暖通空调节能技术范例(12篇)
时间:2024-03-01
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随着我国经济的快速发展,社会节奏的变快,人们的生活观念和日常方式已经悄然发生了巨变。普通民众对居室环境的舒适程度要求有了明显的提高。近年来,暖通空调广泛的应用在公共场所和各大商场中,在给人们提高了高品质的舒适环境的同时也成为能源消耗的重要增长极。据相关数据统计,在本文欧美发达国家中,暖通空调能耗占建筑能耗的64.8%,占总能耗的比例为22.8%,所以,使用暖通空调所引起的环境问题已经被国内外社会各界专家学者高度关注,可见,探讨和研发暖通空调的环保节能技术的重要性。
一、暖通空调的作用和影响
暖通空调的主要功能为提高室内的舒适度,对室内空气的温度、湿度进行调节控制的设备,它是大、中型工业厂房、设备、建筑中非常重要的一个环节。通过暖通空调人与周围建筑环境之间热量平衡,比如,通常普通大众所用家用空调能够改善人和墙面之间的辐射热能量交换,从而达到保持人体的热量平衡,满足人体感官的舒适程度;工业厂房或通信设备机房内所用的大型中央空调系统则是为设备能够保持良好的工作状态,将其周围环境湿度、温度调节设备工作所需要的最佳指标上,以满足各种生产工艺的需求。当然,在给人体带来舒适的同时空调系统对人体健康的危害也十分明显。由于暖通空调的大量应用,近年来,相当数量的建筑楼体都有着密闭性的特征,加之各种含有化学成份装修材料的大量使用,使得室内环境污染程度十分严重。暖通空调的工作原是就利用调节室内空气的循环,达到控制环境的目的,如果,室内新风量不足,空气污染严重,将使得使用空调系统的室内环境污染物指数远超国家安全标准,给人的身体健康带来危害。所以,研究和探讨解决空调系统对人体健康和环境污染所带来的问题,有十分重要的作用[1]。
二、加强暖通空调节能环保的措施
1、提高建筑中的能源利用率。暖通空调与室内建筑、周围环境是密不可分的,加强暖通空调的节能环保首先就要提高暖通空调所在建筑中的能源利用效率。如,利用已有的自然条件,尽量减少室内热量的消耗和扩散,如,加装建筑体的外层保温材料,对建筑的防护结构进行保护,此外,房屋采光方向、外型设计、建筑群体的整体规划等因素都是建筑能源节能的重要利用因素。据相关数据统计,果对建筑物体的增加防护,以加强建筑物的保温层,如果成本投放占总投资的比值在4%—7%时,建筑物体的围护层所起到节能可达到20%—40%。通过对建筑物体的防护改善,可以达到夏季减少外界热量传递到室内,冬季室内热量传递到室外的效果,从而,极大地改善了建筑体的热环境以及冷消耗。通常情况下,建筑物外墙体是建筑的主体结构,由于所用材料单一,通常都达不到较好的保温、隔热效果。近年来,部分建筑体所使用的复合材料墙体,逐渐成为主流,如,粘土空心砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等[3]。
2、大力推广热泵技术。热泵技术新兴的建筑节能技术,它是利用少量的热能来提升其它能量,如,空气、土壤、水中、太阳能中的热能,最终,达到节能环保的目的。热泵以热能能量源的性质不同主要分为空气源、地热源(水源、土壤源)以及太阳能。目前,在我国的长江中下游地区,空气源热泵已经得到了大量的应用,它有着操作简单,运行可靠的特点。地源热泵由于主要依赖于地下水,近年来,随着地下水资源的短缺,地源热泵的应用呈逐年下降趋势。相对前两者而言,太阳能热泵的研究和应用起步较晚,由于太阳辐射能具有周期性和不确定性,所以,太阳能热泵的使用始终没有达到产业化。
3、应用蓄能、热回收技术。随着我国经济发展和城市化进程的加快,城市规模逐年扩大,城市居民用电大幅度攀升。特别在夏季,我国南方城市的空调用电使城市商业生活用电的峰谷差异进一步拉大,而我国的电网自身调节能力严重不足,造成了能源利用效率低下。蓄能系统的出现极大地缓解了这一现象。蓄能系统主要是指将空调系统不需要冷量利用相关制冷介质进行储存,在空调工作的高峰期间再传递到空调系统中,这样,暖通空调的运行负荷降大为减少,从而达到了省电的目的[4]。
在大型的企业或者商场内,室内的所需要的新风需求量非常大,这使得空调的新风负荷较大。空调机组中的热回收装置,可以将排风中的能量转移到新风中,对新风进行预冷或预热,从而达到空调节能的目的。常见的空调中热回收装置有:转轮全热交换器、板式显然交换器和板翅式全热交换器。
4、加强对空调智能控制系统的应用。传统的空调控制技术对于环境变化的适应性较差,空调温度、湿度惯性较大,不能实现冷冻水流量跟随末端负荷的变化而动态调节。智能控制系统则较好地解决这一难题。智能控制系统主要包括模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统等,近年来在暖通空调领域应用较多地主要是模糊控制系统[4]。
三、总结
在全球能源日益紧缺的今天,随着新能源技术的发展,环保节能新产品的不断开发,暖通空调向低碳环保方向发展已成为必然的趋势,可见,研发暖通空调系统环保节能技术应用对我国的经济可持续发展有着十分重要的战略意义。
参考文献
[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[m].中国建筑工业出版社,2007(02)
[2]姚灵锋.地源热泵热平衡问题的研究及工程应用[j].节能技术,2009(03)
【关键词】节能环保技术;暖通空调;应用
一、暖通空调系统应用
为了推动空调系统朝环保方向发展,科技人员开始专研技术,开始做了大量科研工作。在不断研究过程中,科技工作这积累了大量的工作经验,可以将空调系统应用实现节能效果。例如:可以使用地源泵技术、热泵水源技术以及太阳能技术等等,可再生能源在这些技术指引下,渐渐地提高了使用效率,促进社会进步。可再生能源在该系统中的应用形式,主要包含自然通风应用、海洋能应用、自然通风应用、太阳能应用等等,该应用形式非常广泛,使得技术要求也会不断提高。科技进步推动社会发展,特别是在能源枯竭的当今,那些可再生能源具有取之不尽用之不竭的特性,这些能源开发成本低,能源使用效率高。人们认识到可再生能源的作用,但是要实现这一目标,需要有技术做支撑。看着林立而起的高楼大厦,大型且数量多,无疑给能源使用和消耗带来挑战,因此,需要不断的更新技术,开发新能源。
暖通空调中利用太阳能的形式,主要有主动利用形式和被动利用形式两大类型,其中主动利用形式包含两个主要内容,太阳能制冷以及太阳能采暖两大内容。太阳能采暖是属于主动式的采暖方式,它采得电源最为辅助能源,驱动使用太阳能加热水作为供热条件,管道中要备好循环流动器,收集到的热能会随着这个循环流动器进入房间内,给房间提供自然的供热。这是一种非常经济的供暖方式,它提高了能源利用好率,从而节约了大量的能源。随着科技不断进步,人们已经研究出了集热器,该集热器主要是针对太阳能而言,它具有诸多的优势。例如:该设备的承受压力能力强、工作温度高、抗冰雹以及耐冷热冲击的优势,这使得集热器被大量的运用大实际采暖中,提高了采暖速率和效率。采暖系统要借助集热器来收集太能能变成了可能。另外一种形式是太阳能制冷,它主要包含几个类型分:吸附式制冷、压缩式制冷以及吸收式制冷类型。它的研究方向是将制冷放在重点位置上,主要考虑到如何将太阳能以最大转化率应用,将可再生的太阳能转化成电能,提供照明使用,这将提高能源使用效率,从而起到了节约减排的效果。人们将太阳能作为人热源的主要吸收对象,它需要功能强大的系统做支撑,该设备运行起来效果才会更好。一般制冷的过程为驱动溴化锂在热能的转化下,需要加入水溶液,在水溶液的吸收下,提高制冷系统运行效率。
二、实际应用类型
(一)自然风的应用
该利用部分是暖通空调应用的关键部分,每当室外的温度低于市内温度时,供暖方案就可以启动。在供冷期内将室外的风源具有的自然冷收集起来,或者是将室内负荷的冷源收集起来。在系统的转化中,可以将部分能源作为储备能源。通常该收集工作出现,一般都在夜间供暖的过渡期,可以将室外风进行直接供暖,使得夜间通风蓄冷目标实现。在利用自然风时,需要提供所需冷量,和普通的空调相对比,它的耗电量会明显下降,有的设备之间不使用电能。该方式提高了能源利用率,也节约了能源,对环境不会造成污染,保持室内空气清香。
(二)海洋能的应用
该应用主体为海洋能,主要是利用海洋能进行发电。随着科技水平不断提高,该发电的技术已经成熟,在利用范围和安全性上有了保障。众所周知,海洋它属于淡水循环以及地球气候的调节者,而且它还具有能源丰富的特点,开发这样的能源,社会经济效益会提高。它只要在陆地和大气之间形成能源通道,并且源源不断的输送热量,使得物质和能量之间不断的循环运行,为发电提供了充足能源。这是制冷最优的选择方式之一,一个巨量的能源需要人们去开发使用。
(三)地下水的应用
我们知道地下水具有隔热作用,它的温度不会受到气温影响,会一直保持着热量。暖通空调的使用中,可以借助地下水作为能源供应主体,让热泵的热源输送到地面上进行供暖。水源热泵技术它主要是借助地球表面的温度形成温度聚集区,例如一些湖泊、河流、地下水等等,它们不断的吸收地热能,累计到一定程度之后。在热泵设备中,只要通过高位电能输入,就可以实现能源的转化。然而,在利用过程中需要明确每项技术效果,例如:回灌技术它的回收可靠性知否强,一些地下水的使用需要考虑到水质,如果水质不达标,那么将不能实现转化。我国的科技水平不断进步,人们看到了未来的发展趋势,可持续能源在逐渐的被开发,这值得可喜可贺。然而,因为这是一个新的挑战,没有实际的应用例子提供参照。因此,开发工作一直属于摸索阶段,这些可再生能源对社会的发展固然重要,但是开发技术更显得有风量。
三、结语
随着社会不断进步,林立而起的建筑需要大量的空调提供供暖或者制冷。然而,当下的社会能源枯竭已经成为现实问题,人们希望利用可再生能源,使得空调使用效率提高。太阳能、地热能、海洋能等等,这些能源的开发利用将极大的促进社会生产力提高,为了使用新能源,科研人员已经开始进入研究阶段,相信在不久的将来,新能源普遍利用会得到实现。
参考文献
[1]王辉.节能环保技术在暖通空调系统中[J].学问,2009年3期.
