隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,人民對生活環(huán)境和舒適度要求越來越高,空調(diào)系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備已成為人們?nèi)粘I畹囊徊糠郑渲薪ㄖ照{(diào)成為創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境、保證生產(chǎn)工藝,提高工作效率和發(fā)展生產(chǎn)力的重要保證。
空調(diào)在營造舒適環(huán)境的同時,也在消耗大量的能源,其發(fā)展方向影響到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、能源應(yīng)用和環(huán)境保護(hù)等方方面面的內(nèi)容。據(jù)數(shù)字顯示:當(dāng)前中國人均煤碳儲量占世界人均儲量的50%,原油儲量占世界人均儲量12%,天然氣儲量占世界人均儲量的6%,水資源儲量占世界人均儲量的25%,森林資源儲量占世界人均儲量的16.7%。此外,中國已經(jīng)成為世界第三大能源生產(chǎn)國和第二大能源消費(fèi)國,但人均資源相對匱乏,生態(tài)環(huán)境極其脆弱與不斷增長的能源需求的矛盾日趨明顯,中國的能源問題已經(jīng)不僅僅是中國的問題,更是世界問題。
一、目前空調(diào)能耗現(xiàn)狀
1、我國目前的能耗現(xiàn)狀
建筑的發(fā)展將會帶來新的建筑能耗問題。目前,中國的能耗由三大部分組成:一部分是工業(yè)用能,我們?nèi)司?0000元GDP消耗的是200多噸的煤。我們所說的工業(yè)用能主要是冶金、建材、化工、石化、煤炭、有色等六大領(lǐng)域,這六大領(lǐng)域的能源消耗占工業(yè)用能的80%以上,第二部分主要是交通用能,主要取決于飛機(jī),輪船、汽車等公共交通用能。第三大用能就是建筑用能。需要強(qiáng)調(diào)的是:雖然建筑直接用能(包括采暖、空調(diào)、生活熱水、炊事、照明等)只占社會總用能的15%-20%,但是建筑相關(guān)用能,即建筑施工用能,建筑材料的生產(chǎn)用能(包括為建筑而投入的鋼材,水泥等)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)用能相加起來,占整個社會用能的50%左右?梢娊ㄖ媚芎艽,和建筑有關(guān)的很多環(huán)節(jié)都是高能耗。
但在目前現(xiàn)有的400億平方米的城鄉(xiāng)建筑中,95%仍然屬于高能耗的建筑,許多建筑的單位建筑面積能耗為發(fā)達(dá)國家新建建筑的3倍以上!全國空調(diào)高溫負(fù)荷已達(dá)到4500萬kW/小時,按照目前建筑能耗水平發(fā)展,到2020年,建筑能耗將達(dá)到10.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。一句話,能耗問題相當(dāng)嚴(yán)重,情況十分緊迫。據(jù)不完全統(tǒng)計,采暖空調(diào)用能占全部建筑用能的60%,生活熱水用能占全部建筑用能的15%,電器用能占全部建筑用能的14%,炊事用能占6%?梢,空調(diào)能耗問題已經(jīng)逐步成為影響我國建筑發(fā)展的突出重要的問題。
2、空調(diào)普及率和應(yīng)用
與國內(nèi)建筑發(fā)展相對應(yīng)的是空調(diào)市場的高速增長。目前,空調(diào)在我國建筑物中普及率的不斷提高使得我國已經(jīng)成為繼美國,日本之后世界第三大空調(diào)市場,占全世界空調(diào)市場利用率的12%。這主要得益于上述房地產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展和人民生活水平的迅速提高。尤其是近10年內(nèi)我國空調(diào)的社會生產(chǎn)量增加20%,大大高于GDP增長速度。
空調(diào)普及率可分房間空調(diào)器與中央空調(diào)兩部分來看。近年來,在大城市里房間空調(diào)器發(fā)展迅猛。1997年每百戶家庭空調(diào)普及率北京為35%,上海為50%,廣州為55%,到2001年家庭空調(diào)普及率北京為90%,廣州為100%,上海100%,也就是說,在南方的大城市房間空調(diào)的普及率基本達(dá)到100%,相比大城市中央空調(diào)的發(fā)展,中小城市以及農(nóng)村的發(fā)展相對滯后,但發(fā)展空間廣闊,很可能在很短時間里達(dá)到接近大城市普及率。
與房間空調(diào)器相比,由于氣候條件不同和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡,各地中央空調(diào)發(fā)展也不盡相同:南方中央空調(diào)的普及率為60%~70%,長江流域大城市為40%~50%。華北地區(qū)大約為20%~30%。據(jù)統(tǒng)計,各地普及率發(fā)展還在進(jìn)一步提高。
3、空調(diào)限電和能耗
空調(diào)的快速普及帶來了新的能耗問題。在我國,家用空調(diào)基本是用電力驅(qū)動。據(jù)統(tǒng)計,我國每年家用空調(diào)裝機(jī)容量為3000萬千瓦,2003年,國家批準(zhǔn)開工的大中型電廠項目裝機(jī)容量約為3300萬千瓦,這基本與空調(diào)的裝機(jī)容量相同,因此,從某種角度上看,新增電廠的裝機(jī)容量基本被中央空調(diào)的裝機(jī)容量消化掉了。
目前,在我國采用中央空調(diào)的新建工業(yè)建筑中普遍存在著中央空調(diào)的高能耗問題。據(jù)重慶、上海的統(tǒng)計,中央空調(diào)的用電量占全市總用電量的23%和31.1%,中央空調(diào)的高能耗問題給各城市的供配電帶來了沉重的壓力。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,其在總電量中的比重仍呈上升的趨勢,空調(diào)用電已經(jīng)直接影響到國家能源安全戰(zhàn)略和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。
二、目前空調(diào)形勢和節(jié)能方向
