環(huán)保節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用
摘 要：本文通過分析暖通空調(diào)系統(tǒng)中存在的問題，認(rèn)為暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要問題是在節(jié)能和環(huán)保方面存在不足，提出蓄冷技術(shù)、可再生能源技術(shù)、變頻節(jié)能技術(shù)和變風(fēng)量和變水量技術(shù)思想技術(shù)來解決暖通空調(diào)系統(tǒng)在環(huán)保節(jié)能技術(shù)方面的問題。
關(guān)鍵詞：環(huán)保節(jié)能;暖通空調(diào)系統(tǒng)
1.引言
暖通空調(diào)(Heating, Ventilation and Air Conditioning，簡(jiǎn)稱HVAC)是指室內(nèi)或車內(nèi)負(fù)責(zé)暖氣、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)或相關(guān)設(shè)備。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用到熱力學(xué)、流體力學(xué)及流體機(jī)械，是機(jī)械工程領(lǐng)域中的重要分支學(xué)科。暖通空調(diào)系統(tǒng)可以控制空氣的溫度及濕度，提高室內(nèi)的舒適度，是中大型工業(yè)建筑或辦公建筑(如摩天樓)中重要的一環(huán)。暖氣、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)是由于許多科學(xué)家的發(fā)明及發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生，其中包括尼古拉·利沃夫(英語：Nikolay Lvov)、麥可·法拉第、威利斯·開利、魯本·特靈(英語：Reuben Trane)、詹姆斯·焦耳、威廉·朗肯(英語：William Rankine)及薩迪·卡諾等人。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)空調(diào)系統(tǒng)能源消耗占建筑能源消耗的55%，占社會(huì)總能源消耗的20%左右。所以空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保必須引起足夠的重視。降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗不但對(duì)于減小建筑能源消耗的意義重大，而且也可以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用率，同時(shí)也可以緩解用電緊張的局面。
2.暖通空調(diào)系統(tǒng)的存在的問題分析
2.1暖通空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)和原理
暖通空調(diào)是分戶的中央空調(diào)，中央空調(diào)它最大特點(diǎn)，是能夠創(chuàng)造一種舒適的室內(nèi)環(huán)境。而家居一般的分體的空調(diào)，它只能解決冷暖問題，而解決不了空氣處理過程。現(xiàn)在，有了暖通空調(diào)就不一樣了。
其空氣處理過程有以下步驟：首先是空氣進(jìn)來以后，除了引進(jìn)新風(fēng)以外，可以把空氣進(jìn)行冷卻處理，然后就進(jìn)行過濾處理，過濾處理以后，增加了幾大特點(diǎn)：第一就增加電子除塵器.，它主要可以捕捉非常小的顆粒的灰塵，一般來講它可以捕捉一個(gè)微米的灰塵，而這個(gè)灰塵的范圍內(nèi)大部分都是細(xì)菌、病毒、煙塵，或者是異味這樣就都可以過濾掉;另外就是會(huì)增加一種加濕設(shè)備，這個(gè)加濕器可以創(chuàng)造我們房間的加濕達(dá)到40%左右的相對(duì)濕度，這樣人會(huì)感到很舒適。
2.2暖通空調(diào)系統(tǒng)存在的問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)的目地是為了給工作生活提供舒適的環(huán)境，包括空氣溫度、濕度、潔凈度和氣流速度等的控制。暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制標(biāo)準(zhǔn)是以人們感到舒適為主要目標(biāo)。但是在暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用過程中存在著一些問題，主要表現(xiàn)在：(1)對(duì)人體的影響;(2)能源消耗過多。
2.2.1暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的影響
暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體的影響主要表現(xiàn)在其對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響。由于現(xiàn)在的建筑物密度越來越大、室內(nèi)的密閉性也在不斷增加，加之室內(nèi)污染的持久性和多樣化，室內(nèi)的空氣中病毒和細(xì)菌的含量不斷增加。如果室內(nèi)的空氣流通較差，對(duì)人體有傷害的化學(xué)物質(zhì)使用過多，那么室內(nèi)的空氣質(zhì)量就會(huì)越來越差，最終造成對(duì)人體十分不利的影響。
2.2.2暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗過多
2004年我國(guó)的建筑能源消耗為社會(huì)總能源消耗的18.8%，目前我國(guó)的建筑能源消耗已經(jīng)超過了社會(huì)總能源消耗的27%，雖然低于發(fā)達(dá)國(guó)家的40%，但是也已經(jīng)占到社會(huì)總能源消耗的很大一部分，而空調(diào)系統(tǒng)無疑是建筑能源消耗的最大部分，占建筑能源消耗的55%。我們使用的多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)都是按照最大載荷設(shè)置的，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)一般情況都是在負(fù)荷狀態(tài)下工作的，所以必須對(duì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能進(jìn)行研究。
