時間:2023-12-13 11:22:53
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇暖通空調節能技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、建筑節能暖通專業節能技術必要性的分析
良好的建筑暖通專業節能技術可以對建筑節能水平起到很大的促進與提高作用,從而使建筑能源消耗降低,也正因為如此,我們需要在對建筑暖通工程進行施工的過程中,采用相對應的有效措施,最大限度的做好暖通節能工作,使其向更加全面、更加系統的方向發展,在實際工作中真正的應用到建筑暖通節能技術,以便更好的實現建筑節能的目的。
從客觀角度出發,在建筑行業中,能源的消耗與浪費是兩個最為突出的問題,而對建筑能源總消耗量造成影響的最主要原因就在于暖通專業方面,這是因為:目前我國在建筑暖通施工方面對節能問題的重視程度不夠,施工人員缺乏節能意識,在施工安裝過程中所采用的暖通設備大部分都是大能耗類型;第二,我國現行的有關節能方面的管理制度尚不健全,暖通專業的管理與技術沒有實現有機的結合,這就使得暖通工程在使用期間會出現能源消耗較大的現象,在很大程度上加大了建筑的總能耗量。由此可見,我國建筑節能的發展道路還很遙遠,想要改善這種形勢,則必須加強建筑節能技術,促進建筑節能水平的提高。
二、暖通空調節能技術的原則
1、能源利用與環境保護之間的矛盾統一
首先,提高化石燃料的利用效率。選擇合理的供能(冷、熱)方式,以減少CO2的排放量,例如總能系統可以獲得最佳的一次能源利用效率,對環境的影響為最小。其次,低溫熱能(低位熱源)的應用。按質用能,先“功”后“熱”是用能的原則,因為HVAC技術中末端設備的空氣溫度或水溫均在60℃以下,直接用電加熱就極不合理。在選用熱媒時,應采用“高溫”冷水和“低溫”熱水,因而輻射空調方式是符合這一原則的。為了利用冬季大氣中的低位熱量,風冷熱泵也是很節能的裝置。此外,由于它排給大氣的那部熱量被循環使用,其排熱影響就小于直接燃燒化石燃料的供暖方式。再次,“未利用能”的利用,如太陽能、江河水、地熱等都是符合上述原則的。
2、舒適性與節能之間的矛盾統一
首先,以節能為原則,將熱舒適指標PMV在工程中加以實際應用,即利用支配熱舒適的六個因素(溫度、濕度、平均輻射溫度、風速、衣服熱在阻、勞動強度)的巧妙組合,達到舒適和節能的協調。如大空間建筑內對“可感氣流”的用PMV傳感器對熱環境進行優化控制。其次,滿足個人需求,不強求全面統一(溫度、濕度),個人與全體兼顧,對節能和控制的靈活性均有利。再次,滿足新的舒適要求,盡管影響人體舒適的主要因素為舒適環境,但對于生活環境中的聲(燥聲)、光(照明)、色(色彩)要求同樣應予以滿足。這有利于滿足人的舒適感,實現動態自然境界,這對節能是利的。第四,控制室內空氣品質。總的發展趨勢是通風量應增大,應注意室內進、排風的氣流組織,以便有效地利用室內的通風量。
三、有關建筑節能暖通專業節能技術的具體分析
1、建筑暖通節能技術中的流量調節機制
針對惡劣自然環境而設計的冷熱系統循環模式在一般情況下,其設備的使用負荷是遠遠無法與空調的最大承受負荷相持平的,而且其運行的效率并不是相對穩定的,而是不斷變化的。制冷系統物質載體中的水與空氣會在其使用的過程中隨著空調負荷的變化而發生改變。對暖通設施中的流量變化進行有效調節,也就是增強暖通設施的節能環保功能,同時還可以保證室內的溫度,這在建筑暖通節能領域中已經成為一個極具探討價值的問題。與此相比,傳統采用閥門來對設施阻力進行改變進而調節流量的方法從經濟角度而言是非常不劃算的。
2、建筑暖通節能技術中的熱泵科技
熱泵科技具體是指一種利用高位能實現空氣熱能從低位置熱量源頭向高位置熱量源頭傳輸的供暖設施。熱泵科技的低位置熱量源頭主要包括水源、地源以及空氣源三種熱泵。而其中的水源熱泵又包括河流水熱泵、污染水熱泵、以及地下水熱泵等,地源熱泵包括土壤熱泵及地熱水熱泵等。下面分別從水源和地源兩個方面對熱泵科技進行分析。水源熱泵,其具體指的是通過對地球水能資源中所儲存的太陽能進行合理有效的利用,將其應用于以冷熱能量為主要來源的交替運作模式中。我國南方沿海以及北方中部地區水源熱泵技術的采用較為普遍,在這些地區可以將其自身的優勢充分的發揮出來,在促進冷熱流通機制工作效率的同時,還可以推動國家節能環保工作的發展與進步。另外,運用水源熱泵還可以將制冷、供暖以及熱水供應三種運作機制進行有效的結合,進而實現暖通設備的自動化運行,不但節省了建筑空間,而且還開發出了自然生態的新型運行模式。地源熱泵,其具體指的是一種具有節能環保功能的暖通產品,它主要是通過利用潛在地熱資源而設計出來的。這種技術主要是對地表土壤中儲存的太陽能資源進行合理運用,并將其充作冷熱交替的源頭應用于冷熱交替循環模式中,以達到具有清潔性能空調設備的制作目的。對該空調設備進行研發,使地球上的潛在太陽能源的作用被充分的發揮出來,進而改善人們的生活環境與質量。
3、建筑暖通節能技術中的太陽能采暖
太陽能采暖技術屬于暖通節能技術的其中一種,其在建筑暖通工程中的應用,可以在一定程度上促進建筑暖通節能的發展與進步。與石油、煤氣等能源相比,從理論上來講太陽能是不可枯竭的,將其作為暖通系統的供熱動力應用到暖通空調的設計當中,可以在很大程度上減少其他能源的消耗,實現節能環保的目的。太陽能采暖技術在應用過程中,電力是一項不可缺少的輔助工具,它能夠起到對太陽能進行驅動進而實現加熱的作用,并能夠利用水循環流動模式調節建筑管道中的空氣溫度,實現采暖。對太陽能集熱器進行更加深入的開發與研制,可以增強集熱器對高溫度和高壓力、強烈的冷熱沖擊的承受能力,以便為太陽能的主動式利用在暖通專業中的應用提供基礎。
4、建筑暖通節能技術中的綠色景觀設計
就目前建筑業的發展趨勢來看,其未來必將是向綠色建筑的方向發展,環保與節能的理念將會越加的突出。在建筑施工過程中,若是引入綠色生態理念,對建筑周圍的環境采用綠化手段來進行建設,設計綠色景觀,對建筑暖通節能來講其所產生的作用是非常巨大的。綠色植物葉子所產生的蒸騰反應能夠對空間溫度起到降低的作用,在夏季,若是在建筑物周圍進行適量綠色植物的種植,那么就可以為人們提供一個舒適的居住環境。另外,植物還具有抵擋紫外線的作用,高大植物會自然形成一個保護層,以防止人體受到紫外線的傷害。而在冬季,則可以利用綠色植物吸收太陽能的功能,對室內溫度起到一個增加的作用。
結束語
建筑節能已經成為一項備受關注與重視的熱點問題,而作為建筑工程主要環節之一的暖通專業,其所產生的能源消耗必將受到特殊的關注,并對其進行節能限制。建筑暖通專業節能技術種類非常多,本文只針對幾種常用的技術進行分析,在今后的工作中,我們需要對其進行更為深入的探索與研究,以促進暖通節能技術的發展,達到建筑節能的目標。
參考文獻
[1]曾明雄.簡述暖通空調的節能技術與措施[J].科技與企業,2014,(23).
關鍵詞 :暖通空調:節能;技術
Abstract: this paper mainly introduces the hvac areas has large energy saving significance and application prospect of good way technology. As people living standard rise, per capita building area has increased, hvac system used more widely, used for hvac system's energy consumption will further increase, this will make energy supply and demand contradiction between intensified.
