暖通空调未来低碳化设计方向

　　扫引S目前我国的环境面临着很大的挑战，如气候变暖、空气污染、雾霾、酸雨。虽然能源的消耗对经济的发展起着非常重要的作用，但目前的状态是能耗高、废物、废气、废热回收利用效率低甚至不回收直接排放，造成环境遭受到严重的破坏，已经切实地影响着人们的健康，所以国家近几年来也是下大决心花大力气整治环境。暖通空调专业本身就是一个注重能源利用与环境紧密相结合的专业学科，作为在该专业上工作的每一员，都负有将能源高效利用和降低废物、废气、废热等保护环境的义务！引用丹麦工业大学彼奥范格（P.O.Fanger）教授曾在北欧暖通空调工程师协会杂志上发表过的“北欧暖通空调工程师协会并不认为自己的职务是仅仅选用、安装、运行暖通空调设备的工匠工作，在传统上他们负有广义的责任而对室内环境、能源及其它一切资源的有效利用和建筑用户负责未来的暖通空调系统的设计不单单是为建筑用户设计一套适用的系统，而是要在建筑使用者在需要同样的空调舒适度的同时zui大程度地降低建筑能耗、减少排放。因此，本文从此角度来阐述暖通空调系统未来的低碳化设计方向。

　　1环保、循环、可回收物质材料的设计选用在暖通空调设计工作中，应注重选用环保、可循环利用、能够回收加工再利用的物质材料，一些即将过时淘汰、对环境有破坏作用、对人体有影响的物质材料应避免选用。下面列举以下暖通空调设计当中常遇到的几种物质材料的选用：1.1冷热源设备中的制冷剂制冷剂是在制冷系统中完成实现制冷循环必不可少的制冷工质（在热泵系统中也可称作热泵工质）。由于制冷、热泵系统中广泛地采用CFC，和HCFC，类物质作为制冷剂，这些物质对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应。臭氧层的破坏和室效应造成的气候变暖是全球性的主要环境问题。作为暖通空调设计行业在冷热源设备中制冷剂的选用方面，应当积极响应联合国及我国关于对CFCS和HCFCS类物质限制和替代的号召，在满足健康、安全和经济性要求的同时选择对环境影响小、友好的制冷剂。我国在制冷系统中泛地选择用R22（CHC1F2）作为制冷剂，但R22对环境具有不友好性，目前我国的技术和经济已经得到很大程度的提高，因此设计时应当优1.2设备及管道保冷、保温材料的选用在制冷、供热系统中，因为制冷、供暖系统本身温湿度环境与外部环境是不相同的，为了不使冷、热介质在系统输送的过程中受到较大的冷热损失以及在介输送过程中对设备及管道外的房间、环境等产生不利或不安全因素的影响，就必须对制冷、供热系统的设备及管道进行保冷、保温。用于暖通空调行业上的保冷、保温材料一般有玻璃棉、硬质聚氨酯泡沫塑料、聚笨乙泡沫塑料、橡塑发泡复合隔热材料、岩棉及矿渣棉、硅酸铝纤维等，有设计时对这些保冷、保温材料进行计算选择时，除了考虑其燃烧性能、热导率、吸湿率、吸水率等满足要求外，还应考虑这些材料应用所在的项目对人体、环境的影响。譬如，采用玻璃棉保温，其施工时或铝棉破损后漂浮出的波璃纤维，会严重破坏空气质量和损害人体健康，也是一种非环保、不节能的材料，因此，此种材料应在设计当中予以淘汰；再如，对于埋敷在地面下的管道的保温，选用聚氨酯作为保冷、保温隔热材料是比较合适的，因为其埋敷在地下不仅有防水、防腐、耐老化、耐冲击的优点，而且其效地防止水，湿气以及其它种种腐蚀性液、气体的浸透，防止微生物的滋生和发展。

　　1.3管道（风管、水管）材料的选用暖通空调的管道无非是风管、水管、冷媒管。用作风管的材料视风管中的介质要求而定，如用于消防防排烟用的排烟管、锅炉房和发电机房用的排烟管、厨房用的排油烟管、工艺除尘用的风管、空调送排风管等。用作风管的材料一般有镀锌钢板、不锈钢板、玻璃钢板、复合板，风管材料的选用首先要满足输送的介质（油烟、尘、空气）性质要求，再考虑其所处的环境，同时需兼顾消防、卫生、环保因素。用得zui多zui广泛的风管材料就是镀锌钢板，但可结合介质的要求和环境选用一些具有更优良和适合的材料用作风管。譬如地下室的排风排烟风管，就可以选用无机玻璃钢风管，因其具有较好的耐腐蚀和防潮性质；中央空调送风、新成、排风风管可采用复合材料（中间为保温材料、如酚醛泡沫、聚氨酯泡沫等，外表面附着保护层，如铝箔等）风管，因为复合材料风管其导热系数大大低于镀辞风管、具有优良的气密性（其漏气率只有镀锌风管的1/8），有着良好的节能效果，同时复合风管也具好良好的消声性能、不会产生凝结水、不会滋生细菌，有着良好的卫生条件，所以在中央空调风管中具大力推广复合材料风管的选用。

