探讨几项暖通空调系统节能设计重点措施？

随着经济和工业的快速发展，全球都陷入了能源危机的困境中，节能环保已经成为全世界的共识和主题。全球环境的日益变暖，日常生活中对空调的使用率也有了很大的提高，空调能耗迅速增加。由于暖通空调的主要功能包括：采暖、通风和空气调节这三个方面，缩写HVAC（Heating，Ventilating and Air Conditioning），取这三个功能的综合简称，即为暖通空调。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度，提高室内的舒适度，是中大型工业建筑或办公建筑（如摩天楼）中重要的一环。暖通空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控，以满足人们对环境舒适度以及一些工艺性的要求。然而，空调的使用同时也产生了巨大的能源消耗，我国经济和科技正处在高速发展阶段，据统计，2010年来我国的年能源消耗为203%，在世界排名第一位，其中70%来自工业部门的能源消耗，建筑能源消耗和交通能源消耗的比例紧随其后。作为一种高耗能的电器，怎样在全球能源危机的背景下，顺应节能环保的世界主题，科学地实现可持续发展，成为暖通空调发展的一大挑战。因此，在暖通空调中采用节能设计技术应运而生。这一创举，能够有效地实现空调的绿色节能，节约大量的能耗，减少对空气的热污染，是有利于社会可持续发展，促进人和自然和谐平衡的重要技术。同时在提高能源利用率和优化能源结构配置方面也有着非常重要的意义。节能技术在暖通空调系统中的应用，为社会带来了巨大的环境效益、经济效益和人文效益，在未来有着更为广阔的发展空间。该技术的推广运用，是我国建筑技术显著提高的标志，同时满足了现代人们追求高品质的居住环境的要求，是我国节能技术与世界接轨的重要象征。
一、开发利用新能源
随着科技的发展，社会的进步，人类对地球资源的大力开采和浪费，资源危机的出现，迫使节约资源和开发利用可再生的新能源成为社会发展的必须。人们正在通过科学技术的力量逐步合理规律地开发利用自然资源，并且与自然实现和谐平衡的关系。普通暖通设备耗用的是电能，我国目前主要还是以火力发电为主，也就是说暖通设备的耗电同时伴随着对自然环境的破坏。因此，节能的第一步应该是采用新能源改造常规暖通设备。如今天然气的开发和利用技术已经基本成熟，天然气也已经进入人们生活的方方面面。交通设备和居民炉灶等，天然气对于大众来说早已不再陌生。天然气可以称得上算是一种纯天然的清洁能源，使用过程中也不会产生有害气体，恰好能够很好地改善这一现象，让暖通空调更好的实现其环保功能。
如今人们对生活质量的要求越来越高，为了使室内气温保持在令人舒适的度数，空调的使用时间一般都比较长，长时间运转时的空调的能耗更高。可再生资源也是电能很好的替代资源，再生资源可再生资源，指可以重新利用的资源或者在短时期内可以再生，或是可以循环使用的自然资源。主要包括生物资源（可再生）、土地资源、水能、气候资源等。是经使用、消耗、加工、燃烧、废弃等程序后，能在一定周期（可预见）内重复形成的、具有自我更新、复原的特性，并可持续被利用的一类自然资源。可再生资源能持续再生更新、繁衍增长、保持或扩大其储量的特性能很好地解决这一问题。主要是指风能、太阳能、水能、地热能和海洋能等自然能源。我国可再生能源资源非常丰富，为经济发展和开发利用的潜力很大。人们要把能源利用方向转向可再生能源的开发利用，这样可以有效地延缓不可再生能源（如煤、石油、天然气等化石燃料）的消耗速度以及资源逐渐匮乏的趋势。 例如可以使用地源热泵，冬天的时候吸收地表水、土壤等的能量，转化为热能提供给建筑；夏天的时候把热量释放到自然中，给建筑供冷。这种节能方式可以运用于学校、住宅和商业建筑中。利用海洋的潮汐能量来发电，海洋的容量大，与陆地和大气形成一个水汽能量的循环，是一个天然的冷热源。海洋能资源也是很好的可再生替代资源。
二、蓄热
