空調(diào)節(jié)能及其節(jié)能措施中的若干問(wèn)題

1、空調(diào)節(jié)能及其節(jié)能措施中的若干問(wèn)題    摘要：在我國(guó)，寒冷地區(qū)，特別是“三北”地區(qū)，采暖期長(zhǎng)，采暖節(jié)能潛力極大，成為建筑節(jié)能的重點(diǎn)。對(duì)于夏季炎熱地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)以及工藝要求夏季供冷的場(chǎng)合，則由于同樣單位前提下制冷比制熱耗能和費(fèi)錢更多，且近年來(lái)旅游賓館、大商場(chǎng)、辦公及商用建筑越來(lái)越多，加上家庭用空調(diào)的劇增，使空調(diào)能耗激增，夏季空調(diào)耗電已日漸成為能耗大戶，空調(diào)節(jié)能已日漸成為刻不容緩的大事。一、空調(diào)設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)的控制我國(guó)制定過(guò)一些空調(diào)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，但尚未全面推行。我們?cè)鴮?duì)一些空調(diào)建筑作過(guò)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不少工程空調(diào)設(shè)備選型過(guò)大，選用臺(tái)數(shù)過(guò)多，有的甚至超出需要一倍以上。

2、對(duì)某城市采用全年空調(diào)的商場(chǎng)進(jìn)行的調(diào)查表明，普遍存在冬季熱量過(guò)大問(wèn)題。這就造成了建設(shè)資金和能量的大量浪費(fèi)。這種現(xiàn)象的發(fā)生，原因較多較復(fù)雜，但無(wú)論如何，對(duì)于能耗指標(biāo)缺乏有效的控制應(yīng)該是一個(gè)重要原因。建議盡快制定有關(guān)政策，從設(shè)計(jì)、設(shè)備、運(yùn)行維護(hù)、審批監(jiān)管各方面來(lái)控制能耗，首先是控制能耗指標(biāo)。發(fā)達(dá)國(guó)家自1974年以來(lái)逐步完善的節(jié)能法規(guī)中，或者控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻等指標(biāo)，或者直接控制單位面積能耗指標(biāo)，其用意在于杜絕建筑設(shè)計(jì)及設(shè)備選型中能耗方面先天不良的可能性。各國(guó)還設(shè)立專門機(jī)構(gòu)來(lái)研究、推行檢查監(jiān)督實(shí)行情況，確保不超標(biāo)。如法國(guó)電力公司(EDF)設(shè)在楓丹白露附近的電力研究院中，專門設(shè)有“用電部”，下設(shè)工業(yè)用電和

3、建筑用電兩個(gè)分支，后者研究課題之一是建筑用電的合理性問(wèn)題，并受政府委托檢查大型項(xiàng)目的能耗合理性。筆者有幸在其中工作過(guò)一段時(shí)間，感到他們的作法很值得借鑒。設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)的制定政策性、技術(shù)性強(qiáng)，牽涉面廣，是一項(xiàng)細(xì)致而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。指標(biāo)制定中，除考慮建筑設(shè)計(jì)所決定的建筑負(fù)荷以外，還應(yīng)考慮到空調(diào)設(shè)備，包括冷水機(jī)組、泵、風(fēng)機(jī)及耗電的末端裝置的總能耗上限值。此外要有專門機(jī)構(gòu)對(duì)大中型工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查，在滿足使用功能的前提下，力爭(zhēng)能耗不超標(biāo)。只有這樣，才能根除建筑交付使用后長(zhǎng)期大馬拉小車、浪費(fèi)能源的現(xiàn)象。由于空調(diào)建筑大都功能復(fù)雜、內(nèi)外裝修要求較高，如果單純采用控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的方法，將在應(yīng)用上受

4、到諸多*。建議研究適合于我國(guó)具體情況的直接能耗控制指標(biāo)，例如年負(fù)荷系數(shù)(PAL)、空調(diào)耗能系數(shù)(CEC)等。二、計(jì)算方法及相應(yīng)軟件的移植開(kāi)發(fā)問(wèn)題合用的計(jì)算方法是確定設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)的前提和必要手段，發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)不花費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)和人力作這方面的研究。能耗計(jì)算方法可以使用大型軟件作逐時(shí)分析，如美國(guó)的D()E、ACCESS、TRNSYS；日本的HASP、法國(guó)的CIJM2000等。后者采用網(wǎng)絡(luò)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，使用丹麥軟件ESACAP作網(wǎng)絡(luò)描述和模擬計(jì)算，從語(yǔ)言(ESACAP)到編程(模塊式)都有其獨(dú)特之處。應(yīng)該注意的是，大型軟件由于使用復(fù)雜(如DOE、ACCESS等軟件，還需使用者編子程序輸入)，所以因