[2]黎明.节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J].学问,2009年5期.
关键词:暖通空调;发展;节能;措施;
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
引言
基于我国建筑能耗日益提升、碳排放量持续扩大等不良现状,我们只有从建筑节能、暖通空调技术研究发展入手,更新传统技术体系,树立节能环保及可持续发展理念,采用节能材料、节能思路、节能技术提升建筑节能水平,才能真正创设优质建筑工程,美化建筑空间与社会生态环境,以建筑节能实际行动促进和谐社会的持续发展。
1节能设计措施要到位
在科学技术日新月异的今天,暖通空调领域不断涌现出新技术,我们还可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。
一是从设计入手,合理选择和设计暖通空调系统,使其在高效、经济的状况下运行。
设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在的现象是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算负荷用的单位建筑面积的冷热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增大,运行费用增加,能量消耗上升。
二是采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式。影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但对于不同热湿参数组合的环境,其空调系统的能耗却大不相同。
三是结合实际情况,合理选择空调冷热源,力求实现冷热源的多元化。暖通空调系统的广泛应用,对不可再生能源消耗大幅度上升的同时,对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理选择冷热源,已经引起各方的广泛关注。同时,系统还应加强冷热回收利用的研究运用工作,实现能源利用的最大化。提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,可以减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,达到节能的目的。在选择热回收装置时,应当结合当地气候条件、经济状况、工程实际和排风中有害气体等多种因素综合考虑,确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资回收较多热(冷)量的目的。2提高暖通空调节能效率
很多暖通设计师对新规范中新风量的规定表示赞同。现行《采暖通风与空气调节设计规范》对最小新风量作出明确规定,要求建筑满足国家现行有关卫生标准。设计师认为,在目前中央空调清洗不够规范的背景下,加大新风量很必要。不过,对于室内设计温度的要求,设计师却持保留态度。暖通空调行业流传着一种十分形象的说法:“如果说节能像一棵树,很多枝杈可以作为思路,那么,业主方的意见更像那个根。设计师的态度,将成为决定暖通专业乃至建筑节能的根本性因素。”在建筑领域,建设方的意见非常重要。此外,要想增加新风量或者增强风机盘管处理室内回风的能力,风机盘管加新风的新风口应单独或布置在盘管出风口的旁边,而不应该布置在盘管回风吸入口。
研究表明,加大新风量能够在一定程度上解决室内空气质量问题,但增加了系统能耗。新风定值必须按照规范来确定,因为新风量对于能耗和人体健康有着非常重要的作用。如果人员密度较大时,新风的供应按人员密度来确定非常不经济。我国建筑采用新风需求控制(检测室内二氧化碳浓度),值得注意的是:新风量变化,排风量随之发生变化,否则造成负压将适得其反。
据了解,对于多个空气调节区合用一个空气调节风系统,各区负荷变化较大,低负荷运行时间较长,且需要分别调节室内温度,在经济条件允许时,宜采用全空气变风量空气调节系统。设计时应注意三点:第一,要采用风机调速改变系统风量,而不能采用定速风机而改变系统阻力调节;第二,应采取保证最小新风量的措施,避免因送风量减少造成新风量不满足卫生要求的结果;第三,在调节末端送风口风量时,推荐采用串联式风机驱动型末端装置以保证室内的气流分布。类似于屋顶传热量较大、吊顶内发热量较大、吊顶空间较大(吊顶至楼板底的高度超过1米时)等情况,如果采用吊顶内回风,就会导致空调区域增大、空调耗能上升等问题,对节能非常不利。所以,当建筑顶层或者吊顶上部有较大热量、吊顶空间较高时,直接从吊顶回风并不合理。对于房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温度控制的区域,其空气调节系统宜采用全空气空调系统,而不宜采用风机盘管系统,以利于集中处理、调节,发挥有利因素,弥补之前产生的问题。当建筑空间高度大于或等于10米且体积大于1万立方米时,宜采用分层空调系统。与全室性空调方式相比,分层空调系统夏季可以节能30%左右,但冬季节能效果并不明显。通常设计时,夏季的气流组织为喷口侧送,下回风,高大空间上部排风;冬季一般在底层设置地板辐射或地板送风供暖系统,也可将上部过热的空气通过风道送至房间下部。3暖通空调系统节能技术
(1)采用新型节能舒适健康的空调方式
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果改变传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度降显著下降,显然后者比前者具有显著的节能效果。
(2)排风余热回收技术
夏季,空调建筑的排风温度低于室外新风温度,室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。冬季,排风温度高于室外新风温度,排风含湿量高于室外新风含湿量,热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为:在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热,利用排风余热来预热新风(或者利用余冷来预冷新风),从而达到回收排风余热的目的。(3)建筑热电冷三联供技术
当天然气为城市中主要的一次能源时,与简单的直接燃烧相比,先由燃气发电,再用发电后的余热供热和制冷,可获得更高的能量利用率。这种方式通过大型建筑自行发电,解决用电负荷,提高了用电的可靠性,减少了长途输电损失。同时以余热的方式解决了供热和空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷和稳定的热负荷或冷负荷的建筑,这种方式具有较高的节能效果和经济性。
结束语
总而言之,暖通空调技术与系统的节能减耗是建筑行业可持续发展的一大关键组成部分。它与我们的日常生活息息相关,并伴随着人民生活质量的进步而不断提高。光靠相关行业领域在设计、安装、技术与资源研发等环节的能耗控制是远远不够的,社会环境中的所有成员都应当树立起正确的暖通空调使用与节能意识,为整个社会的可持续发展作出贡献。
参考文献
[1]胡清蓉,高静.高层建筑暖通空调设计探析[J].现代商贸工业,2010(22)
[2]何剑锋,生态小区绿地规划与绿色建筑的可持续发展[J].广西质量监督导报,2008
【关键词】暖通;空调;节能;设计
1前言
节能减排是我国坚持可持续发展战略的客观要求,是我国推进社会主义和谐社会进程的必然选择,是实现社会主义生态文明的重要举措。建筑暖通空调系统在为居民的生活提供舒服环境的同时,也加重了社会的能源消耗负担,不利于居民低碳生活的实现,因此,需要从暖通空调设计开始,在满足人们对供暖基本需求的基础上,采用先进的设计理念,不断推进相关核心技术的突破,在最为优化的设计指导下,优化施工技术,优化施工管理,严格施工标准,最大限度的利用各种资源,提高资源的利用效率,保证工程质量,降低各种能源消耗,实现良好的经济效益和生态效益。
2暖通空调的节能设计应该坚持的原则
2.1.整体性原则
在建筑暖通空调的节能设计过程中,要遵守整体性原则,这是节能设计最基础的原则。在设计过程中,要坚持从全局出发,要深刻了解到暖通工程节能设计在整个建筑节能中的作用,从而从整体确定暖通空调系统节能设计在整体建筑设计中的地位。从整体的方向,以全局的眼光考虑各个细节,不断修改一些不够成熟的设计思路,优化利弊,从而实现最优化的节能减排设计,从而得到一个符合各方利益的设计方案,既要能够满足国家节能减排的标准,又要做到经济实惠,既维护用户的切身利益,又合理的控制了施工成本。坚持整体性原则,需要工程的设计人员具有精湛的专业技能,有统筹全局的战略眼光。
2.2.动态性原则
建筑的暖通空调工程设计是一项很复杂的工作,容易受到各种因素的影响,比如国家节能减排政策标准的变化,区域自然环境的变化等。因此,要想使得暖通空调工程设计能够满足节能减排标准,则必须坚持动态性原则,以变化发展的眼光,结合各种可能变化的影响因素,综合分析,并根据不断变化发展的工程实际情况作出合理的修改完善,使得节能减排设计方案能够和不断变化发展的实际情况相符合。
2.3.注重技术的发展
在暖通空调工程节能减排设计中,加强对空调系统的优化改良也是一种有效的节能减排方案。采用先进科学技术,加强对空调系统的研究,不断实现核心技术的完善,利用最少的资源,最低的能源消耗,达到满足居民基本供暖的目的。空调系统在生产技术上经过多年的发展和完善,已经日趋成熟,要想获得更大的发展空间,就必须加强节能减排的设计,实现空调系统的低能耗,低排放,这是整个暖通空调工程节能减排设计的重要方向。
3.暖通空调节能设计中存在的问题分析
