浅谈在建筑工程发展中的暖通技术的节能问题

摘要：空调系统是建筑工程中一项重要系统，随着经济及建筑业的迅速发展，各类型建筑对空调的要求也不断提升，对该领域的节能技术关注也越发关注，节能意味着后期使用的经济性。随着节能建筑的大量出现，空调系统的节能也被大家更多地关注和提及，下面将就空调系统中关注的节能方式进行分析

关键词：节能计算、节能系统、节能技术、智能控制

1.建筑工程内空调负荷的组成

建筑物内热量的获取因素很多，了消除这些热量，并维持室内一定的舒适温度，建筑内设置空调系统，空调负荷考虑如下诸多得热量：（1）人体的散热量。（2）通过护结构层传入房间内的热量。（3）透过外窗进人室内的太阳辐射热量，也是占得热量较大比例的热量。（4}照明散热量.（5）设备、家用电器或房间其他热源所散出的热量。（6）在加工食品或物料时散发的热量。（7）沿门窗渗透和外门开启进入室内的热量。

空调节能首先考虑的是如何减少空调负荷，通过对产热源的控制减少空调负荷是主动性节能，选择节能型空调设备、采用节能型空调运行方式属于被动型节能。

2空调系统节能措施

2.1主动性节能措施

从空调系统负荷得热的路径我们可以看出：透过外窗进人室内的太阳辐射热量，也是占得热量较大比例的热量。在空调系统分析时需要整体性进行节能设置，首先要从减少太阳辐射得热上考虑，太阳辐射特设中阳光是由于太阳发生热核聚变反应产生的强烈光辐射或电磁辐射。其中99.9%的能量集中在红外区、可见光区和紫外区。在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。所以阳光的主要成分就是可见光和近红外光。但是作为人类活动需求，在减少辐射得热中对可见光的需求不能影响，因此如何减少近红外光就成了减少辐射得热的重要途径。随着科技发展和原材料价格的降低，目前在工程建设领域采用纳米材料的隔热膜成为了减少近红外光辐射得热的最佳方式，隔热膜以纳米高阻隔粒子以及高分子树脂为主体材料，通过特殊研磨工艺获得稳定的纳米粒子分散液，均匀分布在G-PVB树脂中，通过流延，制备出高效隔热PVB薄膜，实现在透光率大于80%的技术上，阻隔90%以上红外线，特别是人体敏感的近红外线达到95%的阻隔效果。同时通过对红外阻隔纳米粒子表面进行惰性化处理，实质均匀分散在与PVB膜中，有效解决常规PVB膜的色差、降解问题。

通过主动性节能措施，在减少空调系统规模的同时，同步带来电气设备装机容量减少、设备占地空间的减少、辅助设置投资的减少等一系列节能，因此主动性节能措施对于空调系统的节能设置至关重要。

2.2 合理的设计方案

建筑工程内不同的区域对于空调的需求也有所不同，根据使用区域的特征，选择合理的空调方式及合理的室内设计参数，对于空调系统的节能而言至关重要。空调系统的设置有以下原则：（1）严寒地区不宜用空调系统进行冬季采暖。（2）在当地政策、法规许可的条件下，通过技术经济因素比较合理时，采用水源热泵空调系统。（3）根据建筑规模、所在地区地质条件、政策、环保等要求，通过技术经济因素比较合理时，采用地埋管地源热泵系统。尤其是寒冷和严寒地区，采用地埋管地源热泵空调系统可冬夏两用。（4）空调室内设计冬夏季设定值，除公共部分外，冬季不宜高于20℃，夏季不宜低于26℃。（5）空调系统新风量设置[m3/（h・p）]：根据使用区域的不同区别设置。（6）空调系统不应采用电热锅炉作为冬季供热热源，等等。以上的原则只是空调系统设置原则的小部分，总之空调系统的设置需要因地制宜的结合能源构成以及建筑功能设计特点整体考虑，在设计中应注重节能效果，结合工程的科学客观情况，从节能角度出发、科学经济分析后选择出最佳设计方案。

2. 3采用合理的冷热源

空调系统被动性节能措施根据使用系统的不同，有很多关注点，首先合理配置空调系统的冷热源是节能的首要关注。常见的冷热源如下：1）空气源：就是对空气加热和放热。常见的各种家用空调就属于空气源的。2）地源：包括直接对泥土的，还有利用地下自然水系热能的（类似水源的其实是地源的），地热井的、火上热的等。3）水源的：包括自然水源的江河湖泊海洋水库；利用工业系统的尾水热能的；4）其他：一般都是利用工业系统余热的。根据建筑物的属性及周边自然特性，在法规允许的条件下合理的使用天然冷热源是系统选择的首选，尤其是废热利用，将废热处理转变为废热利用，既减少处理投资还可以变废为宝，在工业领域越发体现出重要性，比如在电厂周边可以广泛采用废热使用热水溴化锂制冷系统，即减少热损耗，还减少制冷耗电。在大江湖泊周边采用水源热泵技术，实现能量的自然传递。在空调系统设计时充分分析当地气象、水文、电价政策，对于冷热源的选择至关重要。

