖。

目前我国已经出产了一款采暖专用高效水暖空调，该产品采用加大铜管直径（16/园）改变内部结构，设计水流最佳方案，减少水阻，使整个表冷器面积热水高温快速通过，达到采暖最佳效果。高效采暖空调通过实际验测，采暖面积可达80-100平方米，该产品出风采用特殊耐高温材料，耐215度高温，（普通60度热变型）解决了出风口高温变型无法使用的问题（国内独家）。普通柜机水空调采暖中产生空气温度上热下冷现象，因热空气上浮的原理，高效采暖空调设计计算出最佳出风高度、角度，使房间温度达到人体最佳全方位环境。同时，验测证明也最节能。在控制系统方面采用全自动电脑遥控控制。产品尺寸120*60*40，外观彩色美丽，在采暖空调行业独家生产，高效采暖空调特别省电，24小时使用1度电.该产品是替代暖气片的最佳产品，也是暖气片换代最佳时期。水暖空调有柜机，壁挂机价格基本接近暖气片价位，市场前景乐观，是水暖行业良好商机，。

七、管理节能

事实上，不管是什么领域的节能和调节措施，都离不开工作人员的直接操纵，所以在空调采暖与通风系统的节能问题上，工作人员的能力和素质问题也是不可忽视的，这主要是两个方面，一方面是对于空调的严格管理，另一方面就是对空调的使用者的节能教育。实际中，这些工作做的并不十分到位，这也是造成空调系统耗能巨大的一个因素，既是加大了空调系统的建设投资、更为惊人的就是其运行耗资，显而易见的是远超过了国家的相关标准的。因此，对空调操作人员进行有效的节能素质培训，必要时可以实行考核合格上岗制，同时要对空调费用进行行之有效的收费制度。这些都可以一定程度上抑制空调的无限制使用。

八、结语

环境友好性工作的不完善导致今年来全球性的气候极端化，可以明显的感受到近年来冷时极冷、热时极热、没有平稳的温度过渡，空气调节系统即在这种大背景下应运而生，一方面对人们的生活带来了舒适，但另一方面又是进一步的通过消耗资源而给环境带来更大的伤害。随着空气调节系统的广泛使用，其节能问题日益重要，本文即通过全面分析空气调节系统中存在的能源浪费问题，提出了一系列的节能方法和措施，这在空气调节系统的设计生产和实际使用中都有着极为重要的作用。

参考文献：

[1]叶继群.基于暖通空调系统节能的分析[J].工程技术，2010（7）

[2]杨春梅.暖通空调与节能设计的相关问题探讨[J].内江科技，2009（1）

[3]李祥.暖通空调系统中环保节能技术应用发展探讨[J].科技论坛，2011（27）

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