虽然近些年随着建筑业的飞速发展,我们的暖通工程也得到了很大的发展,但是其在能源和资源的消耗和使用方面还存在着很多的不合理,这些状况都不利于节能减排的实施,所以下面我们对这些问题逐一进行阐述:
3.1.设计管理方面的不合理
设计是所有工程的基础,暖通工程也不例外。但是我国的暖通工程的设计并没有达到节能减排的效果,反而在这方面做的非常粗陋,大多数的设计都只注重了建筑供暖设施在使用上的便利性和美观性,并没有真正的将节能和低碳作为一项重要的设计理念,这是我们必须从根本上改进和克服的。
3.2.实施设计环节方面的不合理
除了设计理念上的问题,就是在具体的设计环节中出现的问题,这也是设计理念的不正确所导致和引发的,是设计理念偏离后的必然结果。但是,这些病不是具体设计中最严重的问题,个别的暖通设计中存在着违规操作的现象,即为了达到一定的设计目的和效果,无视国家的有关规定,违反国家的关于暖通设计的相关指标,这种情况的后果是非常严重的,不仅威胁住户的安全,也给工程造成了很大的质量上的问题。
3.3.忽视能源管理要求
我国的许多暖通工程的设计师并没有非常专业的能源管理方面的知识和经验,所以,这种能源管理上的专业素养的缺失,必然导致了一些暖通设计中的细节问题的疏忽。
4建筑暖通空调工程的节能减排设计方案
4.1.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计工程细致而庞大,说它庞大是因为它对广大的群众的生活产生重要的影响;说它细致是因为它的技术性非常强,需设计者细心而又有耐心。所以,它要求设计者在设计时全面的思考、综合的把握,不断地提升空调设计的科学性、合理性、技术性、节能型以及实用性。通常,设计者在设计时,往往考虑最多的是空调在运行中的最大的负荷,即所谓的最大负荷原则。但是,在实际的运行中,空调系统很少能够达到最大的负荷,从而造成了空调机组及输配系统在较低的效率下运行。所以,设计者在设计时,应充分考虑空调机组部分负荷运行的时间,对空调系统设计方案进行优化,必要时刻借助模拟软件对建筑全年负荷进行动态模拟。
4.2.增强围护结构的保温性能
在空调的设计中应该考虑的另一个重要的因素就是建筑的围护结构。一个保温效果好的围护结构能够大大的减少室内热量的流散,从而降低人们对供暖的需求。通常,一个围护结构的保温效果好,空调的系统的负荷就大大的降低,这就从相反的方向达到了节能的目的。故而,空调系统的负荷的大小与墙体围护结构的保温的性能有很大的关系。在一些供暖要求比较低的地方,只要围护结构的保温性能足够好,就可以直接不需要供暖设施。因此,国家在制定有关的建筑节能设计标准和规范的时候,充分的考虑到了围护结构的节能性的要求。
4.3.积极推进新能源在暖通空调系统中的运用
人类发展至今,对于能源的需求已经达到了空前的程度,而能源和资源的紧缺也到了最严峻的时刻,所以,要解决这种供需关系,最有效的办法只能是新的能源的开发和使用,我们的科研人员多年来在这方面的努力也取得了一定的成绩,一些新型能源,如风能,水能,太阳能等等已经在一定程度上被投入使用,虽然现阶段这些可再生能源在我国的总的能源消耗中所占的比例较低,但毫无疑问,它们有很好的发展前景,并最终成为最主要的能源。
5.结语
近年来我国的经济步入了高速发展的时期,但在经济繁荣的同时,也造成了巨大的能源消耗,能源紧张,生态破坏等一系列问题开始出现,不仅仅影响到了居民的生活,更严重威胁到了我国经济的可持续增长,对我国可持续发展战略的贯彻落实造成了很大的负担。
参考文献:
[1]张莉李尧朱玉明暖通空调节能设计分析[期刊论文]《山西建筑》-2010
关键词:空调系统;节能措施;运行管理;
1空调节能的重要性
据统计,目前暖通空调能耗占到建筑总能耗的25~45%,且每年以较大速度递增。可见空调能耗在当前社会能耗中占了比较大的份额,由于各方面原因造成空调能耗浪费比较大,因此对空调系统节能的研究显得迫切及重要。采用合理的措施和策略来节约空调能耗,对我国来说可以节约资源、保护环境,而且可避免不必要的电力建设投资;对用户来说则可减少空调运行费用的开支,其经济性是显而易见的。在某种程度上,综合利用各种技术措施达到空调节能,有利于国民经济的可持续发展。
2影响空调能耗的因素
影响空调能耗的因素有很多,例如,室内温湿度设定值、新风量、空调方式、空调系统的控制运行和维护管理等。建筑物的朝向和平面布置、建筑维护结构的保温性能、窗户隔热和建筑遮阳等也对空调能耗产生很大影响,因此,在空调设计运行时应综合考虑各个因素的影响,力求在最大程度上降低空调能耗。
3空调节能的若干措施
空调系统由多个环节组成,其总能耗受诸多因素影响,因而节能是一个综合系统工程。有效可行的节能措施和策略可有多种,设计和使用空调系统应对各节能方法综合利用以趋利避害。
3.1建筑设计方面的节能措施
建筑节能主要表现在:建筑物方位与周边环境、建筑材料、围护结构保温、建筑采光通风设计等方面。
(1)建筑物方位与周边环境
为实现尽可能减少建筑物能源使用量的目标,建筑物的朝向尽量南向,冬天最大限度地吸收太阳能量,夏天最大限度地减少吸收太阳能量。
(2)建筑物结构
材料用传热阻较大的环保材料来替代,如多孔砖或空心砖等;推广多层建筑玻璃与粘贴玻璃的透明聚脂膜使用等防止太阳辐射热的措施。
(3)推广外墙外保温建筑
通过多项工程采用该类建筑保温系统,无论是从建筑物外装饰效果还是居住的舒适程度,该项措施是值得推广应用的节能新技术。
(4)建筑采光通风设计
①从建筑物的围护结构(窗、墙、楼板、屋盖、地板等)传入室内的热量中,外窗的传热量和太阳辐射占围护结构的总传热量比例很大。因而要尽量减少外窗面积,并采取有效的遮阳措施,如选用特种玻璃、双层玻璃和窗帘或遮阳板等。以夏热冬冷地区6层砖混结构试验建筑为例,南向四层一房间大小为6.1m(进深)×3.9m(宽)×2.8m(高),采用1.5m×1.8m单框铝合金窗在夏季连续空调时,计算不同负荷逐时变化曲线,可以看出通过实体墙的传热量仅占整个墙面传热量的30%,通过窗的传热量所占比例最大,而且在通过窗的传热中,主要是太阳辐射得热,温差传热部分并不大。因此,应该把窗的遮阳作为夏季节能措施一个重点来考虑,在保障室内采光的前提下;合理确定窗墙比十分重要。
②提高门窗气密性
设计采用密闭性良好的门窗,加设密闭条提高门窗气密性。为了保证建筑的节能,要求外窗具有良好的气密性能,以抵御夏季和冬季室外空气过多地向室内渗漏,达到降低建筑物耗能的效果。
3.2空调系统设计方面的节能措施
(1)由于空调水系统的输配用电占空调能耗比重较大,水系统设计节能应注意以下几点问题:
①应对每个水环路进行水力平衡计算,对压差相差悬殊的回路采取有效措施,如采用同程系统、或采用平衡阀等措施进行控制;
②避免大流量、小温差的现象,设计中供、回水温差一般取5℃,但经实测,夏季冷冻水回水温差较好的为3.5℃,较差的只有1.5~2℃,造成实际水流比设计水量大1.5倍以上,使水泵电耗大大增加,故设计过程应认真校对和计算空调水系统相关系数,切实落实节能设计标准的要求值。
(2)根据计算负荷的大小来选择机组,不要选用容量过大的主机。容量过大的主机不能全负荷运转,既增加设备的投资,又浪费运转能耗。选择水泵应按设计值查找水泵的特性曲线选定水泵型号,而不能按铭牌数据确定。
(3)优化空调机组和末端设备的选择设计中注意选用重量轻,噪声少,单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用风机风量、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。
(4)根据容量大小尽量选择能效比高的机组。根据机组的容量和运行情况等来选择水冷或风冷机组,尽量选择能效比高的产品。
(5)应用变频技术
随着自控技术的发展,各种类型的冷水机组及水泵都有较完善的自动控制调节装置,能随负荷变化自动调节运行状况,保持高效率运行。针对空调控制系统的特点,再加上电力电子技术及微机控制技术的发展,变频器的应用日益广泛。这就给我们提供了一种既能达到控制要求又能节约能源的方法。
(6)开展冷热回收利用的研究运用工作,实现能源的最大限度利用。如使用全热新风换气机采用全热新风换气机可实现室外净化后空气与室内空气进行热量交换,来降低由于新风产生的负荷;当在夏季制冷期运行时,新风从排风中获得冷量,使温度降低,同时被排风干燥,使新风湿度降低;在冬季运行时,新风从排风中获得热量,使温度升高,同时被排风加湿。
(7)推广使用可再生能源或低品位能源的空调系统。随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热技术在部分区域已有应用,值得在太阳能丰富地区推广。
3.3空调系统运行管理方面的节能措施
一个高效的运行管理制度对建筑节能起着关键的作用,如果管理不善,将会造成能源极大地浪费。空调运行管理的节能措施有:
(1)不连续工作的空调循环通风系统,尽可能的缩短预冷的时间,可在预冷时采用全循环风,不引入新风。人员数量变化比较大的系统,在空调季新风量应该根据室内的CO2浓度检测器,自动控制新风人口阀门,调节新风量。
(2)当过渡季节中室内有冷负荷时,应尽量采用室外新风的自然冷却能力,节省人工冷源的冷量。根据季节的变换,合理设置被控制房间的温度,避免夏季室内过冷,冬季室内过热的现象。过冷或过热不仅使人感到不舒适,而且额外消耗能量。
(3)加强日常和定期对设备和系统的维护
运行管理人员应经常检查自控设备和仪表,并对仪表数据进行运行记录,根据仪表数据发现系统运行存在的问题,保证系统正常运作。加强对系统各部件、构件检查维护,防止冷、热水和冷、热风的渗漏;对需要定期除垢、除灰、定期清洗的设备进行定期维护处理,如冷凝器等换热设备、过滤器、除污器等设备定期除垢、清洗。
关键词:环保节能技术;暖通空调系统;应用