5、使用人員素質(zhì)的差別可造成計(jì)算結(jié)果差異很大；此外這類程序大都耗費(fèi)機(jī)時(shí)很多。為了便于工程實(shí)用，各國(guó)都極重視簡(jiǎn)算法。例如“度日法”用于采暖居住建筑的能耗概算，雖稍粗略卻極其簡(jiǎn)明，所以得到世界范圍的應(yīng)用，我國(guó)多年來(lái)也一直沿用。根據(jù)筆者的看法，就空調(diào)能耗而言，適合于我國(guó)使用的應(yīng)首推改良溫頻法(ModifiedBINMethod)。其主要特點(diǎn)是1)通用性，可用于空調(diào)供冷也可用于采暖能耗分析；2)簡(jiǎn)明性，使用穩(wěn)定傳熱計(jì)算公式，易于理解，便于使用；3)與我國(guó)“冷負(fù)荷系數(shù)法”課題一脈相承，可減少許多參數(shù)的重新計(jì)算。前些年我們課題組在這方面作了一些工作，也有一些文章發(fā)表，希望能在我國(guó)建筑節(jié)能工作中起一點(diǎn)作用。但目

6、前主要困難是氣象參數(shù)問(wèn)題，下面就這個(gè)問(wèn)題談?wù)効捶?。三、氣象參?shù)的提供對(duì)于逐時(shí)計(jì)算法而言，所需氣象參數(shù)資料很復(fù)雜。既使對(duì)于前文所述“改良溫頻法”等簡(jiǎn)算法，也要用到外氣干、濕球溫度兩項(xiàng)參數(shù)及其發(fā)生頻率。我們課題組對(duì)于溫頻氣象參數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法也作過(guò)一些探討。能耗分析離不開(kāi)氣象參數(shù)，目前氣象部門又是有償服務(wù)的；(以我省氣象局而言，每個(gè)參數(shù)O20o50元)這就給氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)帶來(lái)很大困難，特別在目前我國(guó)科研經(jīng)費(fèi)投入嚴(yán)重不足的情況下，無(wú)異是雪上加霜。就發(fā)達(dá)國(guó)家例如美國(guó)而言，氣象參數(shù)是無(wú)償提供的，按“參考年”(TestReferenceYear)“氣象年”(WeatherYear)等方法統(tǒng)計(jì)的氣象參數(shù)都做成磁盤

7、資料供使用，氣象資料也向公眾公開(kāi)。由于節(jié)能工作特別是能耗分析是公益性、非營(yíng)利的工作，我認(rèn)為國(guó)家應(yīng)制定政策至少對(duì)建筑節(jié)能工作免費(fèi)提供氣象參數(shù)資料。四、加強(qiáng)對(duì)空調(diào)節(jié)能中有關(guān)問(wèn)題的研究工作除前面所說(shuō)能耗標(biāo)準(zhǔn)的制定、算法，氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法等方面還有許多研究工作要作以外，還應(yīng)結(jié)合建筑物及空調(diào)系統(tǒng)二者來(lái)展開(kāi)研究工作。例如，日射負(fù)荷對(duì)于冬季采暖是有利因素，對(duì)夏季供冷則應(yīng)盡量減小，因此在我國(guó)，對(duì)于不同氣候地區(qū)，窗墻比等建筑措施應(yīng)因地區(qū)而有所不同。又如，自然冷熱源使用問(wèn)題。夜間自然通風(fēng)和夜空背景輻射作用、直接間接蒸發(fā)運(yùn)用，太陽(yáng)能利用以及其余可再生能源利用方面。再如，新型空調(diào)系統(tǒng)使用推廣問(wèn)題，如使用閉式水環(huán)路熱泵

