千禧地产：空调节能引领未来

公司简介

荣昌集团公司成立于1997年3月，注册资本1965万元。经营范围主要为房地产开发、贸易、物业管理、租赁等。同时以荣昌集团公司为核心企业组成了青岛荣昌集团，下辖荣昌置业咨询有限公司、千禧龙置业有限公司、荣昌物业经营管理有限公司、荣昌基础建设有限公司、荣昌置业典当行有限公司、鑫欣美家居集成有限公司、千禧资产经营、千禧产业园等成员企业、分公司。荣昌集团公司拥有健全的法人治理结构，实行董事会领导下的总经理负责制。荣昌集团公司于2005年8月26日更名为信达荣昌置业集团公司。

问题：能暖空调系统节能问题

现状：暖通空调具有净化室内空气、调节温湿度等重要作用，近年来广泛应用于公共建筑、商用建筑和高端住宅中。然而，随着生态环境问题和能源危机问题的日益严峻，对于石油、煤炭等不可再生能源的开采及使用也引发了全社会的共同关注。根据相关数据统计：空调所占据的能耗占家庭用电的60%左右，约占社会总能耗的20%。此外，由于近年来建筑物密闭性的增加，以及各种装饰材料的使用，使得室内甲醛、苯、胺等化学污染物含量往往超过国家规定标准，并对人体健康造成了极大的影响。为了有效地解决上述问题，需要广大技术人员加强节能与环保技术在暖通空调系统中的研究，不断提高空调系统的节能设计水平与运行管理水平，采用各种节能措施降低空调系统的运行能耗和费用，并大力开发各类环保技术在暖通空调系统中的应用。

意义：随着经济的发展，我国建筑业发展迅猛，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上，有些地区已经接近40％。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30％~50％，且在逐年上升，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加，酸雨现象频繁发生，对生态环境和可持续发展造成了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有空调系统节能20％～50％是完全可能的。因此，在暖通空调系统中考虑节能意义重大。

一、能暖空调系统在节能方面存在的主要问题

实现暖通空调系统的节能，目前已经具备很多成熟的条件，但是在实际的应用中也存在着一些问题。

1．公众对节能的认识问题

过去公众对节能的了解不够，并且对暖通空调的观点也非常片面。对于一个舒性的空调系统或者是采暖系统，应当使人体有非常好的舒适性。但是目前普遍存在的一种观点是：空调越冷越好，暖气越热越好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违背的。事实上，这样不仅大大增加了空调采暖的能耗，同时由于室内外温差的增大，也使人体对不同环境的适应性下降，身体免疫力降低。因此，我们要提高宣传力度，改变公众对于传统的空调及采暖的理解，大力宣传和提倡按节能建筑标准和冷热量计量装置收费，提高民众节能意识。

2．设计的理念问题

合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够，设计时盲目套用经验值，从而造成初投资的增大，运行能耗惊人，因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构，加大对暖通空调节能的监察力度，增强设计人员的节能意识，使节能工作真正落到实处。

3．新技术的推广问题

新技术在暖通空调系统中的应用，为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统，不仅可以实现可再生能源的有效利用，并且可以带来显著的经济效益，是值得大力推广的。但是同任何新技术一样，这些新技术在造价上往往偏高，而且使用的地域条件有一定的限制，并且从技术上讲还存在着许多需要改进和提高的地方。因此，对于新的节能技术，我们应当因地制宜，总结经验，积极推广。

二、实现空调节能的主要手段

1．改善系统设计要求

改善空调系统的设计要求主要是利用新技术、新概念和新手段来提高、完善原有的空调系统，使得空调系统在运行的过程中实现经济、科学的运行，从而增加空调运行效率，同时也做到降低能源消耗。一般情况下，暖通空调系统是一个复杂而又繁琐的系统，这种问题在中央空调系统中表现得尤为明显。因此，在设计的过程中其设计性能的优劣直接关系着空调系统在使用过程中的使用效果与功能的发挥。在目前的空调系统设计中，其设计与系统的优化节能方面存在着重要的作用与意义。这就需要我们在设计的过程中，在空调系统现有的工作力度和作用要求的前提下对空调系统进行优化与改进，针对过去空调系统存在的问题进行全面系统的处理。如在设计工作中对于新风系统的设计，多数工作人员在工作研究中通过实践总结表明，在不同地区对于空调系统的设计要求也不尽相同。例如对于全年气候较为暖和的地带，在空调系统设计中一般都是采用全新风来制冷，而无需担心室内加热要求。而对于四季分明的地区，在空调新风系统设计的时候则是利用混合式或者全新风来季节性供冷，而不用直接开冷冻机。因此，在目前的空调系统中，优化空调内部系统是尤为重要的，这对于保证空调系统的运行效果和效率十分有效，同时对于促进社会发展也是较为有利的。