Abstract:Atpresent,moreandmoreattentiontothecomfortoftheresidentialandofficebuilding,HVAC,accesstoawiderangeofapplications,adirectresultofbuildingenergyconsumptionisrisingdramatically.Increaseinenergyconsumptionwillnotonlybeadirectresultofasubstantialincreaseinenergyconsumption,butalsoinlargeparttoincreasedpressureforenvironmentalprotection.Keywords:environmentalprotectionandenergysavingtechnology;HVACairconditioningsystem;application
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
暖通空调系统的主要功能包括调节室内的温度、湿度、空气的洁净度和气流速度等等,能够为人体的热平衡提供精准的控制体验,保证人们可以在最佳的舒适度下工作和生活。另外,对于某些对空气洁净程度有特殊要求以及恒温恒湿的室内环境而言,暖通空调系统是不可或缺的。
一、暖通空调行业在节能方面发展现状及存在的问题
我国建筑行业发展历史相当悠久,有着几千年的文明,自古人们就有利用自然界的天时和地利的优势,来优化建筑内部取暖和通风。但由于越来越多的建筑需求,人们对采暖、通风和空气调节使用大量的人工方法,能源消耗大的惊人。近年来,节能的呼声越来越强烈,暖通空调节能在我国实施的越来越完善,不过暖通空调节能还存在以下问题:
1.在设计、施工方面存在的问题
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:
1.1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。对于一个舒适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。
1.2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。
1.3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。
2.对节能方案的评价方法存在的问题
随着对节能和环保要求的不断提高,很多新技术和方案出现,但每种技术方案都存在各自的优缺点。面对如此众多的设计和方案,从不同的角度看问题,评价结构有很大差异,甚至完全不同。设计人员在缺乏对设计方案正确评价方法的情况下,显得无所适从。错误的评价方法将会起到误导作用,势必造成极其严重损失。
3.运行管理中存在的问题
很多工程实施过程当中,在暖通空调设计和施工完成之后就投入了运行,不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,也不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。
三、关于暖通空调节能的设计及新技术应用
3.1暖通空调能耗的组成
暖通空调系统消耗的能源主要由供热、制冷负荷的确定以及空调系统的正确合理配置、空调系统正确的布置和空气调节设备的选择以及空气调节负荷为依据的。暖通空调节能的关键是空调外界负荷和内部负荷同时决定。
3.2建筑规划设计阶段的节能措施
设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。
规划设计是建筑节能设计的重要方面,规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究,以优化建筑的微气候环境,有利于节能,充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌等自然因素。
(1)热泵技术
所谓热泵,前是靠位能拖动,迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。顾名思义。热泵也就是像泵那样,可以把不能直接利用的热能(如空气、土壤、水时热以及太阳能、工业废热等)转换为可利用的高位热能,从而达到节约部分高位能(煤、石油、天然气、电能等)的目的。因此,利用低位能的热泵技术是一条极重要的节能途径。
(2)排风余热回收技术
利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。具体做法为:在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热;利用排风余热来预热新风,从而达到回收排风余热的目的。这样,不但节能,而且改善了室内空气质量。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段,进一步提高产品的性能和质量,并且使其易于与各种不同的建筑相结合,便于安装使用,是这项技术的主要研究方向。
3.3若干环保节能技术在暖通空调系统中的应用
3.3.1变频节能技术
在暖通空调系统中应用变频节能技术已经成为重要的发展趋势之一。变频节能技术具有非常之多的优点,使其在各个领域当中获得了青睐和广泛地应用。将变频节能技术应用于暖通空调系统当中,首先,能够在非常大的程度上降低暖通空调系统的能耗水平,并根据不同的实际需求来选择若干的运行模式,不仅非常灵活,而且能够有效节约运行成本;其次,能够在很大程度上弥补暖通空调系统的先天不足,使系统得到优化和完善。
之所以能够将变频节能技术应用于暖通空调系统当中主要是由于以下几个原因:首先,暖通空调系统在设计方面一般均会留有一定的设计冗余,并且设备几乎很少在满负荷状态下工作或者根本不在满负荷状态下工作;其次,暖通空调系统的实际运行负荷通常受到室外环境尤其是气候条件的影响而发生相应的变化;最后,暖通空调系统的实际运行负荷通常受到建筑物本身的使用情况和室内人员实际需求情况的影响而发生相应的变化。
正是因为以上原因,应用变频节能技术便成为了必然选择。如果暖通空调系统只能够在额定工作状态工作,那么当实际情况不需要暖通空调系统全负荷工作时,而该系统仍然处于全负荷的工作状态下,这必然会导致不必要的浪费。应用变频节能技术之后,暖通空调系统可以根据实际的符合需求情况来决定系统的工作频率,不但充分满足了实际需求,还有效降低了能耗水平。
3.3.2蓄冷技术
不同的地区、不同的城市以及城市中不同区域之间均存在着不同的用电负荷峰谷情况。在用电高峰时期供电系统的压力明显增大,常常会出现供电不足的情况;但是在用电低谷时期供电系统的供电能力没有完全发挥出来,供电过剩的情况非常明显。因此,为了起到非常好的“削峰平谷”的作用,可以将蓄冷技术应用在暖通空调系统中,不仅能够节约暖通空调系统的运行成本,还能够有效缓解用电高峰时期的电网压力,获得良好的社会效益。
具体而言,蓄冷技术主要就是利用用电低谷时期的电价优势和电能优势,启动冰蓄冷系统将水冷冻成冰,借此来储存这种低温能量;而在用电高峰时期,在将蓄冷系统中蕴藏的低温能量释放出来,用来进行降温。
3.3.3变风量技术和变水量技术
依照空调系统的设计工作负荷状态来对送风量和水流量进行改变,能够有效起到节约能源的作用。变风量技术主要是将利用变风量空调的末端装置来感应室内负荷的变化并进行补偿,即调节空调的送风量来保证室内温度能够维持在合理的范围之内。相对于传统的定风量空调系统,采用变风量技术通常能够节约大约二分之一左右的能源。
变水量技术主要利用风机盘管空调系统,通过调节控制水流量的方法来实现对温度的控制。相对于传统的定流量空调系统,采用变水量技术能够节约大量的能源。
3.3.4可再生能源技术
第一,自然风能的应用。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[1]。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[2-3]。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。
第二,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2个方面:首先,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。其次,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。
五、结束语
对暖通空调系统的节能存在的问题给予重视,暖通空调才能给千家万户带来便利,才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,需要得到政府部门的重视和支持。同时,暖通专业工作者,都有义务在暖通空调的节能领域里积极地贡献自己的力量。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑,严格遵守节能规范,将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用,应当得到政府等有关部门的支持,并大力推广。
参考文献:
[1]王辉节能环保技术在暖通空调系统中的应用.[J]学问.2009(3)
[2]何金刚,王磊,吴杨.节能环保技术在暖通空词系统中的应用.[J]建筑节能.2008(7)
[3]郑洁,彭鹏.暖通空调系统的节能措施[J]智能建筑与城市信息.2005(10)
[4]赵沛楠.可再生能源促绿色建筑发展――专访住房和城乡建设部建筑节能与科技司司长陈宜明[J].建筑节能,2011,(07):223-225.
