供热通风与空调工程节能控制措施探究

引言：

在全球能源需求持续增长和气候变化的双重压力下，建筑能耗已占社会总能耗的较大比重，其中供热通风与空调系统作为建筑能耗的大户，传统 HVAC 系统因设备能效低、控制方式粗放、能源浪费严重等问题，加剧了能源供需矛盾和环境负担。探究切实有效的节能控制措施，对降低建筑运行成本、缓解能源危机、推动绿色建筑发展具有重要现实意义。

一、供热通风与空调工程节能控制概述

1.1 节能控制内涵

节能控制在供热通风与空调工程中，在运用先进技术与科学管理策略，对系统各环节进行优化调控，以降低能源消耗、提升能源利用效率。从设备选型层面，选用高能效比的制冷机组、热泵设备等，如磁悬浮离心式冷水机组的能效比相较于传统机组大幅提升，能从源头上减少能耗。在系统运行控制方面，借助智能控制系统，依据室内外环境参数、负荷变化实时调整设备运行状态，像通过变频技术调节水泵、风机转速，使其匹配实际需求，避免大马拉小车现象。合理规划供热、通风与空调系统的运行时间与模式，实现能源的精准分配，在保障室内舒适环境的基础上，达成节能降耗目标。

1.2 节能控制重要性

节能控制对供热通风与空调工程意义重大。从环境角度看，降低其能耗可显著减少碳排放，助力缓解全球气候变暖。经济层面，节能控制能降低建筑运行成本，提升经济效益。政策方面，契合国家 “双碳” 战略与绿色建筑发展要求，推动行业向可持续方向转型，不符合节能标准的项目将面临政策限制。1.3 技术发展趋势

供热通风与空调工程节能控制技术呈现智能化、低碳化、集成化趋势。智能化上，数字孪生技术将构建 HVAC 系统虚拟模型，实时模拟能耗，实现预测性节能调控；物联网与 AI 深度融合，使系统能自主感知环境变化，精准优化运行策略。低碳化进程中，CO₂热泵、氨制冷等低全球变暖潜值（GWP）技术将逐步推广，降低对环境的影响。太阳能、地热能等可再生能源在 HVAC 系统中的应用比例会持续提升。集成化体现在多能互补系统不断完善，如区域供热与空调系统耦合，实现能源梯级利用，不同能源形式与设备间的协同运作将更加高效。

二、供热通风与空调工程节能现状与问题分析

2.1 节能现状

供热通风与空调工程在节能方面虽取得一定进展，但整体水平仍待提升。从设备能效角度来看，市场上 HVAC 设备能效参差不齐，与发达国家普遍采用一级能效设备的情况相比，存在明显差距。在技术应用方面，虽然变频技术、热回收技术已逐步推广，但普及率较低，大量设备仍处于恒定转速运行状态，导致能源浪费。多数项目缺乏系统性节能规划，仅在局部环节进行节能改造，难以实现整体能效提升。

2.2 设计阶段缺陷

设计阶段的缺陷是导致 HVAC 系统能耗过高的重要原因。负荷计算不精准，许多设计人员仍采用经验估算或简化计算方法，导致冷、热负荷指标虚高。系统匹配不合理问题突出。水泵、风机等动力设备选型时，为确保安全裕量，往往过度放大参数，不同设备间缺乏协同设计，如制冷机组与冷却塔、水泵的性能参数不匹配，在部分负荷工况下，系统整体能效大幅下降。设计阶段对节能技术的应用也存在滞后性，许多项目未能充分利用可再生能源或高效节能设备，限制了系统节能潜力的发挥。

2.3 设备与技术应用滞后

设备与技术应用滞后严重制约了 HVAC 工程的节能效果。在设备方面，传统定频设备仍占据较大市场份额，其无法根据负荷变化自动调节输出功率，导致能源浪费。定频空调在达到设定温度后频繁启停，不仅增加能耗，还缩短设备使用寿命。高效节能设备如磁悬浮冷水机组、永磁同步变频风机等，虽节能效果显著，但由于初期投资成本高，推广应用受阻。在技术应用上，热回收、余热利用等节能技术普及率较低。智能控制技术应用深度不足，多数项目仅实现了基础的自动化控制，缺乏对设备运行状态的实时监测与动态优化，无法充分发挥节能潜力。

2.4 运行管理粗放

粗放化运行管理是 HVAC 系统能耗较高、能效较低的主要原因之一，大部分项目运行仍未实现自动控制，缺少科学运行策略，管理人员仅是依靠个人经验调节能机运行参数，没有根据室内外环境的变化、负荷的波动及时改进运行策略，设备长期工作于非最佳工况。

三、节能控制关键技术措施

3.1 高效设备与系统集成技术

高效设备是实现节能的基础，高效通过制造和设计，可以大幅度提高设备能源效益。高效电机相比于一般电机被大量应用在生产线设备、建筑风冷设备中。高效制冷机组通过改良压缩机和换热器的设计，大幅度提高了其制冷性能比，在大型楼宇和数据中心发挥重大的节能作用。系统集成技术是一种通过系统把设备完整联合在一起，通过建立智能化设备平台，监测设备运行情况，根据实际情况动态调节设备负荷的方式。

3.2 智能控制与节能优化技术

自动控制技术利用传感器、物联网技术和人工神经网络算法对用电设备进行控制。在工业过程中，采用自控系统监测生产动态，并通过神经网络算法分析当前设备用电走势，提前将系统参数进行有效调整，防止能源损耗。优化控制技术主要是基于整体对能源的调配和生产。在综合能源系统中，运用能源管理系统对电网、热量网以及燃气系统等能源进行调配，在生产的时候多利用可再生能源和品位能源，实现能源的梯级利用，降低对高能耗能源的需求，有利于提高能源的优化使用。

3.3 热回收与新型材料技术

余热回收技术的主要目的就是回收工生产制造、建筑物的生产活动中产生的余热，加以利用作为能源使用。在化工企业，可以通过余热锅炉回收化学反应过程中高温废气热量用来发电、供热，提高能源效率；建筑物领域可以通过全热回收新风系统，通过在引入室外新鲜空气时，利用回收建筑物内排风热量和冷量，实现空调系统节能的目的；材料新技术指的是通过研发高效能的保温隔热材料，实现能量的减少损失浪费。相变换热储能材料指的是相变材料，在温度的转变之中，吸收或释放一定的热量，用来降低建筑物内的室内温度，减少建筑空调运行的时间。相变换热储能技术将为节约能源的控制提供新型的材料设计。

结语

通过高效设备与系统集成、智能控制优化、热回收及新型材料应用等措施，可显著降低供热通风与空调工程能耗。这些节能控制措施不仅有助于减少建筑运行成本，还对缓解能源危机、推动绿色建筑发展意义深远。未随着技术进步与行业需求升级，仍需持续探索创新，完善节能技术体系，助力建筑领域实现更高效、可持续的发展目标。

参考文献

[1]郑斌斌.探究供热通风与空调工程的施工技术要点与节能控制措施[J].中国高新科技,2024,(01):158-160.

[2]马海龙,侯昌鑫.探究供热通风与空调工程的施工技术要点与节能控制措施[J].新疆有色金属,2023,46(05):94-95.