摘要：制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀(jì)70年代的全球能源危機(jī)，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴(yán)重考驗(yàn)，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要從建筑環(huán)境及空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度概述了目前暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中的一些節(jié)能增效的方法和措施。

　　關(guān)鍵詞：建筑環(huán)境 節(jié)能 變頻空調(diào) 新風(fēng) 冷熱源

　　1、前言

　　制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀(jì)70年代的全球能源危機(jī)，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴(yán)重考驗(yàn)，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑能耗約占全國(guó)總能能耗的35%，空調(diào)能耗又約占建筑能耗的50%～60%左右。由此可見(jiàn)，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例可高達(dá)22.75%[1-2].因此，在建筑能耗占整個(gè)能源消耗的比例不斷增加的現(xiàn)狀下，尤其是當(dāng)前世界“能源危機(jī)”日益緊迫的關(guān)頭，空調(diào)建筑節(jié)能特別是建筑中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能已成為節(jié)能領(lǐng)域中的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

　　2、建筑環(huán)境對(duì)空調(diào)節(jié)能的影響

　　首先，空調(diào)負(fù)荷的確定是建立在克服室外環(huán)境影響的基礎(chǔ)上的，室外干球溫度、空氣的相對(duì)濕度以及太陽(yáng)輻射是對(duì)空調(diào)負(fù)荷影響較大的氣象因素。設(shè)計(jì)人員在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段必須充分考慮這些氣象因素，有效結(jié)合當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)流因素和地理因素，使得暖通空調(diào)節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)更加符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能目標(biāo)。由于空調(diào)建筑周?chē)�良好的植�?shù)和綠化能降低小氣候的溫度，減少建筑物吸收的太陽(yáng)輻射量，改變環(huán)境的熱、濕平衡，降低建筑空調(diào)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。據(jù)研究，好的綠化在夏季可降低室外向建筑物內(nèi)部傳熱6%～30%[3].因此，我們盡可能的在建筑周?chē)�進(jìn)行綠化，一方面降低空調(diào)的負(fù)荷，使建筑物周?chē)�可空氣環(huán)境清新舒適，另一方面可配合建筑物的美觀需要，使建筑物達(dá)到既節(jié)能又環(huán)保舒適。

　　其次，空調(diào)內(nèi)環(huán)境也要盡量能滿足節(jié)能要求。一方面，研究設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重改善建筑條件和采用適當(dāng)?shù)慕ㄖ�措施以降低空調(diào)負(fù)荷，從而降低空調(diào)能耗。建筑設(shè)計(jì)不要片面追求建筑立面效果，而應(yīng)充分考慮建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。另一方面，適當(dāng)增加墻體、屋頂?shù)谋�溫性能，可以減少通過(guò)這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷。例如；采用新型節(jié)能墻體——小型混凝土空心砌塊做墻體可有效減輕建筑物的負(fù)荷，其墻體傳熱系數(shù)K＝0.54W/m2，比傳統(tǒng)粘土實(shí)心磚墻節(jié)能一倍以上。根據(jù)權(quán)威部門(mén)對(duì)住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工測(cè)試結(jié)果證明，住宅內(nèi)熱量損失有40%～50%是通過(guò)門(mén)窗損失，所以應(yīng)盡量采用密封性好、保溫節(jié)能的新型塑鋼門(mén)窗[4].

　　3、暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

　　首先，空調(diào)新風(fēng)問(wèn)題是影響空調(diào)是否節(jié)能的一個(gè)方面，新風(fēng)量過(guò)多會(huì)增加其負(fù)荷，進(jìn)而增加電耗，處理的新風(fēng)量過(guò)少則會(huì)影響空調(diào)環(huán)境的質(zhì)量，因此針對(duì)具體的空調(diào)環(huán)境做好送風(fēng)溫度和新風(fēng)比例的調(diào)整非常有利于節(jié)能。比如，對(duì)于夏季需供冷、冬季需供熱的空調(diào)房間，室外新風(fēng)量愈大，系統(tǒng)能耗愈大，在這種情況下，室外新風(fēng)應(yīng)控制到衛(wèi)生要求的最小值。而在過(guò)渡季節(jié)，空調(diào)室內(nèi)一般不需供冷或供熱，可全部采用新風(fēng)，這種方法是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。

　　其次，選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個(gè)重要方面。進(jìn)幾年來(lái)，變頻空調(diào)由其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點(diǎn)，而得到飛速發(fā)展，到目前為止，變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場(chǎng)銷(xiāo)售份額的80%以上[5].根據(jù)日本JRA404標(biāo)準(zhǔn)，變頻空調(diào)器季節(jié)能效比遠(yuǎn)高于定頻空調(diào)器，在冷負(fù)荷相當(dāng)?shù)那闆r下使用變頻空調(diào)器消耗的功率僅為定頻空調(diào)器的66%，即省電34%[6].因此，變頻空調(diào)應(yīng)是空調(diào)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，使空調(diào)盡可能達(dá)到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，我們應(yīng)采用變頻技術(shù)，其主要有兩種形式：用變速泵和變速風(fēng)機(jī)替代調(diào)節(jié)閥，減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗，提高整機(jī)效率。或者采用變流量技術(shù)，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷改變水流量或風(fēng)流量，從而達(dá)到節(jié)能效果。