【关键词】:暖通空调环保节能新技术研究
中图分类号:TM08文献标识码:A文章编号:
1、前言
随着我国经济的快速发展,我国每年大约有20亿m2的建筑总量,接近全球年建筑总量的一半,建筑能耗巨大,建筑节能的职责义不容辞。随着现代人们的生活理念和方式的多样化细节化,对于建筑物内的环境要求也日益增加。暖通空调在给人们带来舒适和高品质的居住环境的同时,亦成为建筑能耗中的大户。据统计在发达国家中暖通空调能耗占建筑能耗的65%,在发展中国家暖通空调所用能耗占了40%以上。以建筑能耗占总能耗的35%计算,暖通空调能耗占总能耗的比例竟高达22.75%,为此我们应该积极开发和推广应用暖通空调节能环保的新技术、新材料和新方法。
2、暖通空调存在的意义和影响
暖通空调的应用是为了向人们提供舒适和高品质的生活以及室内生活产热环境。其主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境如墙面等之间的辐射热交换的改善,一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求,而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境,满足生产工艺要求。但空调系统的启用对身体健康也产生了威胁,由于近年来建筑物的密闭性大大增加,各种新的装饰物投入使用,这一切都导致室内污染物的增加。使用空调系统的环境内,由于空调的运作原理,对室内空气进行循环利用,新风量严重不足,导致使用空调系统的室内环境污染物远超过国家安全标准。因此,为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题,研究环保新型节能技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。
3、暧通空调节能新技术的应用
3.1、热量回收技术
(1)主要的热回收技术
对于热量回收技术关键之一在于排风余热回收,一般的空调系统都要设计新风系统来稀释室内的有害物,以保证室内空气品质。同时为了保证室内的风量平衡,使新风顺利进入室内,还要设计排风系统。对于人员集中的建筑如商场、办公楼的会议室等,新风量较大,使得空调系统中的新风负荷也随之增大;同时排风将空调房间内的空气排出室外,也是一种能量的浪费。因此充分利用排风的能量,对其进行回收,从而对新风进行预冷或预热,减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。目前排风余热回收主要分为显热回收和全热回收;热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翅式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等。
其次是制冷机组的冷凝热回收,制冷机组冷凝热回收的换热设备目前逐渐引起人们的重视。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如果与生活用热水系统相结合,使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器,生活用热水通过热交换器的另一侧,由于被压缩后的制冷剂温度较高,只要设计合理,它能够提供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度,可以储存在保温水箱中,满足人们的需要。当制冷机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时,亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。
(2)节能效果的论证
由规范资料可知,空气源热泵冷凝器侧的空气设计时的进出口温差范围在8-12℃,我们取10℃,按照重庆市设计参数,室外温度36.5℃,而空气源热泵冷凝器侧出口的空气温度为46.5℃,除湿过程的影响因素分析及趋势模拟分析时,空气和溶液再生过程入口工况基准点参数的确定为:
空气入口参数值:Fa=1.5kg/(m2.s),ta=36.5oC,
溶液入口参数值:FS=4.0kg/(m2.s),tS=70oC,X=40%
表1再生过程计算中空气和溶液入口参数变化范围
将入口空气温度36.5℃,出口空气温度46.5℃输入上面的再生器计算入口工况基准点处,进行再生模拟计算对比。当直接采用室外空气,空气入口温度为36.5℃时,溶液的出口温度为59.64℃,浓度为40.3%,由此可得:溶液进出口温差为10.36℃。
1)失水量为:Fsi.Xsi/Xso-Fsi=4x0.403/0.4-4=0.03kg/(m2.s)
其中:Fsi——为溶液入口流量取4kg/s;
Xsi,Xso——分别为溶液进、出口浓度%;
2)再生过程中溶液的消耗热量为:
QZS=CPSFsi(tsi-tso)=2.736x4.0x(70-59.6)=113.3kJ/(m2.s)
3)再生效率为:
QZS=0.03x2501/113.3=66.2%
其中:CPS——为40%的溶液比热容取2.736kJ/kg.k,
r——为水蒸气汽化潜热取2501kJ/kg
当入口空气温度为46.5℃时,溶液的出口温度为58.72℃,浓度为40.39%,同理可计算出失水量为:20.038kg/(m2.s),再生消耗热量:122.65kJ/(m2.s)再生效率为:78%。溶液失水量增加率为:(0.038−0.03)/0.03=26.7%
4)再生器中再生效率增加率为:(78%−66.2%)/66.2%=17.8%
已求再生器中消耗的热量:113.3kJ/(m2.s),如果需要溶液的失水量不变,那么再生器中所消耗的热量可以减少为:Q–Q/(1+17.8%)=17.12kJ/(m2.s)
5)再生器中消耗的热量节省率为:17.12/113.3=15.11%
如果考虑换热器H处制冷剂过热蒸汽温度的影响,那么室内排风经过换热器H处后的温度要远大于46.5℃,此时再生器中溶液失水量增加率和再生效率增加率会更高。
3.2、蓄冷冰浆技术
空调蓄冷技术,可利用分时电价的不同,贮存电网低谷时段的“便宜的能源”,在需要冷量的峰值时段,将贮存的冷量释放出来以满足空调负荷的要求。这种冰蓄冷技术的主要优势在于:巨大的相变潜热,并可利用低温显热(冰的融解热335KJ/kg,水的比热容4.18KJ/kg.℃);较好的流动性,可泵送至任何地方,融冰释冷速度,热响应速度快;采用蓄冷策略,减少系统运行费用,增强供冷的可靠性。
图1:家用冰蓄冷空调系统简图
1-压缩机;2-四通阀;3-冷凝器;4-蓄冷用储液器;5-双阀机构;6-蓄冰槽;7-蒸发器;8-汽液分离器;9-水泵;10-V1~V7球阀
3.3、区域冷热电联供和分布式能源技术
区域供冷系统,类似如北方的城市集中供热系统的,是在一定规模的区域内,由专门的制冷站集中制造冷冻水,通过冷冻水管网络向各用冷建筑物输送,从而提供制冷空调服务的系统。
区域供冷系统适合应用在冷负荷密度高以及年冷负荷系数大的地方,如工业建筑群,人口稠密的城市商业区等。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三部分组成。中心制冷站通过各种方式生产冷冻水。其设备包括制冷机以及附属设备、蓄冷设备、热交换设备以及控制装置。冷冻水输配管网将中心制冷站生产的冷冻水输送至各用户。区域供冷相对于传统的中央空调以及分体空调具有以下特点和优势:一是能源利用效率高,同时使用系数小,制冷主机装机容量小;二是减少运行管理人员,提高维护质量,环保优势明显;三是有利于采用蓄冷技术,建筑美观性和空间利用率的提高。
分布式冷热电联供系统实现了能源的梯级利用,具有节能、环保与可靠性高的优点。区域供冷与分布式冷热电联供系统结合后,不仅能发挥各自的优势,进一步提高能源利用效率,并且还能使分布式冷热电联供系统得到新的发展,其规模大大拓宽。其与区域供冷和集中供热系统相结合的大型分布式冷热电联供系统是解决目前我国能源形势严峻,天然气利用的快速发展以及新一轮的城市化高潮等问题的最佳方法,具有广阔的发展前景。
4、结尾:
暖通空调的节能在整个建筑节能中占有重要地位,我们需将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面,在暖通空调制造中大力使用环保节能技术,是其相关行业走向辉煌的必行之路。只有不断研究和发展新的环保节能技术,才能保证暖通空调系统与时俱进,在近年来飞速发展的建筑业带给空调制造业良好的发展机遇下大放异彩。
【参考文献】:
[1]《建筑机电节能设计手册》欧阳东等,人民交通出版社
[2]《暖通空调热泵技术》姚杨等,中国建筑工业出版社
关键词:节能环保技术;暖通空调;应用
前言
所谓的暖通空调,指的是室内、车内负责采暖、通风与空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计集热力学、流体力学、流体机械于一体,是机械工程领域中的重要分支,它能够控制空气的温度与湿度、提高室内舒适度,是中大型工业建筑或摩天轮等办公建筑当中的关键一环。作为一个国际性产业,暖通空调系统相关工作内容包含对系统的运行、保养、设计、架构与设备制造商以及业务、研究、教育推广。
一、建筑暖通空调系统的概述
建筑暖通空调系统的组成具有综合性的特点,在其结构设计过程中,要把通风、调温、采暖等结合在一起,形成一种综合性的系统装置。从当前我国的居民生活现状来看,由于经济水平的提高,空调已经成为了大多数家庭的必需品,是不可缺少的一部分,它对人们生活质量的提高具有重要的意义。在时代的发展下,为了进一步的深化暖通空调的使用性能,很多的节能减排技术被应用到系统设计中,从它的实际应用来看,它具有较为显著的特点,即在实际的建筑施工过程中,暖通空调工程占据着较为重要的地位,对暖通空调系统进行节能减排设计一方面可以提高居住的舒适度,另一方面它可以对室内的温度和湿度进行合理的调节,可以说,它在现代社会中具有十分高的应用推广价值。
二、暖通空调系统运用节能环保技术的重要性
基于当前我国社会经济的不断发展,建筑业也取得了飞速发展,建筑能耗越来越大,其中暖通空调的能耗占据了30%-50%,并且呈现出逐年上升的趋势。在城市化进程的加快与人们生活水平提高的背景下,暖通空调系统的广泛运用使得其能耗进一步增加,激化了能源供求之间的矛盾。另外,当下的暖通空调系统当中所使用到的能源大多为电能等不可再生能源,导致了地球资源逐渐匮乏,也带来了严重的环境问题,例如二氧化碳、硫化物、氮氧化物等排放量的增加,酸雨情况的频发等。在暖通空调系统当中加入节能减排技术,能够有效地实现对能源的节约、对环境的保护。
三、节能环保技术在暖通空调系统当中的运用
目前节能环保技术在暖通空调系统中的运用主要体现在以下几个方面:
1.变频节能技术的运用
变频节能技术拥有多方面优势,因此在各领域当中受到了广泛的欢迎与运用。由于暖通空调系统通常都存在着或多或少的设计冗余,设备很难在满负荷状态下进行工作,在实际运行过程当中,其负荷受到以气候条件为主的外部环境、建筑物本身使用情况、室内人员的实际需求等多方面因素的影响会出现相应的变化,使得变频节能技术的运用成为了暖通空调系统的必然发展驱使。一方面,变频节能技术的应用,使暖通空调系统的能耗水平得到了大大的降低,同时能够依据具体需求灵活地选择不同的运行模式,促进了运行成本的有效节约;另一方面,变频节能技术很大程度地弥补了暖通空调系统的不足,实现了系统的优化与完善,满足了实际的需求。
2.蓄冷技术的运用
地区、城市、城市各区域的不同使得用电负荷峰谷情况也各有差异,供电系统在用电高峰时段所承受的压力大大增加因而很容易出现供电不足的现象,而在用电低谷时其供电能力又难以完全发挥,使得供电过剩。蓄冷技术借助用电低估时的电价与电能优势来启动冰蓄冷系统,把水冷冻为冰并将这种低温能量进行存储,在用电高峰时合理释放以实现降温。蓄冷技术的运用,可以有效地"削峰平谷",在节约了暖通空调运行成本的同时有效地减轻了用电高峰期的电网压力,得到了良好的社会、经济效益。
3.变风量、变水量技术的运用
变风量技术通过变风量空调末端的装置来对室内的负荷变化情况进行感应,并做出适当的补偿,借助对空调送风量的调节来保证室内温度保持在合理的范围当中,变风量技术相比传统定风量空调系统往往可以节约一半左右的能源。变水量技术是利用风机盘管空调系统对控制水流量的调节来对温度进行控制,相比较传统定流量空调系统大大地降低了能源的消耗量。根据暖通空调系统的设计工作负荷状态合理地进行送风量、水流量的改变可以实现对能源的有效节约。
4.可再生能源技术的运用
可再生能源技术主要包括自然风能和太阳能技术的运用。(1)自然风能。自然风能的供冷是暖通空调系统可再生能源技术当中的一个重要部分。在供冷期间,当室外空气焓值与温度低于室内时便能够借助室外风的自然冷量来实现室内的冷负荷,一般这种情况会发生在供冷的过渡期或夜间,此时可以采用新风直接供冷、夜间通风蓄冷的方式来进行。相比较常规的空调系统,自然风能的运用在很大程度上节约了电能,同时也减少了给环境带来的污染,改善了室内空气的质量。(2)太阳能的运用分为被动式和太阳能采暖、太阳能制冷两方面的主动式。太阳能采暖以电为辅助能源来驱动经太阳能加热后的水在管道当中循环流动,实现房间供热。太阳能制冷包括:以太阳能如何有效转化为电能为研究重点,用电能驱动压缩式制冷系统的太阳能压缩式制冷;将太阳能作为热源,借助太阳能辐射的热能驱动溴化锂-水溶液或者氨-水溶液系统的吸收式制冷;去除系统加热器与冷却器,让太阳能集热器和吸附床集为一体的利用夜间室外空气自然冷却的太阳能吸附式制冷。
结语
根据上文分析可知,在建筑节能当中,暖通空调系统的节能占据了十分重要的地位,关系到了人们的生活质量、环境的污染、国家能源的安全与消耗,影响着国计民生与可持续发展的实现。在暖通空调系统中运用节能减排技术,能够实现暖通空调的经济性、安全性、舒适性以及节能性,我们必须综合考虑设计、运行等各方面因素来对空调系统的节能水平进行提升,通过多种节能技术与措施的运用降低暖通空调的能耗和成本,从而实现社会、经济、环境效益的共同提升。
参考文献:
[1]王鹏.张鸿波.阐述建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].科技致富向导.2013.