Keywords: hvac: energy efficient; technology
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號
隨著現代社會的發展,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大,而在建筑能耗里,用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的20%一5O%,且在逐年上升。本文主要介紹暖通空調領域具有較大的節能意義和良好應用前景的技術方式。
一.熱泵技術
熱泵是以大自然中蘊藏著大量的較低溫度的低品位熱能為熱源,如以大氣、地表水、地熱、或工廠排放的廢水(氣)為熱源,通過壓縮機的工作從這些熱源中吸取其中蘊藏著的大量較低溫度的低品位熱能,并將其溫度提高后再傳給高溫熱源。熱泵按熱源的不同可分為: (1)地下水水源熱泵。即從地下抽水,經過熱泵提取其熱量,然后再回灌到地下。這種技術在國內外都已廣泛應用。但受到地下水文地質條件的限制,并非處處適用。研究更有效的取水和回灌方式,將使這技術的應用范圍進一步擴大。(2)污水源熱泵。直接從城市污水中提取熱量,是污水綜合利用的組成部分。據測算,城市污水全部充當熱源,可解決城市供暖用熱的20%左右。(3)空氣源(風冷)熱泵。目前的產品主要是家用熱泵空調器、商用單元式熱泵空調機組和熱泵冷熱水機組。空氣源熱泵在使用上最大的問題是,冬季供熱運行時,室外氣溫較低的時候,室外換熱器翅片表面會結霜,需要采取除霜措施。(4)土壤源熱泵。即在地下土壤中埋管,通入循環工質,使之成為循環工質與土壤間的換熱器。在冬季,通過這一換熱器從地下取熱,成為熱泵的熱源;在夏季,從地下取冷,成為熱泵的冷源。這樣以來,就實現了冬存夏用和夏存冬用。目前,這種技術的主要問題是初投資過高。提高換熱管的換熱能力,降低初投資是這項技術廣泛推廣的關鍵。與水源熱泵相比,由于沒有水文地質條件的限制,土壤源熱泵被認為有更好的應用前景。
熱泵技術有三大優勢:環境保護政策
(1)采用熱驅動熱泵,CO2排放量亦明顯降低。通過改善熱泵性能,降低工質泄漏與使用新工質,熱泵將在環境保護上發揮更大的作用。
(2)實施《民用建筑節能設計標準》后,提高了建筑隔熱保溫性能,降低了建筑采暖能耗,結果是大幅度地降低了熱泵采暖方式的年運行費用,增加了熱泵與集中供熱采暖方式的競爭能力。
(3) 大中城市人口集中,能源消耗量大,污染問題最突出,因此,必須實施國家能源政策,改善能源結構,提倡使用清潔優質能源,限制煤炭的使用,熱泵的應用促使城市能源結構的改變。
理論和大量的應用實踐都說明,熱泵技術具有很好的節能效益、經濟效益和社會效益,具有非常廣闊的應用前景。
二、變流量技術
如何動態地控制系統的流量,既能滿足經常變化的負荷要求,又能最大限度的節省能耗,是暖通空調領域近年來的技術熱點之一。對系統的流量調節,傳統的方式是改變系統的阻力,即用閥門調節。這種方式顯然是不經濟的,因為是以消耗流體的機械能為代價的,這些機械能是需要泵和風機提供的。為了避免這種無謂的能量消耗,對于系統的集中調節,采用改變系統動力的方式,而不采用改變系統阻力的方式,已成了人們的共識和技術潮流。在改變系統動力的調節方式中,主要有泵多臺并聯的變臺數調節和變速調節,其中包括定速機與變速機的并聯、變速與變臺數的結合等。在變臺數調節中,即隨著并聯臺數的減少,仍在運行的泵,流量增大,效率降低,結果有可能導致超載現象的發生。在變速調節方面,對于一個具體的工程,需要研究的問題是,變速控制信號的選擇,以及運行模式的選擇。運行模式是指,是并聯各臺全部變速,還是定變結合,還是變速與變臺數結合等。
就全國范圍來看,改變系統動力的變流量技術,在熱水供暖系統、空調的冷凍水系統、冷卻水系統以及風系統中,都有了很多的應用。
三、排風余熱回收技術
夏季,空調建筑的排風溫度低于室外新風溫度,室內含濕量也低于室外新風含濕量。利用熱回收裝置對排風和新風進行熱交換,可以降低新風溫度和濕度。冬季,排風溫度高于室外新風溫度,排風含濕量高于室外新風含濕量,熱回收裝置可以預熱和加濕新風。具體做法為,在排風出口安裝熱交換器,排風和新風分別通過各自的通道進行間接接觸換熱;利用排風余熱來預熱新風,從而達到回收排風余熱的目的。目前可以采用的熱回收設備分為顯熱回收型和全熱回收型兩種。這種產品不但能夠用于中央空調系統,而且能夠用于供暖建筑和使用家用空調器的建筑。不僅節能,還改善了室內空氣質量。有關專家對這項技術的節能意義有很高的評價,應用前景樂觀。應當說這項技術的應用在我國還處于初級階段,進一步提高產品的性能和質量,并便于安裝使用,且使其易于與各種不同的建筑相結合還需要進一步深入研究。
四、建筑熱電冷三聯供技術
當天然氣為城市中主要的一次能源時,與簡單的直接燃燒相比,先由燃氣發電,再用發電后的余熱供熱和制冷,可獲得更高的能量利用率。這種方式通過大型建筑白行發電,解決用電負荷,提高了用電的可靠性,減少了長途輸電損失。同時以余熱的方式解決了供熱和空調的能源問題。對于全年存在穩定的電負荷和穩定的熱負荷或冷負荷的建筑,這種方式具有較高的節能效果和經濟性。
據1997年統計,我國電廠熱效率為32.95%,電廠供熱效率為83.68%,能源轉換總效率為38.07%.采用熱電冷三聯供系統或稱總能系統(TES),燃氣熱泵(GEHP)后,通過熱力學第一定律的熱效率分析和熱力學第二定律的效用率分析說明:由于利用廢熱,GEHP的綜合利用可達到80%-85%;通過軸動力傳動熱泵,利用了低位熱能,故綜合熱效率可達到150%-170%.對于TES方式,實現熱電冷三聯供后,其綜合利用率可達到65%-80%。由此可見節能的顯著效果。
五、蓄能空調技術
近年隨著現代工業的發展和生活水平的提高導致中央空調的需求量越來越大,一些大中城市空調用電量已占其高峰用電量的30%以上,使得電力系統峰谷差加大,電網負荷率下降,電網不得不實行拉閘限電,嚴重制約工農業生產和投資環境。在全國大力發展蓄能空調工程,應當說蓄能空調并不能直接節能,它的意義在于:(1)移峰填谷。即將一部分高峰電負荷轉移到低谷。這樣一方面可以提高發電廠的一次能源利用率,從這個意義上說蓄能空調是一種廣義的節能措施;另一方面可以降低電力生產規模。在我國中、南部的許多城市,夏季的空調負荷在社會用電總負荷中占有很高的份額,有的己超過50%,所以在空調工程中發展蓄能技術,可以有效地移峰填谷。(2)可以一定程度的緩解電力緊張。(3)對于用戶來說,由于實行分時電價政策,可以降低運行費用。就世界范圍蓄能空調技術的應用和發展來看,這項技術還是很值得挖掘研究的。
關鍵詞:暖通空調技術 綠色建筑 節能 應用
中圖分類號:U260.4+3 文獻標識碼:A 文章編號:
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度的節約資源(節能、節地、節水、節材),保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的核心理念是可持續發展和綠色環保,綠色建筑是節能減排和保護環境的重要舉措。
暖通空調在綠色建筑中的應用
由于暖通空調的主要功能包括:采暖、通風和空氣調節這三個方面,縮寫HVAC(Heating,Ventilating and Air Conditioning),取這三個功能的綜合簡稱,即為暖通空調。
選擇節能的暖通空調系統
在既滿足節約能源,又滿足室內空氣品質良好的前提下,風量可調的置換式新風系統、蒸發冷卻空調系統、輻射冷吊頂系統以及去濕空調系統在國外綠色生態建筑中成為流行方案。
(1)去濕空調系統,去濕空調的原理很簡單,室外新風先經過除濕轉輪,由其中的固體去濕劑進行去濕處理,然后經過第2個轉輪(熱回收轉輪),與室內排風進行全熱或顯熱交換,回收排風能量。經過去濕降溫的新風再與回風混合,經表冷器處理(此時表冷器處理基本上已是干冷過程)后送入室內。
(2)置換式新風送風系統,這種系統共有三種基本形式:個人空調與背景空調共同結合的下送風或桌面送風系統;置換式頂送頂回系統;用作全場空調的地板送風系統。其中下送風系統在綠色生態建筑中應用比較廣泛。
(3)輻射冷吊頂系統,輻射冷吊頂的形式可以平衡掉建筑物中的設備和照明系統等產生的熱量,并且輻射冷吊頂形式供冷能夠使人的頭部冷、腳部暖,更適合人體的舒適性,因此輻射冷吊頂系統具有出色的環境品質特性,而且還具有良好的節能特性。
(4)蒸發冷卻空調系統,蒸發冷卻空調技術是一種綠色仿生空調技術,包括直接蒸發冷卻(DEC)和間接蒸發冷卻(IEC)。它采用水作為制冷劑,對環境無污染;另外,蒸發冷卻系統制冷不消耗壓縮功,它的COP值比機械制冷大得多,因此,是一種節能環保型綠色空調技術。目前在我國新疆等西部地區的大型工業和商業建筑中得到廣泛應用。
采用蓄冷技術
蓄冷空調就是利用蓄冷介質的顯熱或潛熱將冷量儲存起來,在用電高峰期將其釋放,以滿足建筑物的空調或生產工藝的需要,從而達到“移峰填谷”的目的。顯熱儲存是通過降低蓄冷介質的溫度進行蓄冷,常用介質有水和鹽水;潛熱儲存是利用介質的物態變化來蓄冷,常用的介質是冰、共晶鹽水化合物等相變物質。空調蓄冷的應用技術中,多采用冰蓄冷和水蓄冷方式。
