供热暖通节能技术研究
摘要：随着科技的不断发展，节能技术水平显著提升，促进暖通空调在设计上更加注重与节能环保技术的融合。基于此，太阳能热泵技术具有了更加广泛的应用范围。太阳能技术与热泵技术的结合能够实现二者优势的合理互补，推动暖通空调技术水平的不断提高。
关键词：太阳能热泵技术；暖通空调；应用；发展
经济的长期高速发展，一方面使我国成为世界第二大经济体，另一方面资源与环境压力日益严峻，目前我国已成为全球CO2排放量最大的国家。为减小资源与环境压力，保证经济与社会的可持续发展，我国政府在全社会着力推进节能减排，发展低碳经济，倡导绿色建筑。以20世纪80年代启动居住建筑“一步节能”为起点，到现在的居住建筑“三步节能”与公共建筑节能50%标准的执行，以及低能耗、超低能耗示范建筑的建设，我国的建筑节能取得了很大成就。
1供热暖通技术特点
首先，燃油锅炉的采暖环境较好，锅炉效率较高，与传统供暖技术相比具有较大的优势。燃油锅炉的自动化设计能够减少人工操作，降低供热管理人员的劳动强度，有效避免人工操作失误，提高供热暖通工程效率；其次，很多供热企业都使用燃气锅炉，燃气锅炉排放污染物较少，有利于生态环境的保护，能够有效促进供热暖通工程的可持续发展；再次，传统供热暖通工程的建筑面积较大，而壁挂式暖炉的使用能够减少建筑面积的占用，降低供热暖通工程的投资成本，进而提高供热暖通企业的经济效益；最后，供热暖通技术能够充分利用直燃机弥补传统锅炉采暖的季节限制，提高供暖资源的利用效率。
2供热暖通节能关键技术
2.1热泵技术的功能及原理
热泵即为冷机，主要功能是促进能源在低温热库与高温热库之间传递的装置。在这一过程中，如果需要将能源转入高温位置，那么所需的能量通常要高于其运行过程中所消耗的能量。具体讲，发挥低沸点液体的作用，通过节流阀进行减压，随即蒸发，将热量从低温物体吸收，而后再完成蒸汽压缩，达到温度升高的目的。冷凝器的功能是及时释放能量，进行液化处理之后，形成循环，促使热量由低温物体转至高温物体。热泵技术在家人设备中得到较为广泛的应用。
2.2节能概念+节能技术与产品=节能设计
实践中往往将空调系统节能简单归结为节能概念+节能技术与产品，但是忽视了空调系统整体的合理性，不能实现理想的节能效果，使节能项目成为“技术堆砌与产品冷拼”。在一些节能示范建筑设计中，这种现象并不鲜见。节能概念、节能技术与产品不是节能设计的目标，而是实现理想节能效果的手段。理想节能效果包含两层意义：一是在运行条件与效果均相同的情况下，能最大限度地发挥系统的节能潜力；二是获得的节能收益与付出的代价相匹配。分析与实践表明，只有在系统整体优化的前提下，整合适用的节能概念、技术与产品，才可能实现理想的节能效果。
3全面探讨太阳能热泵技术在暖通空调中的应用与发展
3.1太阳能主动式采暖与被动式采暖的实现
太阳能在采暖方面的作用需要借助集热器完成，最终将处于分散状态的太阳能转化成热水，再转至发热末端，此时，建筑工程的采暖系统形成，也就是太阳能采暖系统。被动式与主动式是太阳能采暖的主要模式。在主动式中，應用电能，使得加热书能够在管道中进行循环，供热目标实现。在整个过程中，采暖的设备主要包括风机、水泵以及散热器等。在被动式太阳能采暖系统中，不再局限于辅助性能源的配合，只需要对建筑位置、相关构件等进行合理布局与处理，节能效果突出。
3.2低温热水地板辐射技术
地面辐射采暖主要是利用低温热水进行供热，热水是地面辐射采暖的主要热源，需要将热水温度控制在60度以内。而地面辐射采暖需要在地板中埋设采暖设施，利用热水对地板进行加热，让热水在地暖管内进行循环流动，通过热流辐射来实现室内供热采暖。
4供热暖通节能技术的完善措施
4.1完善控制系统
供热暖通节能技术应积极建立适合供热系统运行的控制系统，这是因为供热系统主要由用户、管网和热源组成，为了要保证有序的热生产和使用循环必须建立控制系统。控制系统的建立能够使管理人员掌握供热系统的运行状况，为管理人员供热运行方式的选择提供依据，进而保持供热系统水热平衡的状态，保证供热系统的正常供热。另外，供热系统的经济投资较小，使用效率较高。为此，供热暖通工程应积极建立完善的控制系统，加强对供热系统的热量和供热循环的控制。
4.2合理选择能源类型与利用方式
研究表明，使用过程的能耗及CO2排放占建筑全过程能耗及CO2排放量的80%以上，在特定的建筑能源类型与利用方式下，建筑使用过程的一次能源中矿物能源的消耗与CO2排放呈固定的正比例关系。尽管建筑全寿命周期耗热耗冷量与建筑能源类型及利用方式无关，但使用过程中的矿物能源消耗和CO2排放却与之密切相关，合理选择建筑能源类型及利用方式会产生显著的节能减排效果。因此，暖通空调的节能设计应在降低冷热负荷的基础上努力追求能源类型与利用方式的合理性，实现建筑能源优化。
4.3重视热泵对建筑节能的价值
从供热的角度，在目前的科学技术水平下，只有通过热泵才可能实现能源利用效率高于100%，才能将虽不能直接利用、但赋存量巨大且广泛存在于自然界和人类生产生活过程中的低品位热转化为建筑热源。热泵对建筑节能的价值可以简单归纳如下。1）节能①一次能源高位热值热效率η>1。相对于锅炉等一次能源直接燃烧型制热设备，只有热泵的一次能源高位热值效率可能做到η>1。我国发电与输电的综合效率约为33%，只要热泵供热的季节COP>3.03，就能使η>1。而燃油、燃气锅炉等直燃型就地供热设备的η通常低于0.9，燃煤锅炉房集中供热的η通常低于0.7。②提高电力设施的年负荷率。冬季需供热、夏季需供冷的地区存在明显的电力需求季节不均衡现象，电力设施的年负荷率较低。而较低的年负荷率意味着发电煤耗的增加。采用热泵供热，增加了冬季的电力需求，提高了电力设施的年负荷率，使发电平均煤耗降低。
5结语
在节能低碳的社会大背景下，建筑节能将是永恒的主题，其中暖通空调系统节能是建筑节能的主角。实现建筑节能固然离不开节能技术与产品，但更重要的在于树立基于节能目标的暖通专业设计理念，采用基于计算机技术的动态全过程分析方法，实现节能技术及产品的合理选用与系统整体优化，如此才能创造出更多使系统整体优化、技术适宜、投资合理、低能耗低排放的暖通空调系统。
参考文献：
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（作者单位：唐山市热力总公司）