[2]葛婧.论暖通空调系统中环保节能技术的应用[A].中国科学技术协会.科学时代--2014科技创新与企业管理研讨会论文集上(科技创新)[C].中国科学技术协会.2014.
[3]林夏滨.浅谈暖通空调系统中环保节能技术的应用发展[J].资源节约与环保.2015.
关键词:建筑,暖通空调,技术
Abstract:withthemostinrecentyearstherapiddevelopmentofeconomyandtheimprovementofpeople'slivingstandard,thebuildingenergyconsumptioninChinaisgrowing,China'senergyintheformofsevere.Constructionenergy-savingsocietyhasbecomeurgenttask.Intheconsumptionofenergyofenergyconsumptioninbuildingsaccountfor30%,andthecentralairconditioning,theentirebuildingenergyconsumptionofenergyrunning60%theleftandrightsides,thisisaverylargeproportion.Airconditioningsystemisthepartoftheenergyconsumption,todowelltheenergysavingmeasuresintheaspectsmustbeundermaliciouskungfu.Inbuildingenergysavingfield,energy-savingairconditioningisthekeypointandhotspots.Atpresentthedevelopmentofnewscienceandtechnology,appearedhvactechnology,anewhigh-techenergy-savingtechnologyforenergyconservation.So,willthehvacprofessionalnewproduct,newtechnology,newmaterialtodevelopmentandgreenenvironmentalprotection,energyconservationandinnovationhastheimportantmeaningofenergysaving.
Keywords:building,hvac,technology
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
暖通空调专业其新产品、新技术、新材料的发展与创新在以后的建筑发展中起着至关重要的作用。暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。
一、建筑节能与暖通空调技术现状
随着近些年经济的飞速发展,工业化进程的加快,建筑耗能已成为不争的事实。房地产行业如火如荼的发展,建筑工程方面已做到尽可能的是绿色建筑。当楼盘建筑完毕,最关键的就是房屋里面的空调装备,以往的中央空调被大量事实验证相当的耗能。目前开发出来的暖通空调技术前景被看好,它所所遵循的原则,总的概括起来有“节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全”,这样一来很好的适应了国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术,越来越多的人认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是导致气候变暖的主要原因,因而暖通空调技术创新势在必行,节能建筑也成为建筑发展的必要趋势,绿色建筑也随着应运而生。
二.暖通空调节能技术分类
2.1能源利用技术
能源问题的解决,无外乎“开源节流”。所谓开源,就是充分利用可利用的能源;而节流,就是改进并增强能源的利用效率。而对于燃气、电以及石油等高品位能源,需要尽力提高其利用效率。我国电力结构以火电为主,目前的能源利用效率仅在33%左右。而通过一些技术手段,如热电冷三联供、余废热高效回收、硫化床燃煤炉等,可以一定程度提高能源的利用效率。
2.2高效设备技术
暖通专业有时又被称为设备专业,说明暖通空调系统涉及设备的数量非常巨大。其中制冷系统设备和输配系统设备占了能耗的绝大多数。大型公共建筑的采暖空调能耗中,60-70%的能耗被输配设备消耗。由于设计余量过大及设备选择过于保守,我国建筑的大多数风机、水泵等都在其低效区工作,运行效率仅有30%-50%。
2.3优化设计技术
对于一个具体建筑,有些先进技术可能是不适用的;有些常规技术可能最大化发挥作用。在具体技术应用中,必须要经过详实的计算,仔细的比较,降低人为能耗。不能依据经验估算,也不能一味的增加安全系数。以往暖通系统设计更多的考虑安全性与经济性。相信随着节能理念的深化,更多人设计会注意逐时负荷平衡,降低水力失调,考虑系统的运行控制效率及节能效果,达到技术与经济的统一。
2.4运行控制技术
目前我国的专业技术人才多集中在设计及其他相关行业,这就导致了运行管理人才匮乏和效率低下。多处实测结果显示,调节不当导致部分建筑过热造成的热量浪费占总供热量的20%-30%[2]。这种情况下,提高运行人员技术水平;完善的自动监测控制系统;适宜的运行模式也是强化节能效果的重要手段。
三建筑节能措施
3.1建筑物设计中的节能措施
建筑物的结构,直接与外界接触,是室内热量通过外的主要途径。其主要技术措施,提高建筑围护结构保温隔热和气密性要求。建筑的造型因素,即外部围护结构和供热面积体积比是一个重要的影响因素。在实践中利用各种材料和设计功能,完善的结构设计,克服了热桥的影响,也成为节能的主要措施。在建筑物的设计,合适的温度范围,可以减少小的独立住宅能源消费。
3.2对原有公寓建筑和新建低能耗公寓建筑的节能措施
常用墙体材料建筑用砖,由于其外墙热电阻很低,所以额外的保温节能措施,具有明显的经济。我国北方几乎所有的住宅建筑热水采暖系统,约半数的建设从建设或重建后的集中供热系统。因此,加热站锅炉运行正确,服务和调节热传输和分配系统,和散热器的热水温度和流量的调节具有重要的节能意义。高层住宅建筑的通风系统由于热气流上升,易产生烟囱效应。这种现象表明,围护结构的密封和通风系统的界面特性随高度增加而变得越来越重要。因此,通风系统的节能改进与围护结构的密封性能的现有条件或改进设计比值。建筑研究委员会的研究结果表明:一个机械排风系统施工中安装热泵系统从废气热回收用于生活热水制备和房间加热;利用自然通风建筑安装废气热泵,有效节约能源。
3.3对原有的独立式住宅和新建的低能耗独立式住宅的节能措施
一般独立式住宅的外表面积与采暖体积的比值都较高,这表明可以采用附加保温层节能的方法。适当应用保温层,不仅可以增大护结构的热阻还能降低热桥的不良影响,并对密封性产生明显改善。目前,普遍采用外保温方法,对原有独立式住宅中的热水供暖系统可进行的节能改进是设置一恒温阀感应空气温度,并控制各个散热器的开关,这样可以充分利用来自太阳的入射能和照明、家用电器的附加热量。对设有机械排风系统的住宅,设置从排风中回收热量的热泵系统也是一重要的节能措施。回收的热量能够用于制备生活用热水和房间供暖。
四降低建筑能耗总量的实现
4.1.建筑规划与设计
选择合理的建设地址,采取合理的外部环境设计;设计合理的建筑形式,为改善现有的微气候;合理的建筑形式设计是充分利用建筑外微环境改善室内微环境是关键的一部分,主要是通过建筑的组成部分的结构设计和室内空间分隔合理设计实现。同时,可以利用相关软件进行优化设计。
4.2.围护结构
维护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处
的视觉和热舒适环境有分本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%—6%,而节能却可达20%—40%.通过改善建筑围护结构的热工性能,在夏季可减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构组成部件的热工性能,一般通过改善其组成材料的热工性能实现,然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,选择围护结构组合优化设计方案。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可能性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。
4.3提高总的能源利用效率
节能建筑与绿色建筑是密不可分的,绿色建筑的含义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
绿色建筑的室内布局十分合理,尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为居住者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控
制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平
衡。
随着全球气候变暖,自然环境的恶化,世界对建筑节能的关注程度越来越多。人们越来越认识到,建筑物使用能源所产生的二氧化碳的主要来源是气候变暖。暖通技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也应运而生。