控制太陽輻射節能技術
太陽能普照大地,沒有地域的限制,可直接開發和利用,且無需開采和運輸。開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔的能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
太陽輻射對于暖通空調而言是一把雙刃劍:一方面增加進入室內的太陽輻射可以充分利用日光照明,減少電氣照明的能耗,也減少照明引起的夏季空調冷負荷,減少冬季采暖負荷。另一方面,增加進入室內的太陽輻射又會引起空調日射冷負荷的增加。
控制太陽輻射的具體措施有:
A選用節能玻璃窗。
B 采用將可見光引進建筑物內區,同時遮擋對周邊區直射日射的遮檐。
C 采用通風窗技術,將空調回風引入雙層窗夾層空間,帶走由日射引起的中間層百葉溫度升高的對流熱量。中間層百葉在光電控制下自動改變角度,遮擋直射陽光,透過散射可見光。
D利用建筑物中庭,將晝光引入建筑物內區。
E利用光導纖維將光能引入內區,而將熱能排除在室外。
F 最簡單易行但又是最有效的方法是設置建筑外遮陽板,也可將外遮陽板與太陽能電池(又稱光伏電池)結合,不但降低空調負荷,而且還能為室內照明提供補充能源。
上述措施能很好的解決日光照明與空調負荷之間的矛盾。
利用有組織的自然通風
在建筑設計中自然通風涉及建筑形式、熱壓、風壓、室外空氣的熱濕狀態和污染情況等諸多因素,設計有組織的自然通風比較困難。然而借助于計算流體力學(CFD)軟件和能耗分析軟件,并有自動控制系統等先進工具,使得自然通風設計可以實現趨利避害。
熱泵技術
熱泵可以把不能直接利用的熱能(如空氣、土壤、水的熱能以及太陽能、工業廢熱等)轉換為可以利用的高位熱能,從而達到節約部分高位能(煤、石油、天然氣、電能等)的目的。因此利用地溫能的熱泵技術是一條極重要的節能途徑。
2 綠色建筑的暖通空調節能措施和方法
滿足LEED標準的空調設計,從條紋上來看很簡單,其實綠色建筑的實施不是幾個獨立部分的局部最優的簡單組合。
2.1在設計階段重視節能因素,設計方案對暖通空調系統在使用中是否節能關系重大。系統設計應注重從節能的角度認真進行設計方案的比較和優選。
2.2全年能耗分析計算軟件和計算流體力學(CFD)軟件的應用
建筑能耗中包括了空調、采暖、照明、辦公設備。不同的建筑形式、朝向、體形系數、窗墻比等因素都會造成各部分能耗的不同,影響到總能耗。能耗分析軟件可以指導我們采取適當的措施,最大限度地節約能源消耗。然而借助于計算流體力學(CFD)軟件,使得自然通風設計可以實現趨利避害。
2.3 綠色材料的選擇以及材料的回收再利用
在新的設計項目中,禁止使用HCFCS和HALONSA產品,減少使用制冷劑。選擇可回收利用的管材以及保溫材料。
3 結論
綜上所述,“綠色”已經成為現代建筑的必然發展趨勢,而現代建筑在環境友好的基礎上,又是以“功用性”和“舒適性”為目標的,這在建筑中,暖通空調技術的發展與應用就成為了重要的因素。及時把新技術,新材料應用于現代建筑中,使我們的建筑成為真正意義上的“生態建筑”和“綠色建筑”,綠色建筑的興起為暖通空調技術的進步和發展提供了前所未有的機遇,同時,暖通空調技術的不斷發展,推動了現代建筑的可持續發展,為現代建筑的發展注入了生機和活力。
【關鍵詞】暖通空調;節能技術;建筑工程;應用
前言:目前建筑行業,無論是設計還是施工都以建筑的舒適度以及實用性作為基礎目標,并在此基礎上提高建筑的能源使用率,降低能源消耗,這也是未來建筑的發展方向。建筑能耗中暖通空調系統屬于能耗大戶,因而暖通空調系統的節能對于建筑整體節能的影響最為直接,如何提高系統節能技術的利用,縮短新型節能技術的開發周期,成為了未來一段時間內技術人員的工作重點。
1暖通空調節能重要性分析
根據我國相關部門的統計和數據分析,針對暖通空調的設計占據整個建筑能源消耗總量的約百分之四十,而這樣的現狀不僅導致了能源的大量消耗和浪費,同時相關比例還有進一步上漲的趨勢,這必將會造成能源供求矛盾的激化。所以,也正是因為上述的原因,導致暖通空調的設計節能降耗問題已經逐步的成為了業內人士和相關研究工作者的工作重點方向。由于我國目前階段的人均住宅面積不斷增加,所以暖通空調的使用量也在不斷的增加,在實際運作的過程之中需要消耗更多的能源。上述情況的發生必然會導致出現嚴重的供需不協調的狀況。我國當前的體系之中所使用到的能源大多數是不可再生能源,其中占據絕大部分的是電能。由于頻繁的使用,我國目前的能源總量受到了巨大的影響,并且影響的層面還進一步的擴大到了生態污染的層面之上。
2 暖通空調系統節能設計現狀分析
2.1 設計部門和人員不重視暖通空調工程設計。
當前,我國大部分建筑設計人員在對建筑結構進行設計時,并沒有意識到建筑暖通空調工程的節能減排設計的重要性,致使暖通空調系統在運行使用過程中,消耗了大量能源,大大降低了建筑工程的服務質量。其次,還有部分設計人員在并未進行充分勘查的情況下,僅憑著自身的工作經驗隨意設計,最終導致暖通空調系統的節能減排作用無法充分發揮出來,不僅嚴重影響了暖通空調系統的使用性能,也給人們的日常生活造成許多的不便,必須引起建筑設計人員的高度重視。
2.2 缺乏對暖通空調系統運行的有效管理。
就當前暖通空調系統運行現狀來看,相關使用單位和企業并沒有對暖通空調系統進行有效的運行管理,從而建筑暖通空調系統在長期使用過程中,由于經常受到很多外界因素的影響,發生損壞,致使不同程度質量問題的出現。并且,針對不同的暖通空調系統,采取的管理方式也存在著一定的差異。
2.3 忽視能源管理要求的不合理。
雖然近幾年建筑業取得了飛躍式的發展,并成為了我國重要的經濟產業之一,但在暖通空調節能減排設計方面,仍舊存在著很多的問題和不足。在現代很多的建筑暖通空調工程施工過程中,一些施工人員的專業素質較差,并未真正按照相關設計要求進行施工操作,從而導致暖通空調系統的節能低碳性能無法得到充分的展現,最終造成大量能源的浪費。
3 暖通空調系統節能方面存在的問題
3.1 設計方面的問題
在暖通空調設計過程中,大多數設計人員會采用估算的方法確定空調系統的負荷值,而不是進入室內進行實際測算,從而影響到負荷值計算的準確性,導致能源的浪費。雖然現階段我國對暖通空調新技術的研究與探索有了長足的進步,但是每種技術都需要進一步的完善。而在實際設計工作中,設計人員的專業水平不同、實踐經驗不同,對設計方案的看法也各不相同,甚至有些人為了趕工期會忽略某些特殊的原因,導致暖通空調的設計方案出現失衡,從而發生各房間冷熱不均的現象。
3.2 運行方面的問題
暖通空調的運行管理會對其節能性、經濟性產生直接影響。由于暖通空調設計過程中設計方案存在一定問題,加之空調管理人員對其運行系統缺乏足夠的了解,甚至有些單位認為設計施工達標即可,從而忽視了空調系統的運行管理。此外,一些單位對暖通空調操作人員的培訓工作開展不足,即使暖通空調的操作人員,對空調的安裝知識也不夠了解,更談不上根據室內外參數的變化做出合理調節,針對暖通空調的正常期及高峰期設置同樣的運行數量,從而導致系統節能性降低,增加運行成本。
4 暖通空調系統節能設計的合理措施
4.1 合理設計暖通空調系統的性能參數
暖通空調系統作為建筑設備安裝環節的復雜系統工程,自身的性能參數設計可以說是控制能耗的關鍵措施。目前科學技術飛速發展,設計人員需要高度重視在暖通空調系統當中應用節能材料,從而降低系統功率,實現節能的目的。此外暖通空調系統安裝的過程當中,也要重視暖通空調系統設計以及創新,尤其是在冷卻水系統、風系統、冷熱源系統和冷熱水系統的節能設計過程當中,要保證暖通空調系統管理運用保持在較低的能耗水平,從而有效控制能耗,減少暖通空調系統的能源浪費。
4.2 改善建筑保溫性能
筑物結構以及使用材料的不同,在熱量傳導能力方面也存在區別,暖通空調系統主要功能在于為建筑物提供內外溫差,因此有效降低建筑溫度傳導,可以減少暖通空調系統能耗。建筑物結構在實現暖通空調系統節能目標方面有著不可忽視的影響建筑物需要有著優異的維護結構,可以降低傳熱系數,從而保證暖通空調系統的覆蓋區域能夠保持一定溫度,這樣一來就減少暖通空調功率。目前政府已出臺相關的政策以及規范,在建筑行業的材料使用以及結構設計方面做出統一標準,從而提高建筑結構的保溫隔熱功能。
4.3 提高暖通空調系統的控制質量
暖通空調系統能夠為人們帶來舒適環境,不過人類體感舒適既受到空氣溫度因素的影響,也受空氣濕度以及風速等方面因素的影響。傳統暖通空調系統往往只強調控制區域溫度,未曾設計空氣環境當中的濕度以及風速,在缺乏相對控制的條件下,只能片面增加暖通空調系統功率,這一用來必然導致能耗的上升。同時環境溫度出現調節的時候,因為缺乏相應的濕度變化,導致人體感到不舒服。這就要求暖通空調系統在節能設計的過程中需要兼顧空間的溫度以及濕度,將各項指標保持在合理的范圍內,一方面能夠保證人體的舒適感,另一方面也能實現節能降耗的目的。
4.4通過回收裝置完成能量循環利用。
