试论暖通空调系统中环保节能技术的应用

常 艳 丽

(太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030000)

随着人们生活水平的不断提高，暖通空调的应用日益广泛，不仅限一些大型的商场、医院、工厂和娱乐场所等中央空调系统的应用，还包括家用挂式、立式空调的普及。暖通空调技术的应用极大的改善了人们对环境舒适度的要求，同时也产生了一些问题，诸如健康问题、环保问题和能耗问题。如空调的使用通常在密闭的空间才能起到明显作用，而空调本身产生的影响健康的废物也会排出在密闭空间当中，从而对人们的健康造成影响。空调系统的能耗也相当大，如家用空调用电量超过很多电器，同时空调制冷剂对环境和大气也造成极大的破坏。因此，在暖通空调应用中如何节约资源，减少对环境的影响，避免对人体健康的伤害，成为工程师们的主要研究课题。解决暖通空调浪费能源和影响健康的问题应从源头着手，怎么才能设计出更加高效的暖通空调系统，怎么才能同时满足节约能源和满足健康并有效达到人们需求，下文结合两个方面进行深入分析探讨，并对目前存在的问题给出解决措施。

1 暖通空调的作用及产生的效果

1.1 暖通空调的作用

暖通空调的主要作用就是在自然天气温度不适宜人体体感温度的时候，通过调控系统，改变室内温度湿度及通风条件，以达到适宜的温度湿度提高人体舒适度。作用于室内目的是改善人体舒适度的要求，所以应避免对人体健康造成影响。

1.2 暖通空调对人体的影响

暖通空调一般作用于密闭的室内空间，减少了室内外的空气交换，加上室内装修及人体活动排出的不良气体，导致室内循环空气不达标，长时间处于这样的环境中易导致人体健康受到不良影响。应用通风系统将室外新风引入室内，增加室内外空气交换以改善室内空气质量，从而减少对人体健康的影响。

2 影响暖通空调的不利因素

2.1 围护结构的作用

按是否同室外空气接触，围护结构可分为外围护结构和内围护结构。外围护结构是指同室外空气直接接触的围护结构，如外墙、屋顶、外门和外窗等；内围护结构是指不同室外空气直接接触的围护结构，如隔墙、楼板、内门和内窗等[1]。外围护结构的热阻和热稳定性对暖通空调系统有着显著的影响，室内热量或冷量通过外围护结构向外界传递造成部分能量损失，通过门窗等结构的冷风渗透以及室内空间太大也会造成一部分能量的流失。由此可见，改变建筑结构，提高围护结构的保温作用，对暖通空调系统有很大的意义。

2.2 规划设计的作用

建筑的规划设计是在建筑开始建造以前，充分预想到所有导致热量流失的情况以此避免，所以规划设计在建筑建成以前起到很大的指导作用。采用热阻高和热稳定性好的建筑材料，考虑建筑构造和房屋朝向，结合地区地貌，充分的利用大自然的能源，诸如太阳能、风能等能量，多方面分析研究，尽可能利用自然的馈赠充分满足节能设计规划。

3 空调系统节能方法与技术

1)建筑物本身的节能设计，建筑物本体的建造结构利用朝向、窗框选择、室内构型等一系列的建筑设计来对房屋进行保温设计，比如增加门窗的封闭性，利用散热最小的外层结构来锁住温度，充分利用朝向吸收太阳的热量并加以保存，这样建筑物本身就有很强的保温系统，符合节能建筑标准，为后续节能设计打好基础。

2)空调交换室内外空气的内部系统耗电量大，这个耗能指标是现在需要重点解决的问题。为了保障室内空气流通，保障不会因为室内长时间门窗禁闭而导致室内空气被污染，所以空调设计增加了新风引入系统。然而新风量的增加直接导致了耗能变大。所以结合当地环境进行设计研究，把空调的新风交换和温度调控的比例设计到最适宜的比例，以此来保证最小的耗能量。不同的季节对室内新风量的要求是不同的，温度调控也是不同的，所以要根据季节性的不同要求进行空调系统多选择的低耗能设计。

3)改良空调的控制系统。室内不可能长时间保持一个温度，长时间处于一个温度中会导致室内更加冷或者更加热，还需要调节到人体适宜的温度。对于比较大的环境，比如商场、工厂、医院等大型建筑，中央空调的调控就比较复杂，所以空调设计中增加了空调温度自控系统，会根据室内温度的高低，自己调节温度和新风量的最佳比例，由此省去了很多麻烦与不便，还保障了低耗能。

4 暖通空调的节能手段

暖通空调的节能设计要根据具体问题具体环境多方面结合起来具体分析。还要结合不同的季节情况进行设计改善。能够保障空调在大环境和小环境中都能够满足条件和需求合理的运转。

4.1 采用合理的冷热源

选择合理适合的空调系统是改良节能设计的关键，而选择合理的冷热源就是节能系统的重中之重措施。比如热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热。高度集中的热源能效高，便于管理，有利于环保，热、电、冷联产系统的最大优点是一次能源的利用率达80%左右，为其他系统所不及，但它初投资较大，系统设计较复杂[2]。

4.2 采用蓄冷(热)系统

满足以下条件时应采用蓄冷(热)系统：建筑物的逐时负荷峰谷差悬殊，采用常规空调会使冷热源容量过大，系统又经常处于部分负荷下运行。空调负荷高峰与电网高峰时段重合，且电网低谷时段空调负荷较小。有避峰限电要求或必须设置应急冷热源的场所。

4.3 采用变频应用系统

一般暖通空调系统设计时，必须按天气最热，负荷最大时设计，并且留10%～20%的设计余量[3]，然而实际运行时绝大部分时间空调不在满负荷状态下，存在较大的富余能力，所以节能潜力很大。采用变频控制系统，根据外界环境负荷的变化使系统做出相应的调节，可以很大程度上降低空调系统的耗电量，从而起到系统的节能目的。

4.4 再生能源在暖通空调中的应用

再生资源是最节能环保的资源，取之于自然，用之于自然，而且可以循环利用，有很好的环保作用，对身体也没有任何危害。我国是能源消耗大国，不可再生能源的储量日益减少，为实现能源的可持续发展，再生能源的利用必不可少。暖通空调中能够应用的再生能源有：太阳能、风能、地下水、土壤能、海洋能和自然风等，根据利用能源的不同，相应的由空气源热泵、水源热泵和地源热泵等新技术的发展。

5 结语

暖通空调很大程度上满足了人们的需求，随着人们生活水平的提高，暖通空调的应用越来越广泛，需求也越来越大。暖通空调带来的好处良多，但并不完美，在专业人员的不断努力之下，伴随空调系统使用带来的健康、环保和能耗问题逐步得到改善，空调系统将会给人们提供更加舒适的生活工作环境。