结束语:
建筑节能是世界性的大潮流和大趋势,同时也是中国改革和发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。暖通空调技术的发展对建筑节能有着至关重要的作用,在能源危机的大背景下,节能建筑成为未来建筑发展的方向,随着人们对住宅舒适性及卫生的要求越来越高,绿色建筑也应运而生。
参考文献:
[1]李娥飞暖通空调设计与通病分析(第二版)中国建筑工业出版社2004
[2]李向东现代住宅暖通空调设计中国建筑工业出版社2003
关键词:工民建;暖通空调;节能设计;原则;方法
中图分类号:TE08文献标识码:A
引言
随着社会经济的发展,空调技术被广泛地应用到生产生活的各个方面,但是随之建筑能耗也迅速增大,其中暖通空调占有很大的部分。现在节约能源,环境保护已经成为社会的共识,在建设节约型社会的倡导下,进行暖通空调节能设计和开发是必然趋势。只有注重暖通空调的节能设计才能在社会与环境可以承受的范围之内,提高能源的利用效率,尽量减少在能源生产与利用的各个不同环节的不必要的浪费。因此,研究与开发暖通节能空调的设计,不仅可以改善环境,降低能源的损耗,有效地保护能源,并且可以提高经济效益,推动经济的可持续发展。
一、空调能耗的组成
空调能耗的组成主要有两个方面,一是给房间输送及送风空调循环水,水泵和风机消耗的电能。另一方面是供给空气处理设备的热量和冷量的冷热源能耗,例如燃气,压缩式制冷机耗电等。
建筑物所需的供热量和供冷量决定了冷热源的能耗,影响建筑物的空调需冷量和需热量的因素有室内空调的设计、室外的气象参数、门窗的传热特性等。风机水泵的输送能耗受所输送的水量、空气量和水系统的影响,同时影响风系统和水系统的阻力及流量的因素有系统形式、供回水的温差和送风温差、送水及送水流速等。工民建暖通空调节能是涉及多种因素和不同措施的综合技术,本文着重从以下方面分析建暖通空调节能设计技术。
二、暖通节能空调设计的原则
(一)、满足日常生活环境声音、光线、色彩的要求
尽管舒适环境是人体舒适的主要影响因素,但是声音、光线以及色彩也是不可忽视的重要因素。例如,人们居住室内环境应该以暖色调为主,这样可以相对降低室内温度,达到节能目的。
(二)、以节能作为基本原则
暖通节能空调设计的基本原则是节能,以热舒适指标作为节能设计实际应用的指导。热舒适指标的主要影响因素有:湿度、温度、风速、平均的辐射温度以及劳动强度。利用探索和组合这几个因素的合适比例,实现节能和舒适的协调。并且还要适当地围护房屋的热导性,应对室外气候的变化,保证房内保持舒适的微气候。此外,要简化管路系统设计,这样可以减少耗材量,节省投资。
(三)、正确处理整体与局部关系,兼顾集体与个人
通常状况下,实行集体供暖会降低能源的消耗,提高能源利用效率,但是也要注意个人需求。一方面,暖通节能空调的设计要保证每个房间室内温度可以独立控制;另一方面,要实现分室或分户热量的分摊。
三、暖通空调的节能设计方法
暖通空调的节能设计可从制冷主机、能源、围护结构几个方面入手,设计过程中,应根据暖通空调的运作方式选择合适的制冷主机,利用可再生能源能够有效保护能源,在设计围护结构时应采用节能型围护结构。暖通空调的节能设计方法见图1。
图1暖通空调节能设计方法
(一)、利用可再生能源
空调中冷热源的能源消耗量大约占据整个系统能耗的50%,是暖通空调能耗的主要部位,同时其中也蕴藏着巨大的节能潜力。在选择冷热源时,除了目前常用的能源,还可以因地制宜,利用当地的有利条件开发新能源。例如,采用热泵系统,常用的热泵系统是水源热泵系统,水源热泵系统可以利用江河湖水,甚至是污水作为水源。采用水源热泵系统既能降低暖通空调的能耗,还能充分利用江河湖水、污水等资源,实现资源的合理利用。同时,水是可再生能源,利用水作为空调的冷热源能够有效地保护能源,且能够作为长期供应的持久能源,对资源可持续发展具有重要意义。
(二)、选择合适的制冷主机
在选择制冷主机时,应考虑到暖通空调的运作状况。通常,暖通空调大部分时间都是由部分负荷运作,因此,在选择制冷主机时,可由多台冷水机组中选出一台,将选出的冷水机组设置为变频机组,并将其应用于暖通空调部分负荷运作过程中,以调节空调的负荷。选择合适的制冷主机是暖通空调较为重要的节能方式。暖通空调在进行部分负荷运作时,能源消耗较高。在设计部分负荷运作的暖通空调时,应注意能量与热量的转换比率(即COP)。
四、工民建暖通空调的节能设计技术
(一)、热回收技术
目前我国使用的电锅炉蓄热式系统是以水作为蓄热介质的。电力蓄热系统是指以电锅炉为热源,利用低谷中的廉价电力,对水加热,并将其储存在水箱中,在电网进人高峰时段时关闭电锅炉,有水箱中的热水对其供热。其优势在于无污染、无有害气体、无噪音,比油锅炉的热效率高,又能利用到低谷电,运行费用较低。
(二)、热电冷三联供技术
目前,我国最主要的一次能源是天然气,利用天然气进行发电时,会产生大量的余热,可将其作为能源再次利用。利用天然气在发电过程中产生的余热对暖通空调进行供热或制冷,能够有效地提高能源的使用效率,减少能源浪费。同时将发电过程中的余热应用于暖通空调中,能够减少长途输电过程中的能量损失,提高输电线路的工作效率。热电冷三联供技术对于提高暖通空调的节能效果有重要意义,同时也提高了能源的利用率,能源得到充分利用,有利于可持续发展。
(三)、排风余热回收技术
冬季气温较低,人们通常会使用空调提升室内温度,从而使得室外的新风温度远远低于室内的排风温度,室内排风会产生大量余热。因此,可采用热回收装置对室内排风的余热进行吸收利用,降低能源浪费量。采用余热回收装置的做法就是在室内排风的出口处安装热交换器,使得室内和室外的空气能够通过交换器进行流通,利用室内排风中的余热对室外的新风进行预热,在保持室内温度的同时,还能够促进空气流通。
在夏季,人们利用空调进行降温,保持室内的清凉,使得室内的温度低于室外新风的温度。对此,可利用热回收装置对室内排风以及室外新风进行热交换处理,利用室内排风产生的余热制冷,降低室外新风的温度,保持室内凉爽的同时,增加室内空气的流通。余热回收技术不仅能够充分回收利用能源,节约能源消耗,还能改善室内空气的流通状态,是一种一举多得的技术,对暖通空调的节能设计具有重要意义。
(四)、蓄能空调技术
蓄冷技术包括水蓄冷空调和冷蓄冷空调,蓄冷系统的设备有板式换热器、蓄冷装置、冷水主机及泵阀等。系统流程是针对蓄冷装置和冷水主机间的相互关系,有并联和串连之分,设计的关键在于冷水主机的容量选定。
(五)、变频技术
变频技术应用于暖通空调的设计中,能够减少空调的能耗,弥补暖通空调的先天不足。暖通空调实际运行负荷通常受室外环境影响,室外环境特别是气候条件发生改变时,通常暖通空调的运行负荷也会随之发生改变,增加其能源消耗。暖通空调的设计过程中应用变频技术,在其中加入变频器,对暖通空调的运行模式和工作频率进行调节,使空调根据实际情况选择运行模式以及工作频率,充分满足暖通空调的实际需求。
结束语
暖通节能空调的设计是保证暖通空调节能与建筑系统节能的重要基础。研究暖通节能空调设计,不仅可以改善环境,降低能源的损耗,有效地保护能源,并且可以提高经济效益,推动经济的可持续发展。因此,我们要结合实际情况,根据暖通节能空调设计的原则,制定科学合理的暖通节能空调的设计方案,以提高能源的利用效率,促进经济可持续发展。
参考文献
关键词:空调,节能,技术,发展,
一、暖通空调节能的途径
随着社会的发展,暖通空调已被人们广泛的应用,暖通空调的耗能也将逐步增加。现今暖通空调使用的能源基本上是不可再生能源,例如电能,对这些能源的大量使用,加剧地球资源的开垦,使得可利用的资源越来越匮乏,对资源利用的同时,也带来了环境污染破坏等问题,如飘尘问题日益严重,这对我国坚持走持续发展的道路带来了巨大挑战。那么了解暖通空调节能独特的系统设计与维护结构,全面系统控制,新型节能空调方式的应用等使用途径,可为节能技术的开发创造了良好的条件。以下对暖通空调节能的途径做了个简单的介绍。
1、独特的系统设计与维护结构。暖通空调系统是一个庞大的系统,系统使用性能的好坏由系统设计的优劣决定。如暖通空调在使用中,它的系统往往是在进行部分负荷运行,若系统设计时不能考虑到在负荷运行下的要求,那系统运作将会消耗巨大的资源。维护结构决定了空调的传热系数大小与负荷的大小,并决定了空调运作时能否在高负荷下工作占有很大的比例。因此,空调维护结构的保温与隔热性设计在暖通空调设计中占据重要的位置。
2、全面系统控制。空调系统控制对调整室内热湿,降低系统能耗方面起着重要作用。人们不仅关注空调系统对人体温度及风速等影响情况,还重视热湿环境的变化。以往的空调系统只测控空气的温度,这种不全面的控制,可能会缺乏对环境变化时对环境的调控来不及做出相应的变化,热湿环境的研究为我们采用新的控制方式提供了理论基础,解决了传统控制方式下存在的弊端,节能效果更显著。
3、新型节能空调方式的应用。不同的环境参数组合可以达到相同的舒适性效果,但空调的能耗大小是根据热湿环境参数组合的不同来决定的。如冬季采用传统的空调方式,只需加热室内空气,通过实现人体与环境的热湿交换,但需要的温度不同,热湿度就要重新变化,这种不断调试空调指标也显得十分复杂,其次,传统的加热方式增加了辐射热,节能效果也不理想。
二、暖通空调节能问题
我国社会经济发展水平虽没到达发达国家的程度,但建筑能耗以占据总能耗的四分之一,且还有上升的趋势,所以,能耗问题是牵动我国与西方发达国家经济发展的大问题。再加上我国电力在某些地方供应紧张,暖通空调主要以电能为能源,在一定程度上会激化能源供求矛盾,对暖通空调节能问题给予高度关注是必然的,也是大势所趋。暖通空调系统的节能方案得不到设计人员的重视,导致技术问题得不到很好的解决,在设计施工时投资大,使用时能耗也大,有些建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗的一大半这就要求我们重视节能中出现的节能设计方案的选择问题,施工过程得不到有效管理,设计理念与技术难以推广等问题,下面谈论了暖通空调节能中存在的问题。
