建築暖通空調系統的高耗能(néng)4大原因分析

1.建築暖通空調系統的高耗能(néng)原因分析

建築暖通空調系統高耗能(néng)的原因主要體現在以下幾個方面(miàn)：

①空調調節系統設計不合理，導緻冷機、風機和水泵等脫離高效點運行的軌道(dào)，能(néng)源利用程度不高，再加上冷機、風機和水泵等在運行的過(guò)程中管理方法偏頗，系統開(kāi)關切換不及時(shí)，使得空調效能(néng)浪費于不必要的運行狀态當中。

②建築物結構保溫采用玻璃幕牆結構，朝向(xiàng)和進(jìn)深等設計不合理，使得空調系統出現内外區冷熱不均的情況，又因外區受外界氣象因素的影響較大，緻使溫度較高的季節需要供冷，而低溫時(shí)需要供熱。

③系統中存在水量失衡情況，冷凍水量不足緻使冷凍水的溫度偏高，冷機的制冷處于低效狀态，使得水量不足的用戶在溫濕度方面(miàn)得不到足夠供應，影響空調系統的節能(néng)效果。

④除了暖通空調的系統設計，系統的運行管理也存在一系列的問題，譬如空調設備未及時(shí)清洗，出現過(guò)濾器、冷凝器等堵塞現象，使得空調系統的正常運行受阻，或者由于各種(zhǒng)雜質進(jìn)入空調系統，影響了冷機的處理效果，并縮短了冷機的使用壽命。

2.暖通空調系統的節能(néng)優化

2.1空調系統的節能(néng)設計

首先是空調的蓄能(néng)系統設計，其主要分爲蓄冷和蓄熱兩(liǎng)方面(miàn)内容。在蓄冷方面(miàn)，是利用冰凝固介質或者用水冷卻介質，將(jiāng)顯熱或者潛熱狀态的冷能(néng)儲存于介質當中，介質一旦融化或者溫度提高，儲存的冷能(néng)就(jiù)能(néng)夠被(bèi)利用。蓄冷的介質流存于空調系統的冷水主機、換熱器等，設計的時(shí)候要根據冷水主機的容量進(jìn)行主機上下遊串聯和并聯。而蓄熱方面(miàn)，系統的熱源選擇電鍋爐，利用用電低谷時(shí)的電力，對(duì)水進(jìn)行加熱并儲存于水箱裡(lǐ)，在用電高峰的時(shí)候自動切斷電鍋爐，利用儲存于水箱裡(lǐ)的熱水進(jìn)行供熱。

其次是熱能(néng)的回收技術，分爲排風餘熱和冷凝熱兩(liǎng)種(zhǒng)，前者是爲了保證室内的空氣質量，利用新風系統對(duì)室内有害氣體進(jìn)行稀釋，在新風進(jìn)入室内的同時(shí)，需要將(jiāng)舊風排出室内，以減輕新風負荷，但排出室内的舊風會(huì)無形帶走室内的熱量，因此暖通空調排風系統利用了舊風排送的能(néng)量，通過(guò)換熱器和交換器等對(duì)新風進(jìn)行預冷或者預熱，使得在減輕新風負荷的同時(shí)，又可以減少排送風的熱量流失。後(hòu)者則是將(jiāng)各種(zhǒng)不同的系統和熱回收設備連接，闆式熱交換器的制冷劑溫度較高，它所提供的熱量儲存于保溫水箱之中，可以較大限度滿足人們熱能(néng)需求。如果熱水加熱的需求不能(néng)夠以制冷機組的冷凝器模式予以滿足時(shí)，可以在系統中增設水源熱泵輔助加熱。另外，這(zhè)種(zhǒng)暖通空調系統既可以避免將(jiāng)冷凝熱排放到空氣中，還(hái)可以避免有害氣體排放到空氣中，較大限度減少空氣污染的情況發(fā)生，環保和節能(néng)的優點效果斐然。

較後(hòu)是利用冷熱負荷的降低技術，減少以冷熱負荷爲依據的制冷機、鍋爐、循環泵、空調箱等的成(chéng)本投入，另外冷熱負荷減少之後(hòu)，空調系統所需的耗電量也會(huì)降低，起(qǐ)到節約運行費用的作用。關于減少冷熱負荷的技術，筆者認爲要通過(guò)建築物牆體、門窗等保溫和隔熱性能(néng)的改善，減少室内冷熱量的無形流失，譬如合理規劃門窗和牆體的面(miàn)積比例，合理設計遮陽窗戶等。

