暖通空调工程施工中的节能技术应用分析

暖通空调工程施工中的节能技术应用分析

高兵

柏诚系统科技股份有限公司  江苏省无锡市滨湖区   214072

摘要：随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益严峻，建筑节能已成为社会发展的重要议题。暖通空调系统作为建筑能耗的主要部分，其节能技术的创新和应用显得尤为重要。本文旨在分析暖通空调工程施工中的节能技术，探讨如何通过技术创新实现能源的有效节约，希望为建筑行业的可持续发展提供参考和指导。

关键词：暖通空调；工程施工；节能技术；应用

引言

随着城市化进程的加快和人口的增长，建筑能耗问题日益突出，尤其是在暖通空调领域。据统计，暖通空调系统消耗了建筑总能耗的40%以上，因此，提高暖通空调系统的能效，对于实现建筑节能目标具有重要意义。

一、暖通空调系统节能的重要性

建筑领域作为能源消耗的大户，暖通空调系统的能耗占据了相当大的比例。从能源资源角度来看，随着全球能源需求的不断增长，传统能源如煤炭、石油、天然气等日益枯竭，能源供应面临着严峻的挑战。暖通空调系统节能能够有效减少对这些有限能源资源的消耗，缓解能源供需矛盾，保障国家能源安全，促进能源的可持续利用。从环境保护方面来说，通过降低暖通空调系统的能耗，能够显著减少污染物排放，减轻对环境的破坏，为人们创造一个更加清洁、健康、舒适的生活和工作环境，推动生态文明建设。对于建筑使用者和业主而言，暖通空调系统节能还意味着运营成本的降低。在建筑物的全寿命周期中，能源费用是一项长期且可观的支出。采用节能技术的暖通空调系统，虽然在初期建设投资上可能会有所增加，但从长期运行的角度来看，能够通过降低能耗实现显著的经济效益，提高建筑物的市场竞争力和投资回报率。

二、暖通空调工程施工中的节能技术应用

2.1 变频技术

在传统的定频暖通空调系统中，设备通常以固定的转速运行，当室内负荷需求发生变化时，系统无法及时做出相应的调整，只能通过启停压缩机或风机来维持室内环境参数。这种频繁的启停不仅会造成能源的浪费，还会对设备的使用寿命产生不利影响。而变频技术的应用有效地解决了这一问题。例如，在夏季制冷工况下，当室内温度接近设定温度时，变频空调系统能够自动降低压缩机的转速，减少制冷量的输出，使室内温度维持在一个稳定且舒适的范围内。相反，当室内温度升高，负荷增大时，系统又能快速提高压缩机转速，增加制冷量，以满足需求。通过这种动态的调节方式，变频技术使得暖通空调系统能够始终根据实际负荷需求运行，避免了能源的过度消耗，节能效果显著。据相关研究表明，与定频系统相比，变频空调系统在部分负荷工况下可节能 20% - 40%。变频技术还具有提高室内舒适度、降低设备运行噪音等优点，为用户提供了更加优质的使用体验。

2.2 冷热泵技术

冷热泵技术是一种能够实现制冷与制热功能相互转换的高效能源利用技术，主要包括空气源热泵、地源热泵等形式。以空气源热泵为例，其工作原理是基于逆卡诺循环，通过消耗少量的电能，将空气中的低品位热能提取并转化为高品位热能，用于建筑物的供暖或热水供应。在冬季制热时，空气源热泵从室外空气中吸收热量，经过压缩机压缩后，使制冷剂温度升高，然后通过换热器将热量传递给室内循环水或空气，实现室内升温。而在夏季制冷时，系统的运行过程则相反，通过蒸发器将室内的热量吸收并排放到室外空气中，达到制冷的效果。地源热泵则是利用地下浅层地热资源作为冷热源，通过地下埋管换热器与土壤进行热量交换。由于地下土壤温度相对稳定，受外界环境气温波动的影响较小，因此地源热泵系统具有更高的能效比和稳定性。在全年运行过程中，地源热泵能够根据季节需求灵活切换制冷与制热模式，为建筑物提供高效的能源服务。