如前所述季节性蓄热能力是大规模使用太阳能供热系统的前提条件，也是提高余热、废物燃烧热和其它全年都能获得的或主要在夏季能获得的低品位热源利用率的一重要条件。在充满水的岩石洞中蓄热；经保温的注满水的凹形沟或蓄热池的蓄热。土壤本身粘土的蓄热或蓄水层蓄热。蓄热池的大小和形状是决定相对热损失的重要因素。当蓄热池的大小和形状一定时，蓄热温度是影响热损失的主要因素。因此，在设计和应用上必须注意对在可直接用于建筑环境供暖的足够高温条件下的蓄热和那些需要热泵来吸取热量的低温条件下的蓄热之间的差别。根据具体使用条件进行设计，从而实现高效利用低位热源的目的。
近几年，商业性建筑夏季的制冷要求明显增加，而冬季供暖需求有所降低。这主要是受其内部大量的计算机、照明设施及其它设备释放的热量影响。根据这一现象，研究者提出一可行的方法，即将住宅与商业区集中布置。利用季节性蓄热，将商业性建筑中多余的热蓄存并在需供暖时充分利用，将蓄热作为供冷和供热组合系统的一部分，从而有效的节约了能量。
热泵系统，太阳能供热系统及蓄热对低位热源的充分利用为国家提供了新的可利用能源，同时因其不产生污染而能较好地满足环保要求，这对于整个人类社会的发展进步起了巨大的推动作用。
三、通过改进设计，达到节能效果
只要设计合理，采取将通风、采暖和空调巧妙相结合，完全可以实现用科学的方式有效地降低空调的负荷和消耗。设计时要结合具体建筑的自身特点，注意建筑的朝向，周边环境和使用功能的不同，对暖通空调系统进行划分，准确计算建筑面积的冷热需求，以及结合建筑当地的气候和环境情况，气温的浮动范围，并且针对不同季节，将暖通空调的温度控制在合理的范围里面，最大程度地降低能源的消耗量。选择采用合适的冷热源，实现冷热源的多样化，就连空调的外观设计也会对空调的能耗产生一定的影响作用。设计时要充分全面地考虑到空调机运行的环境和各种状况，用最最合适的机身设计比例，优化结构，实现降低能耗。变频技术现已成为空调领域的重要核心技术，该技术的运用，使得空调在运作过程中的噪音降低，同时也实现了节约能耗的目的，变频技术就是改变电压的频率，是电机获得不同的转速，一般来说频率越低转速越低，功率越低，用电越少，对空调来说变频可以在要求急速制冷时使频率自动升高，压缩电机快速运转，达到快速降温的效果，相反在温和制冷时可以自动降低电压频率达到既降温又节电的效果，使空调发挥智能的效果，目前大多数空调都采用变频技术。采用变频技术中的段速运行，在空调刚打开时采用全频全压恒功恒矩运行，到设置温度或及近设置温度时，转换成厂家预先设置好的频率运行，此时的频率、电压、功率都改变，只转矩没有改变，达到低速恒温运行，为持恒温效果，节约全频全压运行的功耗。随着我国工业变频器的推广与使用，通过优化调节风量、水量及主机等，可实现与空调负荷的匹配运行，发挥良好的节能效益。在现代化暖通空调系统中，变频技术的应用具有较强的必然性。
能源是社会发展的重要物质基础，是实现现代化和提高人民生活水平的先决条件。随着社会的高速发展，能源问题越来越受到世界各国的高度重视。所为能源问题，就是指能源的开发和利用之间的平衡，或是生产和消费之间的平衡问题。解决能源问题的对策“开源节流”，开源就是开发新的能源、节流就是节约能源的消耗。随着科学技术的发展，在技术上节能可以做的很好，如高节能设备的出现、绿色空调的出现。但是人为方面作的还很不够，人们的观念和意识急需改变。建筑节能意识差，还没有在社会上、建筑界形成强大的舆论，节能在现代社会中已被认为是具有战略性的问题，社会舆论应加大力度，广泛宣传，让全社会都动员起来，从我做起，从现在做起。行政执法机构应强制实行监督和执行。
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物联网技术用于楼宇节能主要体现在照明及暖通系统的统一管理，基于EMN的物联网产品可以实现楼宇内温湿度、空气质量、能耗数据的数据采集，以及用水区域的漏水监测，EMN混合逻辑可以基于传感器主动调整实现有人、无人及节假日等不同条件下的照明及暖通工作状态从而实现楼宇节能并保障办公环境安全，舒适。

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