建筑暖通空調系統耗能大的一個重要因素是熱量散失廢除嚴重,因此如果可以對散失的冷熱循環利用,能夠達到能源利用效率的最大化,從而發揮節能降耗效果。我國對空調系統的冷熱回收開始相關的研究工作,同時在技術方面有一定性的進展。例如暖通空調系統的排風環節通過設置全熱回收器來回收熱量從而實現重復利用。夏天則通過冷凝水而產生熱量從而供應熱水,這些都是先了冷熱循環利用,一方面降低能耗,另一方面也提高暖通空調系統的運行效率。簡言之,暖通空調系統節能的設計可以從多個方面入手,通過制定相應標準并做好技術研發,可以不斷實現暖通空調系統節能設計的發展進步。
結語:
總之,在建筑設計和施工中,建筑節能十分重要,而暖通的節能技術則成為建筑工程中最為復雜的技術之一。開展節能技術是為了更好地響應國家的環保政策,使居民能夠獲得良好的生活、工作、居住環境。高度重視暖通節能技術的應用和研發推廣,對于建筑業而言,有著十分重要的意義。
參考文獻:
[1] 郭勝杰,宋斌. 淺談暖通空調工程施工中的常見問題及有效對策[J]. 黑龍江科技信息. 2011(13)
關鍵字: 暖通設計;綠色節能技術;應用探究;
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
一、暖通空調綠色節能設計的重要性
隨著我國社會經濟的不斷發展,在建筑設計中應用的能源數量不斷增加,產生的能源消耗數量比例也不斷加大。根據一定的統計結果發現,在發達國家,建筑能耗在總能耗中已經達到40% 的比例,而我國某省的建筑能耗在該省總的能源消耗中也占到了27. 8% 的比例。在建筑能耗中,30%―60%的建筑能耗都是暖通空調系統的消耗,并且呈現出了逐年上升的趨勢。這種狀況,會激化我國能源的供求矛盾,不利于我國經濟與社會的可持續發展。應用節能技術,可以有效的解決這些問題,降低20%―50% 的空調系統能耗。所以,在建筑設計中應該重視對暖通空調系統的節能設計,以實現綠色建筑。
二、綠色節能技術及暖通空調設計的內涵
1、節能技術的內涵。節能技術,簡單來說是一種利用先進技術節約能源消耗的技術。具體地說,就是根據使用能源的狀況,對能源種類消耗做出全面分析,得出可以節約能源的空間。因此,制定相應的方法來控制能源的消耗,把浪費降到最低,有效的節約能源。節能技術主要應用于家庭、工業、建筑和交通等領域,根據不同的領域運用不同的節能技術。
2、暖通空調設計的內涵。暖通空調主要由暖氣、通風和空氣調節三個部分組成。暖通空調設計是運用供熱和制冷的技術,可以隨意調整室內的溫度、濕度和空氣質量,提高人們生活和工作的質量。暖通空調節能技術是利用最少的能源消耗達到最好的調節效果。例如,可以利用太陽能來分擔暖通空調設計中的能源消耗。
三、節能技術在暖通空調設計中的實踐
節能技術在暖通空調設計中得到廣泛的應用。下面主要以節能技術在民用建筑中暖通空調設計中的實踐為例,簡要說明節能技術在暖通空調技術中是如何運用的。節能技術的運用都有一定的標準,不能隨意設置,超出國家規定的標準。民用建筑根據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》為標準。例如:民用建筑在冬季室內計算溫度有如下規定:在寒冷的地區室內的溫度應采用18℃~24℃;夏熱冬暖地區冬季的室內溫度要采用16~22;輔助建筑物及輔助用室不應低于下列數值:浴室25℃,更衣室25℃,辦公室、休息室18℃,食堂18℃,盥洗室12℃。因此,在暖通技術的設計中要根據其標準,利用其他資源來控制溫度,以實現溫度標準化,其實現方式可以通過借助太陽能和地熱能的技術來控制民用建筑的溫度。長期逗留區域空氣調節室內計算參數。在暖通設計中要依據規范進行設計,暖通設計運用供熱和制冷的方式來調節室內的溫度和空氣質量。為了合理利用節能技術來減少資源的消耗程度,在暖通設計中可以采用太陽能散熱、室內照明、地熱的鋪設等對熱能進行收集,達到室內所需要的溫度要求。通過門窗的保溫技術來吸收熱能,節約能源,確保室內溫度和濕度的標準化。
四、建筑設計中暖通空調綠色節能技術的應用
暖通空調的節能設計過程中,應用的節能技術包括很多不同的類型,例如蓄能空調技術、熱泵技術、變頻技術、變流量技術、變風量技術、低溫送風空調技術、熱能的回收利用、對建筑圍護結構保溫性能的改善和可再生能演的利用等。這些不同的暖通空調節能技術,在建筑設計中具有不同的特點,發揮了重要的作用。
1、 蓄能空調技術的應用
蓄能空調技術是我國建筑設計中,暖通系統節能設計的一項重要技術,包括蓄冷空調技術和蓄熱空調技術。常規的蓄冷技術,主要是指水蓄冷空調和冰蓄冷空調,通過對介質溫度的降低或者凝固,在介質中通過顯熱和潛熱的形式實現對冷能的儲存。主要設備包括蓄冷裝置、自動控制系統、冷水主機、板式換熱器和泵閥等。目前,我國的蓄熱技術主要是利用電鍋爐蓄熱系統,主要的蓄熱介質是水,不會排出有害氣體,產生噪聲和污染,具有較高的節能效果,產生的運行費用相對較低。
2、 熱泵技術
熱泵技術是一種能從自然界中的空氣、水、土壤中獲取低品位熱能,經過電力做功輸出能用的高品位熱能的技術。現在我國主要利用三種熱泵技術,分別是水源熱泵、地源熱泵,以及空氣源熱泵。
3、變制冷劑流量技術
就是變頻空調技術,它是在普通空調的基礎上運用了變頻專用壓縮機,增加了變頻控制系統。變頻專用壓縮機可以自動進行無級變速,它可以根據房間情況自動調節所需的制冷( 熱) 量,避免了頻繁啟動的耗能又可以降低房間溫度的波動,實現了節能和舒適的控溫效果。
4、 變流量技術
現代建筑大量采用全水,空氣一水空調系統方式,室內的冷、熱負荷主要由制冷機提供的冷凍水和鍋爐房提供的熱水來承擔。因此,空調水系統相當龐大和復雜,不僅需要復雜的管路和較大的設備投資,而且水泵要消耗較大的輸送能量。一般空調水系統的輸配用電,在冬季供暖期間約占整個建筑動力用電的20% ~ 25%;夏季供冷期間約占12% ~ 24%,因此水系統節能也具有重要意義。實踐證明,通過對水系統進行節能控制,一級泵、二級泵系統實現變流量運行可以達到顯著的節能效果。
5、變風量技術
變風量空調系統(VAV 系統) ,是一種可根據室內負荷變化或室內要求參數的變化,自動調節空調系統送風量,從而使室內參數達到要求的全空氣空調系統。VAV 系統追求以較少的能耗來滿足室內空氣環境的要求,現在世界各地高檔寫字樓大量采用了VAV 系統。
6、低溫送風空調技術
建筑設計中的低溫送風暖通空調節能技術,主要是指從空氣的集中處理機組中送出具有較低溫度的冷風,進入空調房間。其中,低溫主要是相對于常規的暖通空調系統中的送風溫度。一般情況下,常規暖通空調系統中從空氣處理器中散發的空氣溫度,大約保持在10 ~15℃。但是,低溫送風空調中所散發出的送風溫度,基本上保持在4 ~10℃。因為低溫送風可以降低暖通空調系統中的送風溫度,所以有效的減少了空調系統中的送風量。在一定程度上,減小了空氣出料口設備的尺寸和產生的電量能源消耗,降低了暖通空調設備的初始投資。相對于常規溫度的送風空調來說,低溫送風空調具有節能、投資較少、節省空間、舒適度較高和運行費用較低等特點,是一項具有較好效果的節能技術,已經在實際的工程中應用。
7、 可再生能源的利用
實現建筑設計中暖通空調系統的節能設計,應用可再生能源是一項有效的措施。其中,對可再生能源的充分利用,主要可以應用太陽能進行供暖和制冷、實現自然通風、利用地熱能等技術。
(1)太陽能供暖和制冷。太陽能供暖主要是指利用主動式太陽能供暖系統或者應用被動式太陽能。一般情況下,利用太陽能進行制冷的方法主要有兩種。一種是通過對太陽能的利用,實現對機械裝置的驅動,然后機械裝置再實現對壓縮制冷循環的驅動;另外一種是直接利用太陽能獲取一定的熱量,實現對吸收式制冷機的驅動,從而實現對室內溫度進行降低的作用。這兩種制冷方法,都沒有應用氟里昂,不會對臭氧層造成破壞。而且,應用的能源等級較低,具有良好的環保和節能作用。
( 2)自然通風的應用。自然通風,主要是指充分的利用自然條件,
是對熱環境進行改善的一項有效措施。如果建筑室外中空氣的干球溫度和焓值,比建筑室內的數值低的時候,進行自然通風,可以以不消耗能源為前提,實現對建筑室內空氣溫度的有效降低,還能驅散潮濕氣體,使人體產生熱舒適感。如果建筑室外的空氣溫度超過了相應的舒適區標準,需要設計人員消耗一定的能源進行降濕和降溫處理。
(3)地熱能的應用。利用地熱實現對建筑環境的供熱和供冷,具有良好的應用前景,已經逐漸衍生出了地熱水間接供熱、地熱泵供熱加熱、地熱供暖加調峰鍋爐和地偶冷卻等新的節能方式。目前,我國的建筑設計中,在進行暖通空調安裝的過程中,地熱工程的應用已經非常廣泛。不僅可以供熱,還可以供冷,具有良好的節能效果和顯著的經濟效益。
總之,節能技術在暖通空調設計中的應用實踐,全面的貫徹了國家節能減排目標的實現,從小處著眼,實行節能技術,為節能減排的大局奠定基礎。節能技術的應用,使可再生資源得到有效利用,緩解資源短缺的現狀,而且對保證人們生產生活的環境具有保護的作用。節能技術在暖通空調技術上的應用,對改造暖通空調技術具有重要意義。
參考文獻:
[1]杜志良. 暖通設計中綠色節能技術的應用分析[J]. 科技創新與應用,2014,21:229.
[2]鄭毅. 城市建筑中綠色節能技術的選擇與應用[J]. 河南科技,2014,13:170.
