暖通空调节能技术探析

暖通空调节能技术探析热泵按热源的不同可分为：(1)空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器．商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。风冷热泵冷热水机组自90年代初开始，在夏热冬冷地区得到了广泛应用．在武汉也有很多的应用。空气源热泵在使用上最大的问题是，冬季供热运行时．室外气温较低的时候．室外换热器翅片表面会结霜．(需要采取除霜措施)。(2)地下水水源热泵。即从地下抽水，经过热泵提取其热量．然后再回灌到地下。这种技术在国内外都已广泛应用。但受到地下水文地质条件的限制．并非处处适用。研究更有效的取水和回灌方式，将使这技术的应用范围进一步扩大。(3)土壤源热泵。即在地下土壤中埋管．通入循环工质．使之成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季．通过这一换热器从地下取热，成为热泵的热源；在夏季，从地下取冷．成为热泵的冷源。这样以来．就实现了冬存夏用和夏存冬用。目前．这种技术的主要问题是初投资过高。提高换热管的换热能力，降低初投资是这项技术广泛推广的关键。与水源热泵相比．由于没有水文地质条件的限制．土壤源热泵被认为有更好的应用前景。(4)污水源热泵。直接从城市污水中提取热量，是污水综合利用的组成部分。据测算．城市污水全部充当热源．可解决城市供暖用热的近20％。热泵技术有三大优势：一．它能长期大规模地利用江河湖海．城市污水．工业污水．土壤或空气中的低温热能。可以把我们生产和生活中弃之不用的低温热能利用起来。二，它是目前世界上最节省一次能源I即煤，石油．天然气等)的供热系统。它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量。三．它在一定条件下可以逆向使用．既可供热．也可用以制冷．即一套设备兼作热源和冷源。另外．由于能够有效地降低一次能源耗．因而可以减少C02气体和其它燃烧产生的污染物的排放．是一种可持续发展的建筑节能新技术。理论和大量的应用实践都说明，热泵技术具有很好的节能效益．经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。夏季．空调建筑的排风温度低于室外新风温度．室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，排风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量。热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为：在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热：利用排风余热来预热新风I或者利用余冷来预冷新风)，从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统，而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能，而且改善了室内空气质量。现在全国已有多家产品。武汉也研制和开发出了这种产品。有关专家对这项技术的节能意义有很高的评价，对其应用前景有很乐观的估计。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段，进一步提高产品的性能和质量，并且使其易于与各种不同的建筑相结合，便于安装使用，是这项技术的主要研究方向。采暖．空调系统的设计是按照比较不利的气象条件进行的，所以在绝大部分时间内．实际负荷小于设计热(冷)负荷，并且在一天之内也是不断变化的。那么．水和空气作为热量和冷量的的载体．其流量也应当是随着负荷的变化而变化。这既是采暖．空调质量的要求，也是节能的要求。因此．如何动态地控制系统的流量，既能满足经常变化的负荷要求．又能最大限度的节省能耗，是暖通空调领域近年来的技术热点之一。对系统的流量调节，传统的方式是改变系统的阻力．即用阀门调节。这种方式显然是不经济的．因为是以消耗流体的机械能为代价的．这些机械能是需要泵和风机提供的。为了避免这种无谓的能量消耗，对于系统的集中调节，采用改变系统动力的方式，而不采用改变系统阻力的方式．已成了人们的共识和技术潮流。在改变系统动力的调节方式中，主要有泵／风机多台并联的变台数调节和变速调节．其中包括定速机与变速机的并联．变速与变台数的结合等。在变台数调节中，需要注意的问题是．在调节中单机工况的改变。在变速调节方面，对于一个具体的工程，需要研究的问题是．变速控制信号的选择．以及运行模式的选择。运行模式是指．是并联各台全部变速．还是定变结合．还是变速与变台数结合等。改变系统动力的变流量技术。就全国范围来看．在热水供暖系统．空调的冷冻水系统、冷却水系统以及风系统中，都有了很多的应用。这是大家都已经比较熟悉的技术．在全国有许多的蓄能空调工程。应当说蓄能空调并不能直接节能．它的意义在于：(1)移峰填谷。即将一部分高峰电负荷转移到低谷。这一方面可以提高发电厂的一次能源利用率，从这个意义上说蓄能空调是一种广义的节能措施：另一方面可以降低电力生产规模。在我国中．南部的许多城市，夏季的空调负荷在社会用电总负荷中占有很高的份额．有的已超过50％．所以在空调工程中发展蓄能技术，可以有效地移峰填谷。(2)可以一定程度的缓解电力紧张。(3)对于用户来说．由于实行分时电价政策，可以降低运行费用。这三条．(1)是根本，(2)和(3)是以(1)为基础的。就世界范围蓄能空调技术的应用和发展来看．这项技术还是很有生命力的。当天然气为城市中主要的一次能源时，与简单的直接燃烧相比，先由燃气发电．再用发电后的余热供热和制冷，可获得更高的能量利用率。这种方式通过大型建筑自行发电，解决用电负荷，提高了用电的可靠性，减少了长途输电损失。同时以余热的方式解决了供热和空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷和稳定的热负荷或冷负荷的建筑，这种方式具有较高的节能效果和经济性。我国实现西气东输后．这种方式可作为东部大城市天然气应用的一种方式。要使这种技术能够很好的应用．真正有利于节能和环保，有较好的经济性，关键是相关设备的开发。综上所述，暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置．起着重要的作用．节能技术的．研究开发和运用是暖通空调系统．建筑系统节能的基础．这些技术的合理应用．一定能为建筑节能做出重要的贡献。