2．改善系统保温性

保温性能是暖通系统中不可缺少的一部分，是通过在工作中以维护结构为主的空调负荷和比例模式。一般情况下，在空调保温系统的研究和传热系数分析中通常都是以空调系统的负荷大小为依据进行分析和总结的，这对于工作中存在的能耗损失有着极为有效的减少和控制优势。在目前的社会发展中，对于冬季供暖和供热要求较高的建筑物的暖通空调系统中，对于其中存在的种种问题要进行严格的控制，并且针对容易散热的门窗等建筑结构也要进行严格的控制与分析。

3．提高系统控制力度

空调系统特别是空调系统中针对人体的作用进行分析与总结，从而针对空气的温度、风速、湿度以及环境的辐射温度等要求都进行严格的控制，并且在处理的时候对于人体对环境冷热感觉要求也要进行综合的分析和探讨，并针对环境中存在的种种作用都尽心全面系统地总结与优化。一般情况下，我们在工作中针对现有的舒适性要求来对房屋的室内环境进行总结和评价，从而设置一个能够满足室内环境要求的空调系统，并能够将室内空气中存在的种种微生物都进行处理，避免对人体健康造成威胁与影响。使用这种方法的空调系统在目前的应用中，有着30%左右的节能优势。

4．采用新型节能舒适健康的空调方式，减少输送系统的能耗

系统形式的选择，直接影响冷、热源耗能和动力耗能。在室内，我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热，采用低温地板辐射采暖，该系统可以考虑采用间歇供暖方式，即通过降低日间温度来减小房间负荷，从而减小建筑物的能耗。低温地板辐射采暖是在地板上均匀布置散热盘管，热量以辐射对流的方式向上传递，室内温度下暖上凉，给人以“脚暖头凉”的感觉，热舒适性比较好。地板供热具有舒适性好、减少扬尘、节省空间、私密性好，易于计量改造，可利用低位热源和节省维修费用等特点。在办公、商业等大型公共建筑里，比较多的是采用变风量空调系统，变风量系统在一般情况下，节能可达到50%。采用变水量的运行是负荷减少时，调小水量，冷水温度不变。

三、可再生能源的利用

当前，为了使空调系统向节能环保方面发展，科技工作者做了大量科研工作，采取了更加有效的措施和方法，例如“太阳能技术”、“地源泵技术”、“蓄冷技术”、“热泵水源技术”等等。可再生能源具有资源丰富、不污染环境、清洁安全和资源可再生的优点。因此，在能源状况日益紧张的今天，大力推广可再生能源的应用具有十分重大的意义。

1．太阳能的应用

太阳能在暖通空调中的应用主要有：被动式和主动式。其中主动式主要包括：太阳能采暖和太阳能制冷两个方面。

（1）太阳能采暖。主动式太阳能采暖用电作为辅助能源，驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发，具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。

（2）太阳能制冷。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂—水溶液或氨—水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。

2．自然风的应用

自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常，这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间，可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，同时也改善了室内空气品质。

3．地下水的应用

地下水由于地层的隔热作用，其温度受气温影响很小。在暖通空调中，有些地下水可以直接作为冷源，更是热泵良好的低位热源。所以水源热泵有着良好的节能前景。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源（如地下水、河流、湖泊）中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并利用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。但是在利用地下水的过程中，需要注意的问题：一是要有可靠的回灌技术利用；二是用地下水时应注意水质，水质不合格会使井老化。

4．地源土壤能的应用

地源热泵是利用地下浅层地热资源（通常<400m深）作为冷热源，进行能量转换，提供供暖制冷的空调系统。地源热泵系统通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温热源向高温热源的转移，地能分别在冬季和夏季作为低温热源和高温热源。夏季，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机的散热通过埋地盘管排入土壤中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。在地源热泵系统中，由于冬季从大地中取出的热量在夏季得到补偿，因而使大地热量基本平衡。虽然我国在开展土壤源热泵系统的研究与应用方面起步较晚，但由于其技术上的优势和有着节能、环保和可持续发展的优点，我国地源热泵系统的研究和开发市场也日趋活跃，它将成为中小型生态建筑空调冷热源合理可行的选择方案之一。

解决方案

日前，一项总投资2700余万元的地源热泵技术在青岛市城阳区千禧国际村得到应用。地源热泵中央空调由室内空气处理末端设备、土壤源热泵机组和地热能系统三部分组成，以岩土体、地下水和地表水为低温热源，通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的热量交换。

制冷时，土壤源热泵中央空调系统中的末端设备将建筑物内的热量通过热泵机组转移到地下岩土中，实现了制冷的目的，同时省去了非热泵空调系统中的冷却塔设备；

制热时，流体从地下收集热量，地源热泵机组中的制冷剂将在流体中吸收热能，利用少量的电能将制冷剂压缩到高温高压状态，将吸收的全部热量（电能吸收热能）一起释放到采暖系统中，从而达到了吸收可再生低温热源的热能并输送到高温热源的目的，实现了可再生地能对传统锅炉的取代。