　　用作水管的材料有镀辞钢管、无缝钢管、不锈钢管、铜管、塑料管，这些管材的选用比较简单，根据介质的温度、卫生、压力条件选用即可。但在条件允许的前提下，在有压循环管道中尽量选用无缝钢管而不选用镀辞钢管，在冷凝水管道选用塑料管而不选用钢管，这样均可以减少管道的腐蚀生锈有具有较好的卫生管道条件。

　　2采暖、通风、空调系统的低碳化设计随着各领域科学技术进步，为传统的采暖、通风、空调系统的低耗、高效、热能回收提供了可实现的条件。所以在设计当中应当选用高效低耗节能的设备，同时也应整体考虑采暖、通风、空调系统之间的能源可相互利用的关系。下面从阐述一些常见典型场所采暖、通风、空调系统的低碳化设计例子：2.1酒店场所的中央空调制冷机组的热回收酒店是常年存在着稳定热水的需求，而在酒店制冷季节冷水机组制冷时需要通过冷却塔排出大量的热，这些热量若不加以回收利用是一种很大的浪费，特别是在南方地区制冷的季节时间更长，产生的热量更可观，故中央空调系统设计时应对冷水机组排出的热量加以回收利用，机组可选用部分热回收型或全热回收型冷水机组，这样回收的余热可以用来为客房提供生活热水。回收原理见和。

　　2.2采暖、空调、热水三联供系统现在我国人民的生活水平日益提高，对居住环境具有更冷设冷冻水生话热水冷灌器潘阀孺发酱高的要求：夏季时能够有空调制冷、冬季能够采暖、长期有生活热水，若每种需求都采用一套系统除了造价高之外，也会对能源的消耗更大，这不符合于低碳化和现在所提倡的绿色建筑的要求。对三种需求可采用风冷热泵三联供系统，可在制冷时向房间空调供冷，同时对热量进行回收供生活热水，冬季时即可供暖也可以提供热水，若有室外的条件再加设上太阳能集热板，这样的系统就具有环保、节能、低碳的特点，有良好的环境效益和社会效益，这套系统特别适合于华南地区使用。三联供系统原理见。

　　2.3空调风系统中的热玷回收在空调风系统中，为保证一定的室内卫生环境条件，需要排走一部分室内空气和引入一定的室外新鲜空气，排风会带走部分能量，同时引入的新风又需要能量进行处理。若安装一种能量回收装置，将排风中的能量来处理新风，这样就可以降低新风处理所需能量，使得空调负荷降低，机组的耗能减少。

　　可实现热回收的设备有两类：直接式，利用热交换回收热量；间接式，如用热泵等回收。两类回收方式原理见和。

　　3暖通空凋低碳化设iht重发展方1bookmark11大自然为我们人类提供了很多天然能源和资源，有些能源和资源是可以直接利用的，但有些资源是需要人类发挥聪明才智去开发利用。暖通空调本身就是一个为改善人们居住或生产环境从事能源开发和利用的行业，而合理开发和利用能源既要达到充分利用而又不造成对环境的破坏，因此在未来的设计当中应当将低碳化作为着重的发展方向。本文在此列举一些现在预计今后可着重研究和发展的技术应用。

　　我国所处的地理位置，全年当中有相当大部分的地区是有着充足的太阳光能可以利用的。利用太阳能制冷有两条途径：①利用光伏技术产生电力来推动常规压缩机进行制冷；②进行光热转换，用热作为能源制冷。现在暖通空调行业在太阳能利用方面也取得了切实的成效，比如有汽车太阳能空调、商场太阳能空调等。

　　地源是一种浅层地热能的利用，地源热泵是利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。

　　我国幅员辽阔，可以因地制宜地对地热能加以利用。现在市面上的地源热泵的利用类型也逐渐地多了起来。

　　蒸发冷却空调技术是利用水蒸发吸热制冷的空调技术，不仅具有环保、高效、经济的特点，而且可调节空气干球温度、相对温度满足生活工作舒适性要求和生产工艺性要求。该技术可以应用在通风空调设备中，其形式主要为蒸发式冷气机、蒸发冷却空气处理机组和蒸发冷却冷水机组。广州华德就是专门生产此类通风空调产品的企业，其产品有蒸发式冷凝全热回收新风空调热泵机组、蒸发式冷凝空调新风处理机组、带热回收板管式蒸发冷凝冷热水机组，其产品已应用在很多场合，取得良好的经济和社会效果。

　　暖通空调系统的设计不仅是为用户设计一套满足用户使用要求的工作，而且也肩负着有效利用资源、保护环境、节能减排的任务。在设计当中探索、研究、开发、选用新技术新产品，使未来的暖通空调朝向低碳化的方向发展，实现经济循环增长与可持续发展相一致。