2.3 蓄冷节能技术

蓄冷节能技术是一种通过在电力低谷时段将冷量储存起来，在电力高峰时段释放冷量以满足建筑物空调负荷需求的节能措施。其主要目的是利用峰谷电价差，降低空调系统的运行费用，并在一定程度上缓解电力供应紧张的局面。常见的蓄冷方式有冰蓄冷和水蓄冷两种。冰蓄冷系统是利用水的相变潜热，在夜间低谷电价时段将制冰机生产的冰储存起来，白天高峰电价时段通过融冰释放冷量，与空调主机联合供冷。水蓄冷则是利用水的显热进行蓄冷，通过在夜间将低温水储存于蓄冷水池中，白天利用水池中的冷水通过板式换热器为空调系统提供冷量。冰蓄冷系统具有蓄冷密度大、占地面积相对较小等优点，但其系统较为复杂，投资成本较高，且在融冰过程中可能会出现出水温度波动较大的问题。水蓄冷系统则具有系统简单、投资成本低、运行稳定等优势，但其蓄冷密度相对较小，需要较大的蓄冷水池体积。

2.4 温湿度独立控制技术

温湿度独立控制技术则将温度和湿度的处理分开进行，在温度控制方面，采用高温冷水机组或其他干式末端设备（如辐射板、干式风机盘管等），通过提供较高温度的冷水（一般为 16℃ - 18℃）来满足室内显热负荷需求，实现室内温度的调节。而对于湿度的控制，则采用独立的除湿设备，如转轮除湿机、溶液除湿器等，通过吸湿剂将空气中的水分去除，达到控制室内湿度的目的。这种分离式的处理方式能够避免传统空调系统中因温湿度联合处理而带来的能源浪费问题，提高能源利用效率。同时，由于采用了较高温度的冷水供冷，还可以利用天然冷源（如地下水、冷却塔水等）或低品位热源（如太阳能、工业余热等），进一步降低系统的能耗和运行成本。

2.5 数字化管理节能控制技术

数字化管理节能控制技术通过构建智能化的监控与控制系统，对暖通空调系统的运行参数进行实时采集、分析和处理，并根据预设的节能策略和室内环境要求，实现对系统设备的精确控制和优化运行。在数字化管理节能控制系统中，通常会安装各类传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器等，分布在空调系统的各个关键部位，用于实时监测室内外环境参数、设备运行状态以及水系统、风系统的流量和压力等参数。这些传感器采集到的数据通过数据传输网络传输至中央控制器，中央控制器利用先进的算法和软件对数据进行分析和处理，建立系统的运行模型，并根据实际负荷需求和室内环境设定值，自动调整空调设备的运行参数，如压缩机的启停、风机的转速、水阀的开度等，以实现系统的高效节能运行。数字化管理节能控制系统还具备远程监控功能，管理人员可以通过互联网或局域网远程访问系统，实时查看系统的运行状态和能耗数据，及时发现并解决系统运行中出现的问题，同时还可以对系统进行远程控制和参数设置，提高了管理的便捷性和效率。

2.6 热回收技术

常见的热回收装置有转轮式热回收器、板式热回收器、热管式热回收器等。转轮式热回收器是利用一个内部填充有蓄热材料的转轮，转轮在新风和排风风道之间缓慢转动，使新风和排风交替通过转轮，通过蓄热材料的蓄热和放热作用，实现热量的传递。板式热回收器则是由多层波纹状或平板状的传热板组成，新风和排风在传热板两侧逆向流动，通过传热板进行热量交换。热管式热回收器则是利用热管的高效传热性能，将排风中的热量快速传递给新风。在实际应用中，热回收技术的节能效果显著。例如，在冬季，通过热回收装置，能够将排风中的热量回收利用，预热新风，减少了对新风加热所需的能耗；在夏季，则可以将排风中的冷量传递给新风，降低新风的温度，减少制冷系统的负荷。

三、结语

通过本文的分析，可以看到，采用先进的节能技术不仅能显著降低能耗，还能提升经济效益和环境效益。期待未来有更多的创新技术被开发和应用，共同推动暖通空调行业向更加绿色、高效的方向发展。

参考文献

[1]谢晓锋.建筑工程施工中绿色节能技术应用研究[J].陶瓷,2023,(03):161-163.

[2]徐丹丹.暖通空调节能技术在建筑工程中的应用研究[J].智能城市,2021,7(09):27-28.

[3]傅瑞卿.暖通节能技术与暖通空调工程管理探讨[J].工程技术研究,2021,6(03):160-161.