暖通技术节能经济分析

王兵

摘要;通过空调系统改善室内空气品质方法，可有效改变充足的通风量和送风方式，改变空调房间内合理的温湿度，能有效对异味和污染物的控制。大力开发使用节能、环保、健康的空调系统是暖通技术发展的方向。土壤源热泵、太阳能、低温地板辐射冷暖以及蓄冷空调系统都是节能和环保的有效手段。

关键词：暖通;节能经济;空气品质

一、环保节能论述

1.地源热泵空调

地源热泵空调系统是一种使用可再生能源、高效节能、环保的空调系统。在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然的能量向建筑物供热;夏季向天然资源释放热量，给建筑物供冷。地源热泵系统按天然资源形式可分为地下水热泵系统和地表水热泵系统等。地下水热泵系统分为开式、闭式两种。开式是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下;闭式是将地下水输送到板式换热器，需要二次换热。地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似，用潜在水下关联的塑料管组成的地下水换热器代替土壤换热器。

2.太阳能空调

太阳能空调所需的能源部分或全部来自太阳能。太阳能空调是利用太阳光辐射为能源，进行制冷工作的空调系统。通过使用太阳能空调，不仅可以弥补供电缺口，还可以创建环保模范城市做出贡献，推广使用太阳能空调，既没有使用电空调所带来的城市热岛效应，也由于不使用氟里昂等有害物质而不会破坏大气环境。所以，太阳能空调是名副其实的绿色节能空调。目前，太阳能空调的主要型式有：太阳能电制冷空调、太阳能热制冷空调、太阳能热泵、太阳能液体除湿空调等。太阳能制冷空调主要包括：太阳能蒸汽压缩式制、吸收式调、太阳能喷射式制冷空调。我国首台太阳能空调是浙江省海宁斯泰德于 2004年 9 月研制成功。该太阳能空调是以太阳能无穷的光热原理，采用化学能强化多级接收方法，收集和储存大量的能量，再由太阳能吸附器、热助器和冷助器，根据制冷、制热需要随时满足阴雨雪夜使用。实现了昼夜全优化高效运行，特点是热值高，升温、降温快，使用时无明火、无烟尘、无污染。通过光能高效产氧制冷、制热，比传统空调节约电能达 60%左右。另外，在遇到阴天和梅雨季节，该机会自动采用光电转换系统，以达到连续运行功能。

3.低温地板辐射采暖系统

低温地板辐射采暖就是在地板中直接埋设热水管来加热地板，再由地面辐射热来加热室内空气的采暖形式。这种采暖方式辐射体表面温度不大于 45℃，采暖介质常用热水，其辐射体一般是其中埋设了加热管的建筑物构件，如墙壁、顶棚或地板，其中以地面辐射采暖应用居多。由于地板层结构中有多孔介质，具有储热能力。因此，该系统可以考虑采用间歇供暖方式，即通过降低日间温度来减小房间负荷，从而减小建筑物的能耗。低温地板辐射采暖是在地板上均匀布置散热盘管，热量以辐射对流的方式向上传递，室内温度下暖上凉，给人以“脚暖头凉”的感觉，热舒适性比较好。根据范格方程计算，在比正常室内温度低的情况下，同样可以达到其他供暖正常室内温度的热舒适感。地板供热具有舒适性好、减少扬尘、节省空间、私密性好，易于计量改造，可利用低位热源和节省维修费用等特点。

4.蓄冷空调

蓄冷空调℃的介质主要有冰和水两种。冰冷空调是指在夜间电价较低时，开启一部分制冷机组制冰，并将总能量储存起来;在白天用电高峰，电价较贵时，采用融冰提供的低温水，将储存的能量释放出来，从面满足用电高峰时空调的负荷，降低用电成本。冰蓄冷是上世纪七八十年代发展起来的一种新的蓄冷技术，其蓄冷密度为335KJ/kg，占用空间只有水蓄冷的 25%- 30%，可以提供较低温度的空调供水，有利于提高空调的供回水温差，以减小水泵容量和配管尺寸。因此，冰蓄冷应用更加广泛。但是蓄冷机组在蓄冷时工作在制冰工况，其效率较低，而且蓄冷和释冷都必须用不冻液循环，其技术较复杂，投资及运行费用比水蓄冷高。此外，还有利用变温相变材料（如共晶盐）作为蓄冷介质的但因技术尚待完善且成本高，仍在开发研究之中。水蓄冷技术利用 3℃- 5℃的低温水蓄存冷量，发展于五六十年代。其优点是投资省、技术要求低、维修费用少，有时可以利用原有的消防水池兼作蓄冷水池，对于有些大型的蓄冷工程其投资比常规空调还低。

二、空气品质论述

近年来，有些专家建议将人们对室内气味产生的不满也纳入病态建筑综合症中，大量分析表明，人们超过 80%的时间在室内度过，在这种情况下，由于室内空气品质的原因，人们的身心健康和工作效率受到很大影响，一些现代化密闭写字楼的工作人员受到的影响尤为严重。为了改善空气品质，需要增加建筑和空间系统的投资及维护费用。空调系统是影响室内空气品质的主要因素之一。针对以上原因，下面提出通过空调系统改善室内空气品质的方法。

1.充足的通风量和送风方式的改变

通风效率和换气效率评价指标，这两个指标是从发挥通风空调设备与系统和效应，进行有效通风，提高室内空气品质出发提出来的。利用室外新风稀释与排除室内有害气体或气味，仍是保证室内空气品质的基本措施，并认为有效通风是提高室内空气品质的关键。近年来，国外学者对通风评价方法进行了大量的研究，提出了通风系统和评价指标。换气效率，定义为室内空气的实际滞留时间与理论上的最短滞留时间的比值。它是衡量换气效果优劣的一个指标，与气流组织分布有关。通风效率，定义为排风口外污染物浓度与室内污染物平均浓度之比。

2.空调房间内合理的温湿度

在空调房间内保持恒定的温度对热舒适性很重要。在一个区域不同的房间中需要不同的供热和供冷温度时，可以在单个房间内设计不同的温度，此外，还可以实行“工位调节”，这种调节方式的主要特点是在人们附近设置送风的末端来满足。湿度也是热舒适性的一个因素，提高相对湿度削弱了蒸发散热的能力。因此，相当于提高了温度。不正常的湿度也引起其他空气品质问题，湿度过高或高低会产生不舒适，而相对湿度高能促发霉和病菌的生长。

3.异味和污染物的控制

控制异味和污染物的一个技术是用室外空气稀释室内空气，只有用室外空气与室内空气混合才会起稀释作用。另外，还可以用隔绝异味和污染物的方法。这可以通过设计和运行空调系统来控制房间之间的压力关系达到。其方法是使用局部排风系统，也就是说在污染物周围维持一个负压状态来隔绝和消除污染源。

三、结束语

随着压缩式制冷机的加速发展，暖通空调技术开始大量应用于以保证室内环境舒适为目的公共与商用建筑的环境控制中。越来越多的民用建筑以及工业建筑都使用了中央空调，空调的使用标志着一个地区的经济与技术发展水平程度，同時也保证了产品的质量;家用空调以及供暖开始普及。随着空调大规模的使用，一系列的问题也随之产生。

参考文献：

[1]姜明健.蓄冷空调运行经济性计算机分析系统[J].2007，（8）.

[2]杨家宝.室内空气品质及相关研究[J].2006，（4）.