1、节能设计方案的选择问题。对节能与环保的要求不断提高,新的技术方案也不断涌现,但每种技术方案都存在着一定的优缺点。其次每位设计人员考虑问题的角度不同,我国评价方案也有多种,相应的会有不同的评价结果。但由于缺乏科学的统一的评价机制,设计人员在众多的设计方案中无法找到最满意的节能方案,往往对设计方案选择不合理,并会造成巨大的损失。
2、施工与运行得不到有效管理。在实际工作中,暖通空调节能的设计得不到设计人员的重视,加上有些设计人员不具备专业知识,一些单位往往重视数量,忽略了设计质量,导致施工时遇到方案性调整问题不能及时正确的处理,设计施工完成后,不仅耗资且耗能。除了施工外,在实际中为完成施工目标,不注重对暖通空调人员进行培训,不懂得根据环境变化进行调节,使得体统安装完工后,无法达到相应的节能效果。
3、设计理念与技术推广问题。节能的前提条件是合理的设计,暖通空调节能设计得不到重视,设计时没有依据,从而使得运行时能耗惊人。新技术的研究,如太阳能制冷供热系统等在造价上偏高,使用时受到地域条件的限制,设计时还存在一些缺陷,需要改进的地方很多,因此新的节能技术难以推广使用,大部分技术搁置不用。这就要求设计人员因地制宜,根据每个地方的特征,设计多样化的暖通空调节能技术。
三、暖通空调技术的开发
节能对现代化建设具有重大的意义,应引起设计人员及广大人民的重视。根据以上可知,全国各地电供应十分紧张,能源以非常快的速度被开发,所需量也在迅速增长,除了在暖通空调节能设计中重视改善围护结构的热功能性,节能方案注重节约资源,充分回收能量外,设计人员应从设计的角度出发,严格遵守节能规范,讲节能的思想带进建筑的各个领域,最重要的一点是考虑暖通空调技术的设计问题,争取得到政府有关部门的支持。依据不同地理环境,资源丰富程度,经济发展状况,开发适合当地的节能技术,同时提高公民节能的意识,大力推广新的节能技术,从而实现我国资源的可持续发展。以下讲述了从设计入手与开发节能技术,加强冷热回收利用技术的开发,重视水源热泵技术的研究等方面着手开发暖通空调节能的技术。
1、从设计入手,开发节能技术。设计是实施工作的龙头,系统设计的优劣影响了最终使用效果,设计方案差,暖通空调只能在低效、高耗能情况下工作。空调负荷量高的原因有,依据自己多年的工作经验,没有科学理论为支撑,选用不当的热负荷指标,直接作为施工图设计阶段的方案。我们应培育高素质的设计人员,学好节能设计理念,掌握基本的判断技术,设计令人满意的节能方案,做好第一步,为以后的工作打好基础。
2、加强冷热回收利用技术的开发。暖通空调系统能源利用率的提高是实现节能的基本途径之一。热回收主要是通过安装能量回收装置,用排风中的能量提供新风所需的能量,从而达到减少能源的提供,降低暖通空调系统的负荷,达到节能的目的。里面提到的热回收装置,就需要新技术的支持,提高这种技术的开发,能有效的降低使用效率,促进低耗能的使用情况。
【关键词】暖通空调;节能技术;问题;对策
0.前言
随着经济的飞速发展,现代化工作的脚步加快,暖通空调的质量在很大程度上具有决定性的影响,只有生产出低能耗、低成本的暖通空调才是最佳的发展趋势,节能是关系到我们赖以生存的环境是否可以实现可持续发展,也关系到人们的健康与安全,同时也关系到国家能源安全与环境污染的问题,对此必须引起高度重视。
1.暖通空调节能的现实意义分析
上世纪曾经发生过能源危机,这为现代的能源利用敲响了警钟,自此之后,能源问题受到了全世界的关注,建筑能耗占能源损耗的30%左右,而空调节能是能源节约的重要组成部分。近年来随着我国建筑业的迅速发展,但是同时,能耗量也在不断增加,尤其是一些建筑发达地区,总量逐年上升,大部分都是由于暖通空调造成的。随着人们生活质量的提高,暖通空调被广泛的应用于千家万户,但是同时能耗也在进一步增加,必须采取相应的节能技术,降低能源损耗,具有不可替代的现实意义。
2.暖通空调节能中存在的问题分析
2.1施工管理中存在的问题
这是暖通空调节能管理中的最大问题之一,在施工过程中常常由于管理不善而出现各类问题,很多施工人员对施工的专业不够了解,很多都是依赖经验,在施工中遇到问题没有及时调整,采取的处理方式错误,最终导致运行管理问题,影响施工效果。
2.2设计中缺乏节能管理的设计
暖通空调的设计方案迥异,随着节能环保要求的提高,新的技术随之出现,受到不同要求的影响,很多设计人员忽略了对节能的设计,导致所采用的方案没有节能效果,同时缺乏科学有效地评价体系,导致设计人员缺乏统一的标杆,严重影响暖通空调的节能设计。
2.3运行管理中的不足
除了设计施工的影响之外,运行同样具有重要作用,很多单位都以达标为目的,对施工人员的管理不到位,无法结合实际施工情况进行调节,暖通空调系统的很多功能没有发挥,无法达到节能的目的。
3.实现暖通空调节能问题的有效对策
3.1设计中加强节能因素的考量
设计方案对于暖通空调系统的节能具有决定性的影响,相比较之下,暖通空调的系统十分复杂,设计中的优劣在很大程度上回影响经济的运行效果与能耗,具体来说,可以从以下几个方面来加强管理:首先,在进行方案的选择与比较过程中加强节能因素的考虑,在对方案的选择过程中,需要各项因素的综合考量,有投资与运行所需的费用,同时还需要结合当地的能源结构进行综合的考虑,便于控制与调节,降低一些不必要的能源损耗。同时,设计中考虑节能不能单纯的依赖新技术,同时也需要考虑到具体的施工环境,施工情况,从节能的角度进行全面的分析,保证系统的经济性与节能效果。
其次,要进行细致的计算。对暖通空调的不同季节的不同运行情况进行细致的分析计算,寻求最为合理的施工设计方案,保证其系统在室内、室外的情况都可以保持经济合理的运行,提高运行中的节能效果。
最后,提高暖通空调设计的收费水平。这主要是为国内的暖通空调设计单位提供公平竞争的机会,在合理的周期内,设计人员从不同的角度进行设计,以节能为主要目标,最终选择最佳的设计方案。
3.2提高暖通空调系统的运行管理质量
要想提高运行管理的水平,首先要加强人员管理,增强管理人员的专业素质与业务能力,使管理人员掌握基本知识的同时对相关的制度也有一定的了解,同时对一些考核不过关的技术人员要进行重新考核,持证上岗。同时,要加强管理人员的综合素质,提高其责任心,唯有如此,才能提高人员的积极性,达到更好地节能效果。
3.3选择最佳的暖通空调方式
方式的不同同样会影响到节能的熊爱国,能耗与室内的环境等因素是相关的,结合当地的环境选择正确的采暖方式在一定程度上可以降低能能耗。
3.4选择可再生资源
近年来的不可再生资源的大量利用造成了能源的损耗非常严重,导致能源危机,生存环境日益恶化,可再生资源的利用成为一种必然,随着各项技术的不断完善,太阳能、风能等可再生资源的利用大大降低了能源损耗,制冷系统、地源热泵空调系统技术也日益成熟,具有推广的价值。采用可再生能源的暖通空调系统,不仅在一定程度上改善了环境质量,同时也增强了社会经济效益,实现节能,实现环境的可持续发展。
4.暖通空调新技术的探讨
4.1变频变流量的空调水系统技术
传统的空调冷负荷是随着环境温度与使用面积的变化而变化的,水泵基本处于满负荷运行的状态,非常容易形成大流量小温差的现象,相比较之下,能耗过大,效率低,对此,采取空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行,使冷冻水的流量与冷负荷成正比例变化,达到节能的目的,经济效益也有了一定的改善。
4.2空调蓄冷技术
所谓的空调蓄冷就是利用分时电价的差异,在电网低谷时段贮存低价的能源,在需要冷量的峰值断,释放冷量满足需求,达到节能的目的。
4.3区域冷热电联供和分布式能源技术
区域供冷系统是指在一定的规模区域内,专门的制冷站集中制造冷冻水,利用网络输送冷冻水,达到制冷的目的,同时节约了能源。
区域供冷系统的用户十分广泛,区域供冷系统相比较之下比较适合冷负荷密度较高的区域,与传统的中央空调相比较,其能源的利用率有了很大的提高,使用的系数相对较小,制冷的主机容量不大,运行管理人员的需求降低,增强了制冷的维护,达到环保的目等优势。
区域供冷与分布式冷热电联供系统的互相促进大大提升了能源的利用效率,改善了当前空调系统的能源浪费现状,降低了电网的投入,实现了经济效益的提高。二者利用自身的优势弥补对方的不足,从各自的角度来改善能源的利用效率,实现节能的根本目标。
4.4地源热泵等舒适节能的空调技术
所谓的地源热泵或者是水源热泵都是以水作为载体,利用工作的机组,将地温的热能传递到制定的区域,在夏季可以将热量传递出去,其原理是利用地下水与土壤恒温的原理,在环保、节能、无污染的前提下实现了能量的转换,其在节能环保上是不可替代的,同时其使用寿命非常长,风险性较低,具有广阔的推广前景。
5.结束语
暖通空调的出现大大改善了人们的生活质量,为人们的生活带来诸多的便利,但是只有对其性能有充分的了解才能发挥其真正的价值,实现安全、节能、舒适与美观的目的,近年来,随着节能技术的广泛应用,暖通空调技术也要随之改变,采取相应的措施改善目前的状况,对其存在的问题进行深入的分析,采取针对性的措施,结合自身的特点利用最新的技术来达到节能的目的,为实现环境的可持续发展贡献一份力量。
【参考文献】
[1]路永华.暖通空调系统节能探讨U.应用能源技术,2005(5).
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