關鍵詞: 暖通設計;綠色節能技術;應用分析
引言:社會和經濟的發展,很大程度上提高了人們的生活水平,人們對居住壞境和工作環境的要求也越來越高,而暖通空調系統則可以滿足人們對辦公和居住環境的需求。暖通空調系統可以為人們提供一個舒適的工作和生活環境。但是,暖通空調系統消耗能源過多,必須引入綠色節能技術才能實現社會和經濟的可持續發展。
一、暖通空調綠色節能設計的重要性
能源數量在建筑設計中不斷增加,因而能源消耗數量也在不斷增加。根據資料顯示發現,發達國家的建筑能耗在總能耗中占40% 的比例,而我國某省也占到了27. 8% 的比例。但是,在建筑能耗中暖通空調系統所消耗的能源占有30%到60%,并出現逐年上升趨勢。這種情況會影響我國的能源供求需求,進而阻礙我國社會與經濟的可持續發展。想要解決這些問題,就要應用綠色節能技術。她能很大程度降低能耗。
二、節能技術和暖通空調設計的內涵
2.1節能技術是一種節約能源消耗的技術
就是根據能源使用情況,對不同的能源消耗做出準確的分析,以達到節約能源的目的。所以,采取相對有效的措施控制能源消耗,降低浪費,節約能源是節能技術的主要核心。節能技術可應用于各種領域,而不同的領域運用節能技術也不盡相同。
2.2暖通空調主要是由暖氣、通風和空氣組成
暖通空調設計是運用制冷和供熱技術可隨意調節室內溫度、濕度和空氣質量的一種技術,它可以提高人們的工作、生活質量。暖通空調節能技術能最大程度上節省能源又能使其達到最好的調節效果。
三、綠色節能技術在暖通空調設計中的實踐
綠色節能技術在暖通空調設計中已得到廣泛應用。下面根據實踐為例,說明節能技術在暖通空調技術中的運用。節能技術的運用并不是無限使用的,不能在超出國家規定的范圍內使用。《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》是民用建筑的標準。例如:輔助建筑物的溫度應不低于以下數值:休息室及辦公室不低于18℃,更衣室、浴室不低于25℃,另外食堂不低于18℃,盥洗室不低于12℃。在冬季民用建筑的室內計算溫度規定如下:室內的溫度在寒冷地區采用18℃~24℃;夏熱采用16~22;因此,暖通技術的設計中應根據標準控制溫度,實現溫度標準化,由于科技的發達,現在控制民用建筑的溫度已可以借助太陽能和地熱能技術。我們也可以利用太陽能散熱、地熱的鋪設等收集熱能,達到節約資源消耗的目的。
四、淺析節能技術在暖通空調系統中的應用
節能技術在暖通空調的節能技術應用中包括很多不同類型,變頻節能技術、蓄能空調技術的應用,熱泵技術、熱能的回收利用等。這些不同的暖通空調節能技術,在建筑設計中具有不同的特點,發揮了重要的作用。
4.1變頻節能技術
變頻節能技術應用在暖通空調系統中,可以最大程度的降低暖通空調系統的能源消耗,還能節約空調的運行成本、優化和完善暖通空調系統。在暖通空調系統中使用變頻節能技術的主要原因有以下三個方面:暖通空調系統在設計方面有冗余,此技術可減少系統運行壓力,延長使用時間;第二,環境變化會對暖通空調系統運行負荷產生影響;第三,室內人員要求與建筑物本身變化影響暖通空調系統運行負荷。變頻節能技術則能有效的解決這三方面所存在的問題。
4.2蓄能空調技術的應用
蓄能空調技術包括蓄冷空調技術和蓄熱空調技術。蓄冷技術主要指水蓄冷空調和冰蓄冷空調降低或凝固介質溫度,在介質中實現對冷能的儲存。其設備主要有自動控制系統、板式換熱器、冷水主機、蓄冷裝置和泵閥等。目前,我國主要的蓄熱介質是水,不排出有害氣體,減少噪聲和污染,不但費用較低,且有較好的節能效果。
4.3熱泵技術
熱泵技術是一種能從自然界中的空氣、水、土壤中獲取低品位熱能,經過電力做功輸出能用的高品位熱能的技術。現在我國主要利用水源熱泵、地源熱泵、空氣源熱泵三種熱泵。
4.4暖通空調系統中的可再生能源利用
建筑設計中使節能設計在暖通空調系統中得到實現,使用可再生能源是節約資源的一種行之有效的措施。對可再生能源的利用,主要有太陽能進行供暖和制冷、風能的科學應用、地熱能的應用等三種技術。
4.5太陽能供暖和制冷
太陽能供暖主要是指利用主動式,12陽能供暖系統或者應用被動式太陽能。一般情況下,利用太陽能進行制冷的方法主要有兩種。一種是通過對太陽能的利用,實現對機械裝置的驅動,然后機械裝置再實現對壓縮制冷循環的驅動;另外一種是直接利用太陽能獲取一定的熱量,實現對吸收式制冷機的驅動,從而實現對室內溫度進行降低的作用。這兩種制冷方法均沒有使用氟里昂,臭氧層也不會因此遭到破壞。不但如此,不僅應用的能源等級較低,而且具有良好的環保和節能作用。
4.6自然通風的應用
自然通風,主要是指通過氣體的循環流動從而達到對熱環境進行改善的一種方式。如果室外的空氣焓值比室內要低時,則可以利用室外的風來調節室內的溫度和濕度,使其達到平衡。如果室外的溫度高于室內則相反。進行自然通風,不僅可以節省能源消耗,還能實現對建筑室內空氣溫度與室外空氣溫度的平衡,使人體感到舒適。但是如果室外的空氣溫度超過舒適區標準,則需要人員進行專業的降濕和降溫處理。
4.7地熱能的應用
目前,地熱能對建筑環境的供熱和供冷有非常好的前景,現在已衍生出地熱泵供熱加熱、地熱水間接供熱、地熱供暖加調峰鍋爐等各種新的節能方式。地熱工程的應用在我國的建筑中的暖通空調安裝的過程中已經得到非常廣泛的應用。它同事兼具供熱和供暖兩種功能,不僅具有良好的節能效果,而且具有顯著的經濟效益。
五、結語
隨著人們對環保意識增強,綠色節能技術將在我國得到大力的推廣使用。而綠色節能技術在暖通空調設計中的應用實踐,也實現了國家節能減排的目的。節能技術的應用,使可再生資源得到有效利用,節約能源用,緩解資源短缺的現狀,而且對保證人們生產生活的環境具有保護的作用。節能技術在暖通空調技術上的應用,對節約能源,實現社會和經濟的可持續發展具有重要意義。
參考文獻:
[1] 安成.暖通設計中的綠色節能技術及其應用分析[J].科技與創新,2014,12(6):18
【關鍵詞】高層樓宇建筑;暖通空調系統;節能降耗技術
高層建筑物暖通空調系統是用于樓宇間采暖、通風、調溫等的綜合性系統,尤其對高層、超高層建筑內環境具有極強的調節功能。隨著城市內可用建筑面積的減少,為滿足日益增大的城市人口需要,高層樓房、超高城樓房成為現代建筑業發展的重要方向。暖通空調系統是高層建筑物中調節內部環境所必須的組成部分,其設計的合理性直接關系到建筑物內人們的感官感受和生活質量,而合理的設計方案往往是現代建筑材料、節能技術與新型設計理念的有機融合。在節能減排大背景下,促進節能技術與原有設計的碰撞和融合,是降低暖通空調系統運行能耗的重要研究方向,也是現代高層建筑物建設的重要內容。
1、高層樓宇建筑暖通空調高能耗成因
1.1圍護結構的影響
高層建筑物圍護結構分內、外兩部分,外圍護結構包括外墻、窗戶和屋面等,內圍護結構包括內隔墻、頂棚和地面等。圍護結構受材料性質和結構強度影響,造成的熱能損失在建筑整體采暖熱能的55%以上。與北京、哈爾濱等地方城市相比,深圳地區冬季采暖需求不大,但圍護結構依舊是采暖耗能的主要方面。尤其是以混凝土樓板和磚結構為主要建筑材料的高層建筑物,樓梯間、屋面、門窗縫隙等都是熱損嚴重的位置。因此,加強高層建筑物圍護結構性能研究力度是暖通空調節能工作的重要方向。
1.2方案設計不規范
高層建筑暖通空調系統不僅要與建筑材料、施工條件、樓層功能相協調,而且要與當地氣候相適應。暖通空調系統建設是高層樓宇建筑施工的重點管理項目,與建筑后期運行的耗能情況直接相關。設計方案的不規范將會對暖通空調后期運行的能耗產生很大影響。造成不規范問題的主要原因是相關設計人員綜合能力不足,難以根據具體施工方案對暖通空調系統進行設計;相關負責人對方案設計重視程度不足,往往根據自身經驗對方案進行選擇和調整,隨意性較大。不合理的設計方案不僅可能導致建筑材料和資金的浪費,還可能造成建成后暖通空調系統投運成本的增大。
1.3材料選用及設備設置的不合理
暖通空調系統采用的保溫材料應符合GB/T20473-2006的規定,保溫材料的導熱系數應小于或等于0.2KW/(m·),建筑絕熱材料要符合相關規定。材料的強度、吸水率、燃燒性能等也應作為參考指標列入選擇標準之中。另外,建筑物埋地設置、管道熱補償、系統的水力平衡和承壓能力、散熱器設備性能等也是暖通空調系統材料選擇和方案設計需要參考的重要內容。但目前我國高層樓宇建筑施工材料的選用原則多為經濟原則,用于建筑暖通空調系統的保溫材料一般為本地區內常見的保溫材料,其功能性往往得不到保障。
1.4缺乏節能觀念
在暖通空調系統設計中節能減排觀念的缺乏是導致系統節能功能差、后期運行耗能高的重要原因。設計人員節能減排觀念不足,沒能將空調系統與建筑樓層整體結構、樓內人員需求等實際情況緊密結合,造成設計方案與實際施工和后期運行不協調。另外,在高層建筑投入使用后暖通空調系統一般由樓層內物業人員或住戶自行調節。操作人員對暖通空調系統了解程度有限,缺乏節能意識,也會導致系統耗能增加。
2、高層樓宇建筑暖通空調節能降耗技術的應用
2.1數據庫統一調控式
目前我國應用最廣泛的暖通空調設計系統為BIM系統。這一系統通過對整個工況數據進行整合分析,從整體角度對暖通空調系統進行節能設計。這一設計方式能夠借助數據庫的參數進行統一規劃,最大限度地降低施工過程中不斷校驗造成的能源浪費和廢氣排放。
2.2根據系統參數優化設計方案
在進行暖通空調系統設計之前,設計人員要對在建樓宇建筑的功能、室內的溫濕度需求、各項新型節能技術的適用條件等進行調查,并結合施工材料的性能、地區環境、住戶的個性化需求對整體設計進行調整。在這個過程中各項參數的調查、記錄、使用和保存對確定最佳設計方案、明確各影響因素與系統負荷關系等起到關鍵作用。首先,圍護結構絕熱、保溫性能較差是造成暖通空調系統高能耗的重要原因,隨著國家相關標準和規定的出臺,我國建筑業在施工過程中逐漸規范了材料選擇的程序,逐漸用密閉性強、節能效果好的材料替換下不達標材料,提高了高層建筑圍護結構的各項性能。其次,在設計方案選擇方面,相關設計人員需要根據建筑物建成后的實際功用對暖通空調系統進行設計。比如,深圳地區暖通空調系統更重視夏季制冷功能,而北京地區則需要均衡冬季制暖和夏季制冷兩個方面。設計人員在進行設計時需要根據地區環境和用戶需求確定合理的方案。
2.3積極引進新型節能技術
變頻技術是近年來在暖通空調系統中最常使用、發展較為成熟的節能技術,在夏季制冷時能夠有效降低系統運行的能耗,尤其在大型高層建筑內。有統計數據顯示,在同等負荷條件下,30層的辦公樓應用變頻技術能夠降低45%的能耗。除了變頻技術外,水源熱泵技術也是現代暖通空調系統設計研究的重要內容。水源熱泵技術主要指利用熱泵裝置將淺層的低溫地能提升到高層建筑物所需溫度,利用可再生能源,降低能耗,達到節能減排效果。另外,應用熱回收技術是以回收方式將系統內冷凝熱水、排風余熱等尚未散失的熱量收集起來重新利用。引進各類新型節能技術,推進新技術與暖通空調系統融合是未來建筑行業節能發展的重要方向。
結論:
暖通空調系統作為現代高層樓宇建筑必不可少的組成部分,是建筑行業內節能減排工作開展的重要項目。暖通空調系統節能設計是涉及材料研究、建筑設計、計算機技術和節能技術等多學科的復雜課題。隨著現代科技的不斷進步,各類新材料、新技術不斷出現,各種新的設計方案被提出和應用。我國暖通空調系統正在不斷朝著更加經濟、節能、安全的方向發展。
參考文獻:
[1]劉釗.淺談建筑暖通空調的節能[J].節能環保(建筑工程技術與設計),2015(3):2237.
