暖通空調系統節能環保技術應用范文

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摘要:近年來，隨著大量民用和工業建筑的建設，暖通空調系統得到了廣泛的應用。但在其大量建設和投用的過程中也產生了一些能源和環境問題。本文介紹了一些應用在暖通空調系統中的節能、環保技術以供探討。

關鍵詞:節能環保技術;暖通空調系統;應用

隨著我國經濟水平逐漸提升，各類建筑物日益增多，暖通空調系統的應用得到了廣泛普及，隨之也帶來了能源消耗以及對環境的影響等問題。所以，新的節能環保技術的開發并應用到暖通空調系統中，就顯得尤為重要。

1暖通空調系統的作用

隨著現代建筑的迅速發展，建筑環境的重要性得到人們的高度重視。建筑環境的好壞不僅直接影響身處建筑內的人員的舒適度，而且與人員的工作效率、生產的產品質量都有著密不可分的關系。暖通空調系統通過調節建筑熱濕環境以及室內的空氣品質，滿足了人們生產、生活對建筑環境的要求。

2節能環保技術對暖通空調系統的意義

現代建筑對于能源的消耗是巨大的，其中約80%來自于暖通空調系統。夏季空調系統的龐大能耗對城市電網產生了巨大壓力，很多城市不得不采取增容或限電措施;冬季供暖不僅消耗大量的能源，而且鍋爐燃燒產生的大量SO2、NOx、CO和懸浮顆粒物對環境造成了嚴重破壞。城市大量的能源消耗還導致了“城市熱島”效應的產生，而“城市熱島”又導致夏季空調負荷的增加，據測算，空氣溫度每升高1℃，空調容量約增加6%。［1］因此，節能環保技術的應用對暖通空調系統有著重大意義。

3節能環保技術在暖通空調系統中的應用

3．1采用合理的冷熱源

合理的設計系統是實現節能的一個重要的關鍵點，其中冷熱源的合理配置是至關重要的一點。總容量相同時，不同的冷熱源臺數和容量的搭配，運行能耗并不會完全相同。尤其是在空調冷源的選擇上，離心機一般制冷量較大，在負荷率較高的情況下COP較高，而螺桿機在部分負荷時效率較高，所以在選擇時可以將二者組合搭配，形成多臺大容量機組配一臺小容量機組的組合方式，以保證在不同冷負荷工況下冷源系統的高效運行。通常按以下原則來選擇:小容量機組制冷量Q1=Qmin/y;大容量機組制冷量Q2=Q1/z;大容量機組臺數N=(Qmax-Q1)/Q2式中，Qmin為最小冷負荷;Qmax為最大冷負荷;y為小容量機組最低負荷率;z為大容量機組最低負荷率。另外，在選擇冷源容量時，應嚴格按照系統冷負荷來選擇，不可有附加。當機組規格不能符合計算冷負荷的要求時，所選機組的總裝機容量與計算冷負荷的比值不得超過1．1。［2］

3．2變頻技術的應用

變頻技術在暖通空調系統中主要應用于風機、水泵以及制冷機組等設備。電機功率與轉速和頻率之間有如下關系:N2/N1=(n2/n1)3=(f2/f1)3式中N2、N1為電機功率;n2、n1為電機轉速;f2、f1為電機頻率。可見，電機功率變化隨轉速和頻率變化的三次方成正比，隨著電機頻率的降低，功率將出現大幅度的降低。在設備選型時，一般根據各空調區逐時冷負荷的綜合最大值或冷負荷的累計值來選擇冷機容量和空調設備，大部分工況下，空調系統都處于部分負荷運行的狀態。通過制冷機組、冷凍水泵以及空調風機、冷卻塔風機等變頻控制，使之隨系統負荷的變化而變化，實現供需匹配，節能效果顯著。但是，變頻器的變頻范圍也有一定限制，一般在70%～100%范圍內的節能效果比較明顯，若變頻至50%，功率降至12．5%，電機效率將嚴重下降，［3］在變頻器設置時需要予以考慮。同時，冷凍水泵變頻也要考慮冷機的最小流量限制和水流量變化速率限制。

3．3采用蓄冷技術

我國大部分空調冷源采用電制冷方式，這就導致夏季空調冷負荷高峰也是電力負荷的高峰，對電網的負荷特性造成了巨大影響。蓄冷技術的應用可以起到削峰填谷的作用，有效緩解高峰期的電網壓力，減少區域電力裝機容量，提高發電機組谷段發電效率，間接達到節能減排的效果。采用冰蓄冷裝置，可以實現低溫大溫差供冷，使得供應相同冷量所需的水流量更小，降低輸送能耗，在區域供冷系統中具有較大的節能意義。同時，蓄冷技術的應用，可以減少制冷機組的裝機容量以及相應的變配電設備，在實行峰谷電價的地區還可以得到很好的經濟效益。

3．4空氣源熱泵的應用

空氣源熱泵通過制冷循環，在夏季通過吸收室外空氣的冷量向室內供冷，冬季吸收室外空氣的熱量向室內供熱。空氣源熱泵驅動能源為電能，在冷熱量轉移的過程中對環境沒有污染，相對于傳統的電采暖效率較高，因此，近年來被作為“煤改電”的重要選擇之一。空氣源熱泵供熱時的COP在標準條件下可以達到3．0，并且隨著室外空氣溫度的升高，COP值也會變大，節能效果更加明顯。隨著噴氣增焓等新技術的應用，在-15℃的工況下，COP也可以達到2．0以上。空氣源熱泵+太陽能集熱器、空氣源熱泵+蓄熱式電鍋爐的互補供暖，在我國北方地區也可以得到廣泛的應用。

3．5充分利用太陽能

太陽能作為清潔的可再生能源，在暖通空調領域具有非常大的利用潛力。目前，在太陽能資源充足的地區，已經可以實現太陽能供暖、供應生活熱水、提供空調以及照明等。利用太陽能集熱器收集的熱量對水加熱，經貯熱水箱蓄熱后可以向建筑提供采暖熱水和生活熱水。受大氣透明度的影響，當不能完全利用太陽能保證建筑供暖或熱水需求時，可由輔助熱源補充加熱。利用太陽能蓄熱水箱中的熱水作為吸收式制冷機組的熱源，可以在夏季向建筑提供冷凍水，滿足空調需求。

4結語

當今，我國能源和環境問題日益凸顯，作為建筑能耗“大戶”的暖通空調系統，從方案論證、系統設計到設備選型，應因地制宜，充分考慮建筑所在地域的特點和政策導向，盡可能多的應用節能環保新技術，在節能減排的同時兼顧項目的經濟性。

參考文獻:

［1］陸亞俊，馬最良，鄒平華．暖通空調［M］．北京:中國建筑工業出版社，2006．

［2］中華人民共和國住房和城鄉建設部．GB50736-2012，民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范［S］．北京:中國建筑工業出版社，2012．

［3］李躍．變頻器在暖通空調系統中的應用探討［J］．節能，2016(8):73-76．

作者：田家樂 解衛東 楊薇 李思遠 單位：首都航天機械有限公司