為緩和電力瓶頸,很多公司和專業(yè)人士在推廣應(yīng)用燃?xì)饪照{(diào)。目前,在世界范圍內(nèi)80.4%的空調(diào)是以電力為能源。其余19.6%中的90%是用燃?xì)鉃槟茉。電力空調(diào)仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位。但由于燃?xì)饪照{(diào)有著不用氟利昂,有利于環(huán)保,用電少,運(yùn)行成本低等優(yōu)點,使得它在平衡城市能源結(jié)構(gòu),緩解城市用電緊張方面起到了較好的作用。在上海就出臺了鼓勵使用燃?xì)饪照{(diào)的相關(guān)政策。但此類空調(diào)在北京等燃?xì)赓Y源短缺的城市則缺少必要的使用條件,電力空調(diào)仍占相當(dāng)大的比重。因此,降低電力空調(diào)的能耗,提高其能效比仍是目前空調(diào)節(jié)能的重點工作。
空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施主要有水力系統(tǒng)的平衡技術(shù)、水泵和風(fēng)機(jī)的變頻技術(shù)、變水量和變風(fēng)量技術(shù)、熱回收技術(shù)。以及為提高水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的保溫水平、減少熱損失、采用自動控制技術(shù)、蓄冰蓄能空調(diào)技術(shù)等等。
但就我國空調(diào)系統(tǒng)的整體水平而言。空調(diào)能耗仍比較高,首先表現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計不合理。由于目前我國建設(shè)規(guī)模大,建設(shè)周期短,空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計很難做到精心設(shè)計、合理設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計;其次,由于節(jié)能措施應(yīng)用很不普遍,業(yè)主、投資方對采用新型節(jié)能措施仍認(rèn)識不足;此外,還有投資費(fèi)用有限、運(yùn)行管理水平低等因素也制約了節(jié)能效果。根據(jù)測算,具有良好的運(yùn)行管理的中央空調(diào)系統(tǒng)可輕松節(jié)能10%一20%。
針對以上在能耗方面存在的問題,空調(diào)的節(jié)能方向主要應(yīng)該從設(shè)備和系統(tǒng)兩方面著手進(jìn)行。
首先要提高空調(diào)設(shè)備的能效比。制冷設(shè)備制造廠家要加大科技投入和科技創(chuàng)新,不斷提高制冷設(shè)備的能效比。最近幾年數(shù)碼渦旋技術(shù),變頻技術(shù)都是提高設(shè)備能效比的方法。設(shè)備能效比在過去的五年里得到廠家足夠的重視,數(shù)值已經(jīng)有所提高,南方有些廠家已經(jīng)達(dá)到5—6.
其次是提高空調(diào)系統(tǒng)的能效比,關(guān)鍵在于提高空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計合理性。在投資性能價格比合理的情況下盡可能采用各種節(jié)能措施。
空調(diào)系統(tǒng)安裝完之后,一定要有專業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,制定經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行方案和節(jié)能運(yùn)行策略,加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng),減少設(shè)備和系統(tǒng)的能耗。我國空調(diào)行業(yè)歷來存在重設(shè)計輕運(yùn)行輕施工的問題,大量技術(shù)人員主要分布在科研、高校和設(shè)計等領(lǐng)域。與之相比,安裝單位、運(yùn)行管理單位的技術(shù)力量則相對薄弱,如果這個問題不加以妥善解決,將很難使中央空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行水平。
三、關(guān)于能耗、節(jié)能技術(shù)的建議
1、隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,空調(diào)和人們的工作和生活更加緊密相關(guān),隨之而來的是空調(diào)能耗越來越高,空調(diào)用電負(fù)荷也越來越大,盡快采取有效的節(jié)能措施已是建筑節(jié)能的重要工作之一,也是國家能源安全戰(zhàn)略的需要。當(dāng)前我們要盡快出臺有關(guān)空調(diào)節(jié)能設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的規(guī)范。
今年在空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)強(qiáng)制實施的《房間空氣調(diào)節(jié)器能源效率限定值及能效等級》!秵卧娇諝庹{(diào)節(jié)機(jī)能源效率限定值及能效等級》和《冷水機(jī)組能源效率限定值及能效等級》,對房間空調(diào)器,單元式機(jī)組和冷水機(jī)組規(guī)定了能效限定值、節(jié)能評價值、能效等級以及超前能效限定值,指出了節(jié)能的方向,這是我國為提高空調(diào)產(chǎn)品的能效比所取的一個非常有力的技術(shù)措施。
2、加強(qiáng)空調(diào)用能方式的研究。目前新型用能方式很多,科研、企業(yè)和高校要聯(lián)合起來加強(qiáng)空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的開發(fā)研究,推廣普及節(jié)能新技術(shù),讓大家接受、掌握,特要注重節(jié)能理念的推廣。
3、加強(qiáng)暖通設(shè)計師空調(diào)運(yùn)營管理人員的技術(shù)培訓(xùn),真正提高節(jié)能技術(shù)水平。提高其節(jié)能意識,不能只停留在眼前的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),只有這樣才能使空調(diào)技術(shù)節(jié)能走上健康發(fā)展道路。