關鍵詞:暖通空調;設計;施工;節能技術
中圖分類號:TB657文獻標識碼: A
引言:隨著世界經濟的快速發展,科學技術的長足進步,人們的生活質量也在不斷地提高,對生活環境的舒適度也提出了更高的要求,就比如,目前絕大多數的建筑都配備了暖通空調設備,但隨之而來的能源消耗也越來越高,對生態環境的破壞程度也越來越大,那么就決定了只有生產出低成本、低消耗的暖通空調設備,并在施工過程中做好節能措施,降低能源消耗,才是目前暖通空調行業的發展方向。節能環保與我們的生活息息相關,它不僅關系到人們身體的健康狀況,還關系到我們賴以生存的環境能否實現可持續發展,因此,所有人都應該注意節能環保這個問題,必須引起高度重視,不能置身事外。
一、暖通空調的概念及節能設計的重要意義
(一)暖通空調的概念
暖通空調就是指由采暖、通風、空氣調節這三個方面組成的,暖通是建筑設計工種中的一個分類的名稱,它包含著通風、冷供暖、排風系統等綜合方面的設計,是組成一個完整的建筑工程的極為重要的部分。暖通空調的節能技術就是說盡可能在空氣調節的各個方面減少能源的消耗同時,通過新技術的應用獲得更多的熱能。
(二)暖通空調節能設計的重要意義
隨著人們生活水平的不斷提高,城市化建設的腳步也越來越快,那么暖通空調系統用的也就越來越多,那么就會導致能源的不斷快速的消耗,能源供求關系產生了矛盾。為了解決這種矛盾,我們就必須利用先進的節能技術,減少空氣調節系統能源的消耗,這樣在很大程度上就減輕了能源的使用壓力,所以,在暖通空調系統中運用節能技術是極為重要的。
暖通空調設計主要就是為了改變空氣的濕度、溫度和人們周圍建筑環境等之間的熱交換,完善家用空調保持人體熱平衡的感官需求。將節能技術融入到暖通空調設計中不僅完善了我們的居住環境,同時還保護了我們的生存環境,減少了環境污染。根據有關研究資料顯示,在暖通空調系統啟用的同時就會影響我們自身的健康,為了防止熱量或冷量的損失,目前建筑物的密閉性不斷在提升,再加上新型保溫材料的使用,進一步加劇了室內的環境污染。在使用暖通空調系統的環境內,根據系統運作原理,為了減少能量的損耗,往往只對室內的空氣進行循環利用,因此新風量嚴重不足,就致使使用空調系統的室內環境污染物遠遠的超過國家的安全標準。為了解決空調系統帶來的室內環境問題,就更加要注重環保節能技術在暖通空調設計上的合理應用。
二、暖通空調工程節能設計與應用
建筑規劃設計階段的節能措施
建筑規劃設計是建筑節能設計的重點,規劃節能設計應從建設選址、分區、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究,以優化建筑的微氣候環境,有利于節能,充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌等自然因素。
1、排風余熱回收技術的應用
利用熱回收裝置對排風和新風進行熱交換,可以降低新風溫度和濕度。在排風出口安裝熱交換器,排風和新風分別通過各自的通道進行間接接觸換熱;利用排風余熱來預熱新風,從而達到回收排風余熱的目的。這樣做不僅節能,還改善了室內空氣流通的質量。
2、設計綠化帶
建筑旁邊的綠化具有隔聲、防塵與防風、美化居住空間的作用,綠化對于建筑節能也起到一定的作用。樹木不僅可以起到遮光作用的同時還能降低空氣的溫度,使建筑物受到的太陽輻射的熱量降低。綠化可以使屋頂上的太陽熱量消耗在蒸發水分上,因此這部分熱量就不會使屋頂結構表面的溫度繼續升高,幫助暖通設計的節能。
3、采用熱泵技術節能
熱泵是靠位能進行拖動的,迫使熱量從低位熱源流向高位熱源提升的裝置。熱泵可以把不能直接利用的熱能轉換為可利用的高位熱能,從而達到節約部分高位能的方法。因此,利用低位能的熱泵技術是一條極重要的節能途徑。
三、暖通空調工程在施工過程中的節能技術
(一)暖通空調工程施工中的問題。在實際的工程實施過程中經常就會存在著這樣或那樣的問題,就比如,在暖通空調施工設計完成后在就讓沒有經過系統培訓的操作人員就開始進行操作運行,還有很多的操作人員根本就不具備暖通空調基本理論知識,更不用說根據室外參數的變化進行相應的調節,那么就會導致能源消耗量增大。再有就是,雖然現代人們對環保節能意識的逐漸加強,但是現有的節能方案和方法根本就滿足不了需要。因為國家提倡節能環保,就出現了很多的新技術、新方法及新材料,但是這些新的技術和方法有不足的地方。那么當我們面對眾多的環保與節能設計和方案,就會導致設計人員在設計時無從下手的情況。如果相關的設計人員在設計時缺乏對設計方案正確理解和評價方法,使用了錯誤的評價方法,那么就會造成很重大的損失。還有就是在暖通設計和施工中存在的一些問題,有許多的非專業人員從事暖通工作,那么就會導致在施工中遇到調整方案問題就沒有及時準確的進行處理,從而就導致了系統出現不可挽回的后果,給系統的運行與管理埋下了未知的隱患。
(二)暖通空調工程施工中的節能應用。在暖通空調工程施工過程中的節能應用主要就是嚴格按照設計要求和相關技術要求做好防護措施,并利用新材料和新方法,防止能量的流失,簡言之,就是加強建筑本身的隔熱能力,盡可地減少與外界的熱量交換,同時,做好暖通空調系統本身的防護,減少能量無謂的損耗。這就要求施工人員在施工過程中必須嚴格按照施工方法、步驟進行作業,并注重細節,對各種管路的保溫、防護材料一定要包裹到位,避免和減少泄露部位,并對重點部位進行重點保護,同時結合土建、裝修施工,增強建筑本身的熱阻性和氣密性,考慮到室內環境對新風的要求,優先采用帶熱回收功能的新風機組,回收排風的余熱,進一步減少熱量損失。
四、暖通空調系統節能工程的經濟分析
采用節能型地源熱泵空調系統可以實現對建筑物的供熱和制冷,在熱泵制冷運行時,就可回收冷凝熱制備生活熱水,達到一機多用的效果。跟一般的制冷系統相比較冷卻水溫低,制冷效率高,就使得地源熱泵系統比常規制冷系統節能。
濕度獨立控制空調系統中,因為溫度與濕度為兩套獨立的空調控制系統,就分別的控制和調節室內的溫度與濕度,進而就防止常規空調系統中熱濕聯合處理所帶來的損失。就能滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求,克服了一般的空調系統中難以同時滿足對溫度和濕度參數的要求,防止室內出現濕度過高或過低的現象。
結束語:
隨著我國經濟的不斷發展,人們對生活質量的要求也就越來越高了,現在人們對節能環保的問題非常的重視,并且節能的重點已經逐步向著建筑方面發展。所以把節能技術和暖通空調系統進行合理的結合,是順應發展的而需要,并且還可以緩解能源的使用壓力。那么就要求專業的設計人員從設計多角度、全方位的進行考慮,并嚴格的遵守國家出臺的相關節能法律法規,把節能的思想貫穿于整個建筑領域,于此同時,在施工過程中也要做好相關節能措施,采用先進的隔熱材料,進一步減少暖通空調系統在使用過程中的能耗。當然,最重要的還是要提高整個社會公眾的節能意識,大力開發推廣新型的節能技術,進而使我國的社會主義可持續發展道路越走越好。
參考文獻:
[1] 付柱,張尚平. 探討暖通空調施工設計中的節能技術[J]. 中華民居(下旬刊),2013,06:183-184.