　　再次，盡量對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在既要節(jié)能，又要保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，風(fēng)量可調(diào)的置換式送風(fēng)系統(tǒng)、冷輻射吊頂系統(tǒng)、結(jié)合冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)、蒸發(fā)冷卻和去濕空調(diào)系統(tǒng)以及免費(fèi)供冷系統(tǒng)等在國(guó)外綠包辦公建筑中已成為流行的空調(diào)方案。目前國(guó)內(nèi)外不少公司、科研院所的研究人員都在致力于這方面的研究工作。

　　還有，空調(diào)系統(tǒng)能耗特點(diǎn)之一是大量余熱的浪費(fèi)。從節(jié)能考慮，將系統(tǒng)中需排掉的余熱移向需要熱的地方去是節(jié)能的一種趨勢(shì)。一種常用的方式采用熱輪回收余熱，它由多孔和高比熱容量的材料制成，有轉(zhuǎn)盤(pán)式和轉(zhuǎn)鼓式兩類(lèi)結(jié)構(gòu)形式。轉(zhuǎn)輪式全熱交換器，其熱傳遞效率現(xiàn)可達(dá)到75%～80%[7].此外還有一些常用熱回收裝置，如熱管換熱器、板式換熱器、熱回收環(huán)路等。相對(duì)來(lái)說(shuō)，熱泵系統(tǒng)回收方式更普遍，熱泵可以回收100℃～120℃以下的廢熱，可利用自然環(huán)境（如空氣和水）和低溫?zé)嵩矗ㄈ绲叵聼崴�、低溫太�?yáng)熱和余熱）來(lái)節(jié)約大量采暖、供熱燃料，是一種新型的高效利用低溫能源的節(jié)能技術(shù)。如果熱泵與直接接觸式熱回收設(shè)備聯(lián)合使用，其熱回收效率比單一設(shè)備要高的多。工程中有轉(zhuǎn)輪式熱回收與熱泵的聯(lián)合工作系統(tǒng)，熱管熱回收與熱泵的聯(lián)合工作裝置等[8].

　　最后，我們應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)發(fā)新能源，積極推動(dòng)太陽(yáng)能、地?zé)崮�、原子能等新能源在建筑中的�?yīng)用。這些能源的開(kāi)發(fā)利用日益引起世界各國(guó)的重視，它將是解決世界能源危機(jī)的根本措施。我國(guó)已有這方面的研究應(yīng)用，如地源熱泵系統(tǒng)、太陽(yáng)能—水源熱泵系統(tǒng)及太陽(yáng)能—空氣能熱泵系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)高效節(jié)能、無(wú)污染，不失為一種有效利用自然能的好途徑。

　　4、結(jié)論

　　本文介紹了空調(diào)系統(tǒng)能源有效利用和節(jié)能的幾個(gè)主要途徑。一是改善建筑環(huán)境，提倡綠色建筑和建筑物的自身節(jié)能。二是優(yōu)選建筑物空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式及設(shè)備，加強(qiáng)自動(dòng)控制運(yùn)行管理方式。在空調(diào)領(lǐng)域，舒適和節(jié)能成為當(dāng)今建筑、設(shè)計(jì)的基本課題，保護(hù)環(huán)境，利用自然能源，削減能源負(fù)荷，成為今后建筑設(shè)計(jì)的方向。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 王靜偉，李念平。建筑環(huán)境與空調(diào)節(jié)能[J].現(xiàn)代節(jié)能，2002，11：28－29 [2] 劉東，陳沛霖，張?jiān)评�。建筑環(huán)境與暖通空調(diào)節(jié)能[J].節(jié)能技術(shù)，2001，2：17－19 [3] 陳沛霖。中凋與室外空氣環(huán)境[J].上海建設(shè)科技，1992，3：16—17 [4] 惠群。談住宅建筑節(jié)能的幾項(xiàng)技術(shù)措施[J].住宅科技，1998，11：23-25 [5] 周子成。日本房間空調(diào)器的新技術(shù)。制冷，1998，（4）：29—32 [6] 童杏文。 綜論變頻空調(diào)。供熱制冷網(wǎng)，2004.10 [7] 任峰�？照{(diào)系統(tǒng)的熱（冷）量回收技術(shù)[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)（工科版），2002，5：94—96 [8] 陸亞俊。暖通空調(diào)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002