通過對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)存在問題的研究，不難發(fā)現(xiàn)，暖通空調(diào)系統(tǒng)存在的兩個(gè)最大問題就是節(jié)能和環(huán)保，對(duì)于必須對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)進(jìn)行深入的研究，保證使用者的健康，降低我國(guó)的能源消耗。
3. 環(huán)保節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用分析
本文主要介紹四方面環(huán)保節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)的中的應(yīng)用。分別為：(1)蓄冷技術(shù);(2)可再生能源技術(shù);(3)變頻節(jié)能技術(shù);(4)變風(fēng)量和變水量技術(shù)。
3.1蓄冷技術(shù)
對(duì)于企業(yè)來言，減低成本對(duì)于企業(yè)的發(fā)展十分重要，暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗大，但是主要消耗電能。現(xiàn)在，許多地區(qū)采用分時(shí)電價(jià)，對(duì)于企業(yè)而言，可以在電價(jià)較低時(shí)段，采用蓄冷技術(shù)，多消耗電能，將水變成冰;在電價(jià)較高的時(shí)段，不消耗電能或少消耗電能，這樣一方面能減低企業(yè)的成本，另一方面也可以緩解供電緊張的現(xiàn)象。
我國(guó)從九十年代開始引進(jìn)國(guó)外冰蓄冷技術(shù)，全國(guó)現(xiàn)有幾百家單位在使用，而目前擁有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)冰蓄冷技術(shù)的只有高靈能源科技有限公司，其自主研發(fā)的ICEBANK蓄冰技術(shù)系統(tǒng)打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，是唯一達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的冰蓄冷民族品牌。浙江紹興大通商城使用冰蓄冷技術(shù)后，每年能為用戶節(jié)省空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用117.7萬元，節(jié)約費(fèi)用比率為36.6%，
3.2可再生能源技術(shù)
可再生能源主要包括太陽能、自然風(fēng)、地下水、土壤能和海洋能等方面。
在空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)中主要可以采用太陽能和自然風(fēng)。
太陽能，一般是指太陽光的輻射能量，一般用作發(fā)電。廣義的太陽能包括很多方面如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等等。
自然風(fēng)，一般是只自然形成的風(fēng)，在空調(diào)系統(tǒng)的使用中，自然風(fēng)在室外溫度低于室內(nèi)溫度的情況下可以代替空調(diào)風(fēng)，減低空調(diào)系統(tǒng)能源的消耗。
可再生能源具有資源豐富、清潔安全、無污染、取之不盡的優(yōu)勢(shì)，所以在能源日益短缺的現(xiàn)代，我們應(yīng)該盡量使用可再生能源，減低煤炭、石油等不可再生資源消耗。
3.3變頻節(jié)能技術(shù)
變頻節(jié)能技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，技術(shù)也趨于成熟。變頻節(jié)能技術(shù)有很多的優(yōu)點(diǎn)，主要是以下幾方面：
(1)能夠在大幅度降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。
(2)能夠根據(jù)不同的需要選擇不同的運(yùn)行模式。
(3)能夠彌補(bǔ)暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的自身不足。
(4)變頻器具有檢測(cè)能力，可以自動(dòng)地修正動(dòng)作，如過電流失速防治，再生過電壓失速防治等。
(5)變頻器可以檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號(hào)，如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時(shí)停電保護(hù)等。
3.4 變風(fēng)量和變水量技術(shù)
為了減低能源消耗，空調(diào)系統(tǒng)可以通過設(shè)計(jì)工作負(fù)荷狀態(tài)的送風(fēng)量和水流量的控制來完成。
變水量技術(shù)是通過風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)，借助調(diào)節(jié)控制水流量的方法來實(shí)現(xiàn)溫度的控制。和傳統(tǒng)的定流量空調(diào)系統(tǒng)相比，采用變水量技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)可以節(jié)約大量的能源，降低能源的消耗。
變風(fēng)量技術(shù)是將利用空調(diào)的末端裝置的感
應(yīng)室內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行變化和補(bǔ)償，也就是說通過調(diào)節(jié)空調(diào)的送風(fēng)量來保證室內(nèi)溫度能夠維持在合理的范圍內(nèi)。和傳統(tǒng)的定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，變風(fēng)量空調(diào)可以大大降低能源消耗，僅為定風(fēng)量空調(diào)的一半左右。
4.結(jié)語
我國(guó)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗十分巨大，本文的研究旨在可以在暖通空調(diào)系統(tǒng)的技能環(huán)保技術(shù)方面有所突破。環(huán)保節(jié)能技術(shù)應(yīng)該從暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等的發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗一定會(huì)逐漸減低。
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