【關鍵詞】暖通空調,系統,節能,不足,策略
空調系統的問世給人們創造了較為舒適的生活環境,然而由于全球能源危機的全面爆發,暖通空調系統所面臨的能源消耗考驗也日趨增大。所以為了更好地解決暖通空調能源消耗危機,我們理應從空調系統設計及運行等諸多方面出發,降低暖通空調能源消耗量,促進中國節能事業的穩步發展。
一、暖通空調系統節能重要性分析
近年來,鑒于社會經濟的持續發展,我國的建筑業也以較快的速度前進著。與此同時,我國的建筑能耗也有了較大的增長。現如今,我國的建筑能耗已然占到了社會總能耗的27%以上,某些地區的建筑能耗甚至已占到了社會總能耗的四成左右,同時其總量還呈現出逐年升高的態勢。目前我國能源總消費量比重已然從上個世紀七十年紀末的10%上升至了當前的28%,當中六成左右的能耗系暖通空調系統所帶來的。
近年時間以來,鑒于我國城市化發展速度的不斷加快及國民生活質量的不斷升高,暖通空調系統運用的范圍日益增大,同時暖通空調系統的能耗也得到了相應的升高,此類因素的存在必然導致我國能源矛盾的進一步惡化。再者,當前我國暖通空調系統所選用的能源絕大多數為高品位不可再生能源,其中電能所占的比例是最大的。諸如此類能源的過度使用勢必將造成全球資源日益減少,環境問題頻發的結局出現。與此同時,二氯化碳及煙塵等有害物質排放量的不斷增加也給我國的生態環境及可持續發展帶來了特別大不利影響。暖通空調相關調查顯示:現有空調系統的能耗在社會能源中所占的比重是特別大的。假如我們可以采取正確的節能技術,那么我國現有的空調系統能耗率便可以得到大幅度的降低,所以將節能引入暖通空調系統中所具有的意義是特別重大的。
二、當前暖通空調節能中存在的不足
(一)設計存在不足。
眾所周知:暖通空調系統設計對于其節能效率的高低而言具有決定性作用,恰當的設計可以較好地降低系統能耗。但是,實際生活中,暖通空調的設計卻存在諸多不足,設計不足通常表現在如下幾個方面:其一,設計人員及設計部門缺乏節能意識;其二,設計周期過短;其三,節能技術問題無法得到良好的解決;其四,設計企業為趕進度而無視設計質量等。諸如此類問題的存在都給暖通空調系統的節能帶來了特別大的阻礙,致使建筑于配置暖通空調系統時投資特別大,系統于運行過程中能耗遠遠大于國家標準的情況出現。與此同時,鑒于新技術方案的不斷問世,暖通空調系統設計的方案也日益增多,每種方案均具有優缺點。在挑選技術方案時,由于人們考慮問題的角度不一樣,致使各方給出的評價結果也不一樣。也正是由于統一且科學設計方案評價方法的缺乏,所以設計人員在實施暖通空調設計時盲目性很大,如此自然很難設計出最恰當的暖通空調系統節能方案。
(二)運行管理存在不足。
除設計外,運行管理對于暖通空調系統的節能也有著舉足輕重的作用。在實際施工中,許多企業受設計施工只需達標便可以了心態的影響,無視對暖通空調施工員的培訓,最終導致許多施工員缺乏暖通空調基礎常識,不知道以室外參數變化為依據對空調實施相應調節情況的出現,最終導致暖通空調系統無法達到節能效果。因此,各企業理應加強對施工員的管理,為其提供必要的培訓,以更好地提高其綜合素質及專業水平。
三、暖通空調系統節能策略
(一)選用新型節能技術。
針對暖通空調系統,我們必須明白這樣一點:如果我們所使用的暖通空調系統不一樣,那么其熱濕參數設置的能耗也是不一樣的。傳統的空調即對室內的空氣實施加熱,通過空氣完成環境和人體濕熱的交換,所以它所需要的空氣溫度是比較高的,當然其空調設備里的維護機構熱損失和加熱新風熱損失也特別大。所以為了更好地實現節能的目的,人們可以選擇以熱濕環境協調配置的研究承購為依據,選用新型節能技術對傳統空調運轉方式實施改變,增強輻射熱,降低溫度限度,進而收到節能的效果。
(二)優化建筑維護結構保溫性能,降低冷熱損失。
大家都知道,就暖通空調系統來說,維護結構保溫性能的好壞對于暖通空調系統節能效率的高低而言具有決定性作用。因此各施工企業理應以國家頒布的建筑節能設計規范及標準為依據,優化建筑維護結構的保溫性能,降低暖通空調系統的冷熱損失。
(三)加強運行管理控制,提高施工員綜合素質。
正確的運用管理可以較好地降低暖通空調系統的能耗,同時還可以從某種程度上彌補由于設備缺陷而導致的能源消耗。理想的暖通空調系統節能運行管理控制系借助樓宇自控系統展開的。樓宇自控系統可以對建筑物里的所有設備實施監視、管理及控制,可以確保設備的正常運行,進而實現人力及能源的節約。盡管如此,便有一點大家還必須明白:雖然暖通空調節能系統可通過樓宇自控系統展開節能控制,然而現在絕大多數建筑的智能化程度并不高,空調自控系統也不是特別完善,所以我們理應給予運行管理控制更多的重視。
(四)推廣可再生能源空調系統,降低能源消耗量。現如今,如何利用再生能源及低品位能源已然成了暖通空調系統節能領域關鍵研究課題之一,地源熱泵空調系統便是在此環境下應運而生的。地源熱泵空調系統通常選用地下的恒溫層封熱,進而有效地促進空調系統里COP值的提升,使同等制熱,抑或制冷量下的系統能源實現較大幅度的降低,從而實現節能目的。
我國正處于經濟發展的高速時期和城鎮化與工業化快速發展的時期,因而建筑的總量也在不斷的增加,現在每年的總量幾乎達到了全球總量的一半左右,而且建筑對能源的消耗是非常巨大的,所以,建筑節能是我們每個工程義不容辭的責任。而公共建筑耗能組成主要有通訊和辦公設備、通風與空調、電梯、熱水和照明等,其中占最大比重的是暖通空調的耗能,因此暖通空調專業的節能意義重大。本文將對公共住宅中的暖通節能技術,特別是暖通空調節能技術進行簡要分析和闡述。
關鍵詞:圍護結構;暖通空調;節能;技術
隨著經濟社會的發展和人們環保意識的提高,建筑物的節能問題引發了很高的關注度,而且隨著全球的氣候正在不斷的變暖,建筑物高耗能受到了更加大的挑戰。《標準》中提出節能50%的目標,這之中從北到南的圍護結構大約分擔了20%左右的節能率,而照明的設備分擔了大約15%左右的節能率,而空調的采暖大約節能率達到18%。本文將重點從建筑圍護結構、暖通空調系統兩個方面對暖通節能技術進行分析。
一,建筑圍護結構中的節能技術
公共住宅建筑高耗能問題是顯而易見的,需要通過節能改造來解決,其中圍護結構有著很高的節能潛力。所以,在圍護結構的利用和改進方面對節能具有非常重要的意義。首先,就是圍護結構的熱工能力可以使得在室內冷負荷由于室外溫度升高加劇的情況得到有效的緩解;其次,重質的墻體可以同夜間對通風的控制相互結合,從而使得日間的冷負荷得到改善。
保證室內舒適度方面有重要意義。 圍護結構作為建筑物的主體結構,其良好的熱工性能可以有效抵御外部環境對室內熱環境的影響,結合當地的氣候條件,將通風的策略作為構建重質墻體的輔助方式,是非常健康環保的,所以,在對墻體的傳熱特點有了深入的了解之后,可以利用建筑的相關模型和仿真工具來進行相關節能措施的探討。
進行研究是當下的熱點。
現有圍護結構節能技術主要有墻體外保溫、門窗節能、外遮陽技術等等。在對圍護結構節能技術研究和實驗的基礎上,可以得出以下幾點結論,對于公共住宅中的暖通節能技術有著很重要的作用:
1.外墻面的保溫和隔熱技術簡介。這種技術的保溫形式主要有兩種:聚苯乙烯的泡沫塑料板外保溫和聚苯顆粒保溫隔熱砂漿。
2.塑鋼的門窗具有非常多的優良的特點,例如:抗老化、水密性、保溫抗風性、隔聲和采光等優良的性能。
3.房屋表面的保溫隔熱技術,屋面主要采用的是具有非常優良性能的保溫隔熱的聚合物的砂漿,住宅在經過門窗、屋面、樓板和頂棚等一系列的保溫隔熱技術之后,可以有效的起到保溫和隔熱的效果,這樣可以使得全年的保暖和制冷的天數得以減少,甚至平均到每天的工作時間也得到了優化,使得耗能更低,從而使得節能效果能夠達到國家的規定標準。來源:省略
二,暖通空調系統節能技術
現在隨著人均的建筑面積得到了很大的提升,使得暖通空調的系統應用更加廣泛,而用在暖通空調系統上的能耗也就得到了進一步的增大。建筑使用能耗中,暖通空調所用能耗占了40%以上。這樣,暖通空調系統的節能則顯得尤為重要。
1,在空調冷熱源上,要以天然氣為主、電力為輔作為空調冷熱源的能源,即設置三臺直燃式溴化鋰冷熱水機組和兩臺離心式冷水機組。冷熱水采用機械循環四管制閉式系統,標準層分為田字型四塊區域分別設置空調箱和冷熱水立管,外區獨立采暖系統。各區可獨立調節,同時解決了朝向不同以及內外區帶來的負荷不平衡問題。均可按空調末端負荷要求提供冷熱量,節約了能源。各末端設備可自由選擇運行模式,滿足了用戶的舒適性要求。
2,在空調水系統方面,使用一、二次泵變流量系統:空調一次水系統根據空調負荷對溴化鋰機組和冷水機組進行臺數控制。二次變頻水泵及水水熱交換器后的三次變頻水泵,根據空調負荷利用變頻器進行流量和臺數控制,以達到最大程度的節能運行。具有很好的流量調節能力和節能效果,并且還能實現軟啟動、降低運行噪音、延長使用壽命等。空調水系統分為低區、中區和高區三個系統,中、高區在13F設備層分別設置水水熱交換器。低、中區的工作壓力均小于1.0MPa,減小初投資。設一級換熱器,與一泵到頂的方式相比,工作壓力大大減小。避免了二級換熱,冷水品質較高,不需增加末端設備規格和投資。設置專用空調設備冷卻水系統。充分利用夜間低谷電價。且電制冷機組采用獨立的專線作為工作電源,與大廈的電壓級別相符,節省了變配電設備的初投資,降低了電纜線耗。平衡城市能源結構,減輕夏季供電壓力,提高夏季低谷天然氣負荷率。具有較好的節能環保效果,保證城市安全,具有良好的社會和環境效益。3,在空調風系統節能上,標準層分為內、外區。內區單制冷變風量系統(VAV系統),外區設獨立周邊供熱系統。外區采用散熱器,設備初投資減少。散熱器依靠空氣對流的方式來達到采暖的目的,無需風機動力。設置緊湊型空調箱,并采用大溫差送風方式:空調箱上進上出的方式,最大程度地減少機房面積;夏季低溫送方式,減小送風量,降低風機動力消耗;減小了風管的截面尺寸,層高得到有效利用。采用VAV系統,并配合散熱器的使用。送風量可根據負荷變化而變化,節約風機運行能耗;全空氣系統,可利用室外新風消除室內負荷,沒有水損等問題;靈活性較好,易于改擴建,適用于格局多變的建筑。
4.空調系統在自控的方面,可以采用VAV利用風量的大小來對空調進行相應的控制,同時對周圍的散熱設備進行連鎖或者同步的控制,另外對交換器的設備和冷熱源等系統進行有效的控制,進行統一的管理。
三,結論
為了應對目前中國在公共住宅中耗能高的問題,在公共住宅中暖通節能技術的的研究顯得尤為重要。對建筑圍護結構進行改造,可以采用墻體外保溫、門窗節能、外遮陽技術。對暖通空調系統進行改進,空調冷熱源上,要以天然氣為主、電力為輔作為空調冷熱源的能源,對空調水系統使用一、二次泵變流量系統。并主要還是以天然氣作為主導,將電力能源作為空調進行冷熱調控的輔助能源,用一、二次泵變流量系統對空調的水系統進行控制,同時對風系統進行有效的改進等等。總之,對于公共住宅中的暖通節能技術的研究還任重道遠。
參考文獻
[1] .高清.全球變暖對公共建筑耗能的影響及墻體節能技術研究[J].山東大學.2009.