2.2空調系統的能(néng)源利用設計

首先是空調系統進(jìn)行自然冷源的設計，一方面(miàn)是利用冷卻塔進(jìn)行供冷，在原有的空調水系統的基礎上增加相關的管路和設備，當溫度在規定值之下時(shí)，將(jiāng)冷水機組關閉，使得循環冷卻水在經(jīng)過(guò)冷卻塔之後(hòu)能(néng)夠爲空調系統持續供應冷能(néng)源，提供給室内足夠的冷負荷。筆者認爲闆式換熱器不僅能(néng)夠保證冷凍水系統的清潔環境，還(hái)能(néng)夠讓冷凍水正常運行，是冷卻塔功能(néng)較爲适用的模式，以減少供冷費用，節能(néng)效果是較爲明顯的。另一方面(miàn)則是新風的供冷設計，新風的作用前文已經(jīng)進(jìn)行詳細描述，在引入方式方面(miàn)，采用直接引入，讓溫度和濕度較低的新風直接帶走室内的熱濕負荷，減少集中制冷系統的設計投入，節能(néng)效果明顯。

其次是水源熱泵技術的利用，利用地下水、河流、湖泊等水源，或者利用工業、生活廢水等再生水源進(jìn)行暖通空調系統的供熱和制冷，該項技術能(néng)夠快速實現低溫和高溫的轉移，將(jiāng)夏天的室内溫度“提取”出來，儲存于水體中，在冬天的時(shí)候再將(jiāng)水體中的熱量釋放出來，給予室内供暖；反之則是冬天儲蓄的冷源供應給夏天使用。

再次是利用地下淺層土壤的熱資源，在輸入電能(néng)等高位能(néng)源之後(hòu)，實現低溫向(xiàng)高溫能(néng)源轉移的地源熱泵技術，使得空調系統供熱和制冷的高效節能(néng)技術得以實現。地源熱泵技術的優點是能(néng)夠在冬天把高于環境溫度的地下熱能(néng)提取出來給予室内供暖，而在夏天能(néng)把室内的熱能(néng)釋放進(jìn)低于環境溫度的地下。地源熱泵空調系統利用可再生的資源，既不用冷卻塔，也不用室外冷風，就(jiù)能(néng)夠進(jìn)行供熱和制冷，而且不會(huì)對(duì)建築物的外觀造成(chéng)較大的影響，環保節能(néng)而且運行費用低。

較後(hòu)則是利用太陽能(néng)供應技術在建築暖通空調的節能(néng)系統設計當中的運用，分爲被(bèi)動和主動兩(liǎng)種(zhǒng)模式，前者結構較爲簡單，在不利用任何輔助能(néng)源的情況下，就(jiù)能(néng)夠實現太陽能(néng)的能(néng)量持續供應，而且不會(huì)占用建築物的太多面(miàn)積，布置和結構方面(miàn)較爲合理，而後(hòu)者除了大型的建築物之外，普通的民用建築不太适用。但無論是主動模式還(hái)是被(bèi)動模式，暖通空調的太陽能(néng)采暖和降溫的系統必須由風機、散熱器、儲熱設備以及集熱設備等組成(chéng)，這(zhè)些采暖和降溫技術越來越被(bèi)廣泛運用到建築的節能(néng)設計當中，目前暖通空調太陽能(néng)系統主要被(bèi)設計成(chéng)在建築外圍護結構的集熱牆。

2.3空調系統的運行管理設計

建築暖通空調系統的運行管理是節能(néng)技術實現的關鍵步驟，在整個暖通空調系統的節能(néng)設計中，起(qǐ)到20%以上的作用。空調系統的運行管理的首要任務是通過(guò)培訓提高管理人員的綜合素質，并以系統節能(néng)管理制度爲依據，使得運行管理工作有條不紊。
其次是不斷提高運行管理人員的節能(néng)理念，讓所有人員能(néng)夠重視建築能(néng)源消耗的問題，并在進(jìn)行空調系統節能(néng)調研和能(néng)源審計的工作中，使設備管理人員通過(guò)能(néng)源儀器設備的統計對(duì)能(néng)源損耗進(jìn)行分析，促使空調系統的節能(néng)運行管理得以有效開(kāi)展。