探讨可再生能源在暖通空调中的应用

纪晓莹

摘要：近几年房地产市场发展迅速，对暖通空调所提出要求也日渐升高，且建筑能耗较高。但常规能源储量无法对日益增长能源需求予以充分满足，所以，建筑能耗须走可持续化发展道路。经研究表明，将可再生能源应用至暖通空调中除可提高建筑环境舒适度，也可将暖通空调能耗降至较低。因此，本文针对可再生能源在暖通空调中的应用加以探讨，如针对可再生能源在暖通空调中应用的必要性予以分析，并对太阳能、自然风在暖通空调中的应用加以阐述。

关键词：可再生能源;暖通空调;太阳能

可再生能源即指潮汐能、海洋能、水能、生物质能、风能及太阳能等，且同不可再生资源相较而言，具备资源可再生、清洁安全及资源丰富等优势。伴随能源应用越发紧张，以可再生资源替代不可再生资源具备重要意义。除可提升资源利用率外，也可对生态环境起到一定改善作用。以可持续发展视角而言，借助最低资源消耗创造最佳环境效益为绿色建筑对暖通空调所提出的最高要求。此外，中国作为资源消耗大国，应积极寻求建筑节能方式，降低能源消耗，改善生态环境。

一、可再生能源在暖通空调中应用的必要性

首先为缓解环境污染问题。近几年中国煤炭产量、储量比例已不足40%，同全球平均水平相比存在一定差距。中国为煤炭资源大国，应将煤炭作为主要能源，并对能源使用安全予以保证。但以国家战略能源角度而言，应谨慎使用煤炭资源，提升能源消费结构合理化，并借助可再生能源对传统煤炭资源予以代替。经研究表明，现有经济条件、技术条件下，经煤炭燃烧所释放的Pm10及Pm2.5，除会对环境造成严重污染外，也会对民众身体健康造成危害。因此，减少煤炭资源使用，应用可再生资源针对改善环境污染现象而言具备重要意义。其次为国家政策因素。自21世纪后，中国针对节能减排作出相关规定，对节能建筑设计制定强制性要求，降低能源消耗。供热制冷方面也出台相应政策，如针对积极减少碳排放单位予以奖励、补贴，调动单位节能积极性。加之中国指出要“研究、发展太阳能热利用、空调及采暖等与建筑一体化技术”，此政策出台后，众多企业积极响应，部分企业将暖通空调、可再生能源相结合，应用成效良好。

二、可再生能源在暖通空调中的应用

（一）太阳能

主动式应用、被动式应用为太阳能在暖通空调中的两种主要应用形式。太阳能被动式热利用即指被动式太阳房的应用。被动式太阳房即指借助对周围环境、建筑朝向的科学设置，对外部形体、内部空间的适当设计，加之建筑构造、结构、材料的科学选择，使被动式太阳房具备冬暖夏凉的特点。保温、蓄热及集热为被动式太阳房建设三要素，但被动式太阳房也存在一定缺陷，如室温波动较大及舒适度有待提升等，当遇到连续阴天，或室外温度较低时，需借助辅助热源保持室温。据研究指出：借助对电加热器、煤炉及热泵等对被动式太阳房辅助供暖的理论及试验比对发现，热泵供暖在提升能源利用率、降低能源消耗方面均存在显著优势，为较为理想的供暖辅助系统，尤其适宜在农村中推广。而太阳能主动式热利用又可分为太阳能采暖及太阳能制冷两方面。其中主动式太阳能采暖以电为辅助能源，借助驱动太阳能加热的水于管道中流通实现房间供热。伴随太阳能集热装置研究开发，具备抗冰雹、承压力及工作温度高等特点的热管式真空管太阳能集热装置，使得主动式太阳能采暖系统的推广、应用成为可能。而太阳能地板采暖系统即借助循环水泵，将白天太阳能集热装置所得到热水经管道送入地板下相变蓄热材料中加以储存，供夜间应用。目前，水合盐无机化合物为常用的相变蓄热材料。而太阳能制冷主要包括太阳能吸附式制冷、太阳能吸收式制冷及太阳能压缩式制冷等。其中太阳能压缩式制冷研究重点为实现太阳能至电能的有效转化，再以电能实现压缩式制冷系统推动。结合目前发展现状而言，光电转换技术所需成本较高，短时间内难以实现市场化。太阳能吸收式制冷即将太阳能作为热源，借助太阳辐射热能驱动溴化锂-水溶液，或氨-水溶液的吸收式制冷系统。吸收式制冷仅应用平板集热器便可对集热装置所需温度予以满足，具备从工艺要求较低及设备简便等优势，应用范围较广。

（二）自然风

自然风应用可主要分为自然风直接供冷及地道风供冷两方面。其中地道风供冷即为地道风空调的应用，因具备造价低廉、系统简便等特点，得以广泛应用。地道风降温即指借助地道对空气加以冷却，向地上建筑物输送，实现降温目的。主要包括送至房间供冷、经地道降温两部分，空气经地道降温时状态改变过程同一等湿冷却过程相类似，空气冷却后期可产生水汽凝结于空气中分离现象，此为降温冷却过程。所以，地道风降温可增加空气含湿量。此外，因地道風降温受湿球温度限制较小，可将气温降至湿球温度以下。所以，地道风降温在我国高湿高温地区应用成效更为良好。而自然风直接供冷即为借助自然风所具备的天然冷量实现供冷。实现节能同时也可对室内空气品质予以改善。此外，夜间通风蓄冷也为自然风直接供冷的一种方式。因夏季夜间室外空气温度低于白天，因此，夏季夜间室外冷空气可作为一种良好冷源并加以应用。夜间通风方法原理即指在夜间引入室外冷空气，借助冷空气同作为蓄冷材料的建筑结构接触、换热，对建筑材料予以冷却，实现蓄冷目的。白天可借助房间内空气、建筑材料间接触、换热，将建筑材料所储存冷量向室内释放，对房间温度升高形成抑制，增加房间处在舒适环境时间，甚至无需借助空调系统便可实现室内温度调节，提高舒适度。

结束语：综上所述，伴随民众对绿色建筑所提出要求逐渐升高，将可再生资源应用至暖通空调中已为必然发展趋势。加之中国所提出的节能减排理念及可持续发展战略，为可再生资源在暖通空调中的应用提供政策支持。此外，结合目前技术条件而言，将可再生资源应用至暖通空调中，除可提升室内空间舒适度外，也可同我国所提出节能减排理念相符。

参考文献：

[1] 张梁钟.暖通空调设计中绿色建筑技术的应用[J].居舍，2019（13）：70.

[2] 贾玉婷.浅议建筑暖通空调系统的节能[J].科技风，2018（29）：123.

[3] 李旭.可再生能源在暖通空调中的应用分析[J].住宅与房地产，2018（24）：280.

[4] 罗志文，刘威，李静.可再生能源在暖通空调中的应用分析[J].中国建设信息（供热制冷专刊），2015（05）：47-51