8、系統(tǒng)(C10sedloopHeatPumPsystem)進(jìn)行熱回收的空調(diào)系統(tǒng)等。筆者1987年在美國(guó)進(jìn)修時(shí)曾參加導(dǎo)師“熱回收經(jīng)濟(jì)器空調(diào)系統(tǒng)用能合理性分析”課題，深信這類系統(tǒng)節(jié)能性強(qiáng)，先進(jìn)合理，回國(guó)后亦發(fā)表過(guò)文章介紹。近年來(lái)在我國(guó)水熱源熱泵系統(tǒng)實(shí)際工程不斷增多，再在經(jīng)濟(jì)循環(huán)方面結(jié)合使用，則有利于節(jié)能又可提高空氣品質(zhì)，值得大力推廣。此外，VAV系統(tǒng)應(yīng)受到充分重視。還有，蓄冷熱空調(diào)系統(tǒng)，有廢熱可資利用的地區(qū)采用集中供冷(如熱、電、冷三聯(lián)供)等方面都有不少課題可作。目前我國(guó)在上述方面的科研活動(dòng)方面，不少單位、不少同志作了不懈的努力。但我感到，有些問(wèn)題靠“單兵或游擊隊(duì)作戰(zhàn)”方式是不夠的也引不起重視，影響

9、推廣。應(yīng)克服人是單位所有，經(jīng)費(fèi)是大范圍撒芝麻鹽的作法，對(duì)于全國(guó)性的有指導(dǎo)性的大課題，應(yīng)設(shè)法集中人才，集中資金，集中時(shí)間攻關(guān)。例如美國(guó)DOE程序是美能源部出資，集中了世界多個(gè)國(guó)家的一批專家花了幾年時(shí)間搞出來(lái)的。法國(guó)CLIM2000程序的開(kāi)發(fā)，是由電力公司出資，電力公司研究院牽頭與多個(gè)院校合作搞出來(lái)的。在經(jīng)費(fèi)投入上也應(yīng)克服困難，增加強(qiáng)度。即然“節(jié)能”已被稱為是一種新的“能源”，推行一項(xiàng)有效的節(jié)能措施，等于新建一座或幾座大型發(fā)電廠，那為什么不能用建一座大中型電廠費(fèi)用的l10以致l100來(lái)推進(jìn)一項(xiàng)節(jié)能項(xiàng)目的研究呢?對(duì)于搞建筑節(jié)能方面的管理人員、科研人員，應(yīng)有政策上的傾斜，事關(guān)國(guó)計(jì)民生的節(jié)能、環(huán)保之類有

10、巨大社會(huì)效益和“社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益”(不是個(gè)人或小單位經(jīng)濟(jì)效益)的工作，理應(yīng)得到政府和全社會(huì)的大力支持。五、空調(diào)設(shè)備節(jié)能性問(wèn)題空調(diào)設(shè)備節(jié)能中某些方面還未受到足夠重視，例如：1FC是廣泛運(yùn)用的空調(diào)采暖末端裝置，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家很多，僅山東省就有近百家。有些企業(yè)特別是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)心不夠，技術(shù)力量薄弱，在上馬過(guò)程中，經(jīng)常為了片面追求冷熱量指標(biāo)而加大風(fēng)機(jī)電機(jī)，使得耗功率不合理地上升。目前國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，尚未規(guī)定單位功率(耗電量)制冷、熱量的指標(biāo)，這就為大量高能耗的FC進(jìn)入市場(chǎng)開(kāi)了綠燈。建議在實(shí)施產(chǎn)品許可證制度的同時(shí)，盡快增加產(chǎn)品能耗指標(biāo)的有關(guān)規(guī)定，以利于節(jié)能。2對(duì)于采暖用戶加裝流量計(jì)已是議論得很多的話題，國(guó)外有很多成功的經(jīng)驗(yàn)和節(jié)能效果可資借鑒。目前，隨著采用風(fēng)機(jī)盤管的空調(diào)制冷系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入新建的宿舍樓以及集中供冷的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮用戶用冷的計(jì)量問(wèn)題。與采暖管路同樣，要解決好冷水管網(wǎng)的平衡問(wèn)題，必要時(shí)考慮加裝平衡閥等。這些工作進(jìn)行得越早越好。否則，若干年后，我們面臨的是一大批工程的節(jié)能改造問(wèn)題。這意味著部分建設(shè)費(fèi)用的