2.4采用冰蓄冷系统

冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。蓄冷空调有以下优势：（1）节省电费。（2）节省电力设备费用与用电困扰。（3）蓄冷空调效率高。（4）节省冷水设备费用。（5）节省空调箱设备费用。（6）除湿效果良好。（7）断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调运行。（8）可快速达到冷却效果 。（9）节省空调及电力设备的保养成本。（10）降低噪乱冷水流量与循环风上减少，即水泵与空调机组运转振动及噪音降低。（11）使用寿命长。也有以下缺点1）增加了蓄冷设备费用及其占用的空间。（2）增加水管和风管的保温费用。（3）冰蓄冷空调系统的制冷主机性能系数（COP）要下降。蓄冷系统的工作模式分为：（1）机组制冰模式（2）制冰同时供冷模式（3）单制冷机供冷模式（4）单融冰供冷模式（5）制冷机与融冰同时供冷。蓄冷空调系统无论是采用部分蓄冷还是全部蓄冷，其初期投资通常均比常规空调系统高，这就要求设计者正确掌握建筑物空调负荷的时间变化特性，确定合理的蓄冷设备及其系统配置，制定系统的运转策略，准确地作出经济分析，以便投资者可以在短时间里以节省电费的形式收回多出的投资.一般情况下，在一个已设计好的蓄冷系统中可以以单位可利用蓄冷量所需的费用来衡量蓄冷设备。另外，蓄冷系统的配置也影响蓄冷设备的大小。在选择冰蓄冷系统时要充分分析使用区域的供冷负荷特征，采用合理的运行策略，根据电价及供能需求选择合理的制冰、融冰时段，合理调节各项设备，实现系统的节能运行。蓄冷技术的使用在工业生产领域需要灵活应用，在制药领域可以根据工艺的需求灵活使用冰球蓄冷、冰盘蓄冷、絮状冰直接供冷等技术，在满足节能运行时，可以对工艺生产实现快速供冷，弥补水供冷的载体过大的问题。

2.5采用变频应用系统

空调系统中变频技术的运用是一种必然趋势，这对改善空调系统自身的一些不足缺陷是一种极大进步，同时对能耗的降低、费用的减少都是大有裨益的。空调采用变频技术的主要原因有： 1）建筑物的空调负荷需求随着室外气候条件的变化而变化，空调系统需要根据的负荷变化进行调整，变频技术可以很好地支撑此类变化。2）空调设备选型时会根据系统的特征考虑一定的富裕，而设备一般很少在全负荷状态下运行，在部分负荷运行时段，空调系统需要进行降频运行。3）在空调制冷系统中，采用的变频技术，可以避免空调主机在部分负荷时段频繁启动主机制冷，提高了主机的寿命，另外通过降频，可以有效的降低主机运行噪音，使系统运行更加平稳。

2.6采用空调物联智能控制系统

空调物联网智能控制系统是基于物联网概念的设计，以健康、时尚、节能为理念，根据人体对温度的感知模糊理论和智能系统集成技术相结合，通过智能优化单元，改变并优化空调压缩机的运行曲线，以达到最大限度降低能耗，提高利用效率，延长空调使用寿命的目的。

利用人体对温度的模糊感知理论，来达到节能效果。具体来说，在26°C和28°C之间，人体几乎感觉不出温度的变化，一旦温度超过了28°C，人体对温度的变化就会特别敏感。利用这个原理，在不影响人体舒适度的情况下，空调物联网智能控制系统能够有效的拉长空调压缩机启动的时间，以达到节能的效果。

空调物联网智能控制系统采用可编程智能化自动控制，可以实现各个空调的实时远程控制，随时掌握空调的运行状态。

空调物联网智能控制系统关注压缩机的运行曲线，系统采用无功补偿技术，防止空调启动时大电流的冲击，延长空调的使用寿命，同时延长了压缩机的启动时间，优化了压缩机的运行曲线。

空调物联网智能控制系统充分利用室内制冷或制热的余量，当空调压缩机停止运转之后，室内各个地方的温度已经达到了相同及平衡的水平，压缩机停止运转之后，风机仍以小功率继续工作，促进室内空气的轻微流动，从而使室内的冷/热空气得到充分的利用，达到制冷/热的效果。

空调物联网智能控制系统的智能识别和调控功能能够把周围的环境控制在对人体适宜的范围内，从而避免了人们对空调使用的不良习惯造成的浪费，避免过度制冷或制热及空载现象的发生。

工矿企业是众所周知的耗能耗材型企业，对于此类企业而言，如何最大程度的节约能源消耗是企业最关注也最为头疼的问题。通过对空调物联网智能控制系统的应用，工矿企业可达到综合节能30%以上；同时，由于系统的智能化管理与应用，无须人工实时监控操作，相应地可以在很大程度上节约人工成本；空调物联网智能控制系统的编程化智能控制，可应用于对设备的保护，延长设备的使用寿命；空调物联网智能控制系统通过智能调节室内的温度、湿度、负离子含量，保证办公场所的正常健康指数与舒适度，提供良好的办公环境，提高工人的工作效率，保证工人的身体健康。

4结语

空调节能新技术是建筑节能工程中的重要环节，在我国绝大多数地区对暖通空调的利用率极高，空调系统的节能对地区的能源有效利用产生大的影响。合理合适的节能技术将影响空调设备的发展；在能源日益枯竭的今日，合适的空调节能技术的应用对于人类可持续发展将产生重大的影响。

参考文献：

[1]王辉.节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J]学问，2011（3）

[2]何磊.节能环保技术在暖通空调系统应用[J]建筑节能，2009（17）