成效

据千禧国际村总经理助理王青介绍，社区内引入的土壤源热泵中央空调主机建在小区的地下车库，分6个机组同时运行，是一种能充分利用地下浅层土壤作为冷热源，在冬、夏两季为社区居民供热和供冷的高效节能技术装置，住户室内部分采用风机盘管，每户为一独立的空调系统，土壤的温度全年较为稳定，一般为10℃~20℃，其制冷、制热能力，比传统的空调要高，运行费用则比传统空调要低得多，仅为普通中央空调的50%~60%；与电锅炉加热相比较可节省2/3以上的电能，比燃煤锅炉节省1/2以上的能量，既没有燃烧系统也没有排烟设备，是环保型的可再生清洁能源，能有效消除常规空气源热泵系统带来的“冷、热污染”环境问题，运行费用估算为其他各种采暖设备的30%~70%。采用这种技术，我们不仅节省了运行费用，还减少了维修及维护费用，而且便于分层、分区进行控制和计量，从而实现了社区最大限度的节能降耗减排。

青岛市是一个能源紧缺、生态环境相对脆弱的城市。市委、市政府根据城市特征，决定走节能、降耗、减污、增效的发展之路，千禧国际村通过自主创新，率先引入土壤源热泵中央空调并入户到398个家庭，不仅领军住宅产业的未来，还填补了城市集中供热的空白，取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。据了解，土壤源热泵中央空调入户后，实行分户计量的办法，其优点在于每户空调系统均为一个独立的环路，其入户管线上设有冷、热量计量系统，各户安装冷、热量表，按照冷、热量表来分摊使用费用，每户的入户管线还装有锁闭调节阀，如遇到有不交空调使用费的用户，物业管理人员可以单独关闭该户的空调系统。另一个优点是一机多用，既可供暖，也可供冷。因此一套系统可以替代原有的供热锅炉、制冷空调机组以及生活热水加热装置三套系统；土壤源热泵中央空调还具有利用可再生能源，环保效益高的显著特点，浅层土壤之热能来源于太阳能，是永不枯竭的可再生利用的能源。其污染物排放，与空气源热泵相比，减少40％以上；与电供暖相比，减少70％以上，而且机组寿命长，安全可靠无污染，其社会效益和环境效益非常显著，尤其在无集中供热的城市区域可大大节省政府基础设施的投资和运行管理的人力物力等方面的投入，从根本上解决长期困扰城市建设中供热管线无法进行配套的历史难题。

据土壤源热泵技术项目有关负责人介绍，土壤源热泵的工作原理具有在夏季空调供冷时，室内的余热经过热泵转移后，通过埋地换热器释放于土壤中，同时为冬季供暖蓄存热量；当冬季供暖时，通过埋地换热器从土壤中取热，经过热泵提升后，供给采暖用户，同时在土壤中为夏季空调蓄存冷量。土壤源热泵系统在提供100单位能量的时候，70%的能量来源于土壤，30%来自电力，用于将土壤中的热量“搬运”至室内。最主要的是，今后居住的业主将享受到较传统制冷、制热形式收费更低的好处。目前千禧国际村“和合人家”使用的土壤源热泵中央空调，虽然前期投入比较高，但运行成本很低，使用的时间越长，成本就越低，预计10年左右就能全部收回成本。

未来展望

地源热泵技术是在高位能的拖动下，将热量从低位热源流向高位热源的技术。它可以把不能直接利用的低品位热能（如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等）转化为可利用的高位能，从而达到节约部分高位能（煤、石油、天然气、电能等）的目的。利用低位能的热泵技术可以节约燃料、合理利用能源、减轻环境污染，作为一条节能与环保并重的途径，热泵技术在矿物能源日益紧张的当今世界，已引起人们的兴趣和重视。

由于能源危机的日益凸显，政府也将大力推广节能产品，而日常生活中空调的耗电量占总耗电量的很大一部分，造成每年电荒高峰限电的状况，仅在美国，就安装了50万户左右住宅和商住楼的地源热泵系统，美国环保署（epa）评估，地源热泵系统平均可以节约用户30%~40％的供热制冷空调运行费用。参照国外的现状，政府也在大力提倡地源热泵技术的广泛用于政府机关、学校、医院、民用建筑、别墅等高档住宅，在今后将会有越来越多的业主选择地源热泵家用中央空调。

讨论题

1．地产企业对于建筑节能的策略及成效。

2．可再生能源与空调节能一体化对策。

3．我国建筑节能发展现状及未来趋势思考。