【關鍵詞】:暖通空調;建筑;節能
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼: A 文章編號:
引言
空調是一種常用的家用電氣設備,并且隨著社會的發展,人們的生活平提高,在現代人們的日常生活生產中,空調更是成為一種不可或缺家用電氣設備,隨著空調在現代人們生活中的推廣應用,極大的提高了人們的生活質量。然而,在空調的使用過程中卻伴隨了大量的能源消耗和環保節能問題。然而在全球性能源危機的背景下,能源問題已經成為了一個世界性的話題。因此在當前社會的各個領域和行業的生產中,不得不以節能環保為生產理念。而由于空調是一種高耗能的電氣設備,因此為了社會的可持續發展,在現代的空調系統中采用節能環保技術進行空調的節能不盡迫在眉睫,而且意義重大。隨著可持續發展這一科學發展觀的貫徹落實,在暖通空調系統中采用節能環保節能技術已經不再是一個新興的問題了。在暖通空調系統中應用環保節能技術,不僅能夠為用戶節約大量的電費,更重要的是能夠有效的實現空調的環保節能,從而為促進人類社會的可持續發展做出巨大貢獻。因此對暖通空調系統中環保節能技術的應用發展進行研究有著極其重要的意義,本文從暖通空調存在的意義和影響出發,對暖通空調系統和環保節能技術進行了深入研究,并對其在當代社會的一個用發展進行了詳細的闡述,希望能夠起到拋磚引玉的效果使同行相互探討共同提高,進而為我國暖通空調系統中環保節能技術的應用發展起到一定的促進作用。
一、暖通空調存在的意義和影響
制造暖通空調,是為了向人們提供舒適高品質的生活以及室內生活產熱環境。主要包括對空氣溫度、濕度、氣流速度以及人體本身與周圍建筑環境如墻面等之問的輻射熱交換的改善一般家用空調能夠保持人體熱平衡以滿足人體感官舒適需求,而大型企業用空調系統則提供生產作業所需的恒溫恒濕環境,滿足生產工藝要求。
同數據調查顯示,空調系統的啟用對身體健康也產生了威脅。由于近年來建筑物的密閉性大大增加,各種新的裝飾物投入使用,這一切都導致室內污染物的增加。使用空調系統的環境內,由于空調的運作原理,對室內空氣進行循環利用,新風量嚴重不足,導致使用空調系統的室內環境污染物遠超過國家安全標準。
隨著我國經濟社會的快速發展,空調已比較普遍地應用于公共建筑和居民住宅,在改善人們生產生活條件的同時,也消耗了大量電能,能源和環境問題日益尖銳。我國的節約能源法中指出,節能是指加強用能的管理,采取技術可行、經濟合理以及環境和社會可以承擔的措施,減少從能源生產到消費各個環節中的損失和浪費,更加有效、合理地利用能源。因此,為了有效地解決空調系統帶來的健康和環境問題,研究環保技術在暖通空調系統中的應用是十分有意義的。
二、節能設計措施要到位
空調在建筑節能中占有的比重比較大,因為空調用能是比較多的,用能也是為提高舒適度和工作效率,空調的用能很大,但是節能的潛力也很大。在改造中有很多的障礙,不是純技術上的,比如改造的過程中,會不會對原有的系統的裝修有影響,對綠化有沒有影響,節能改造的過程不僅僅是暖通專業的改造,更是節能體系的改造。暖通系統的改造過程中,又要考慮到原有使用功能體系不被破壞,改造更要體現經濟性的特點和要求。在科學技術日新月異的今天,暖通空調領域不斷涌現出新技術,我們還可以通過多種方法實現暖通空調系統的節能。
1、從設計入手,合理選擇和設計暖通空調系統,使其在高效、經濟的狀況下運行。設計是工程的龍頭,系統設計的優劣直接影響其使用性能。建筑負荷計算是設計的重要內容之一,當前普遍存在的現象是設計工期短,許多設計人員為了節省時間,錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算負荷用的單位建筑面積的冷熱負荷指標,直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據,往往使得總負荷偏大,從而導致空調采暖設備偏大,初投資增大,運行費用增加,能量消耗上升。
2、采用新型節能舒適健康的空調及采暖方式。影響人體熱舒適性的環境參數眾多,不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果,但對于不同熱濕參數組合的環境,其空調系統的能耗卻大不相同。
3、結合實際情況,合理選擇空調冷熱源,力求實現冷熱源的多元化。暖通空調系統的廣泛應用,對不可再生能源消耗大幅度上升的同時,對生態環境的破環也日趨加劇。如何合理選擇冷熱源,已經引起各方的廣泛關注。同時,系統還應加強冷熱回收利用的研究運用工作,實現能源利用的最大化。提高暖通空調系統的能源利用率也是實現空調節能的途徑之一。熱回收主要是通過系統中安裝的能量回收裝置,用排風中的能量來處理新風,可以減少處理新風所需的能量,降低機組負荷,達到節能的目的。在選擇熱回收裝置時,應當結合當地氣候條件、經濟狀況、工程實際和排風中有害氣體等多種因素綜合考慮,確定選用合適的熱回收裝置,從而達到花較少的投資回收較多熱(冷)量的目的。
三、提高暖通空調節能效率
很多暖通設計師對新規范中新風量的規定表示贊同。現行《采暖通風與空氣調節設計規范》對最小新風量作出明確規定,要求建筑滿足國家現行有關衛生標準。設計師認為,在目前中央空調清洗不夠規范的背景下,加大新風量很必要。不過,對于室內設計溫度的要求,設計師卻持保留態度。在建筑領域,建設方的意見非常重要。此外,要想增加新風量或者增強風機盤管處理室內回風的能力,風機盤管加新風的新風口應單獨或布置在盤管出風口的旁邊,而不應該布置在盤管回風吸入口。
研究表明,加大新風量能夠在一定程度上解決室內空氣質量問題,但增加了系統能耗。新風定值必須按照規范來確定,因為新風量對于能耗和人體健康有著非常重要的作用。如果人員密度較大時,新風的供應按人員密度來確定非常不經濟。我國建筑采用新風需求控制(檢測室內二氧化碳濃度),值得注意的是:新風量變化,排風量隨之發生變化,否則造成負壓將適得其反。
據了解,對于多個空氣調節區合用一個空氣調節風系統,各區負荷變化較大,低負荷運行時間較長,且需要分別調節室內溫度,在經濟條件允許時,宜采用全空氣變風量空氣調節系統。設計時應注意三點:第一,要采用風機調速改變系統風量,而不能采用定速風機而改變系統阻力調節;第二,應采取保證最小新風量的措施,避免因送風量減少造成新風量不滿足衛生要求的結果;第三,在調節末端送風口風量時,推薦采用串聯式風機驅動型末端裝置以保證室內的氣流分布。類似于屋頂傳熱量較大、吊頂內發熱量較大、吊頂空間較大(吊頂至樓板底的高度超過1米時)等情況,如果采用吊頂內回風,就會導致空調區域增大、空調耗能上升等問題,對節能非常不利。所以,當建筑頂層或者吊頂上部有較大熱量、吊頂空間較高時,直接從吊頂回風并不合理。
對于房間面積或空間較大、人員較多或有必要集中進行溫度控制的區域,其空氣調節系統宜采用全空氣空調系統,而不宜采用風機盤管系統,以利于集中處理、調節,發揮有利因素,彌補之前產生的問題。
當建筑空間高度大于或等于10米且體積大于1萬立方米時,宜采用分層空調系統。與全室性空調方式相比,分層空調系統夏季可以節能30%左右,但冬季節能效果并不明顯。通常設計時,夏季的氣流組織為噴口側送,下回風,高大空間上部排風;冬季一般在底層設置地板輻射或地板送風供暖系統,也可將上部過熱的空氣通過風道送至房間下部。
四、暖通空調系統節能技術
1、采用新型節能舒適健康的空調方式
影響人體熱舒適性的環境參數眾多,不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我們采用傳統的空調方式,把整個室內的空氣加熱,通過空氣實現人體與環境的熱濕交換,就需要較高的空氣溫度,此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果改變傳統的空調方式,增加輻射熱,此時所需要的空氣溫度降顯著下降,顯然后者比前者具有顯著的節能效果。
2、排風余熱回收技術
夏季,空調建筑的排風溫度低于室外新風溫度,室內含濕量也低于室外新風含濕量。利用熱回收裝置對排風和新風進行熱交換,可以降低新風溫度和濕度。冬季,排風溫度高于室外新風溫度,排風含濕量高于室外新風含濕量,熱回收裝置可以預熱和加濕新風。具體做法為:在排風出口安裝熱交換器,排風和新風分別通過各自的通道進行間接接觸換熱,利用排風余熱來預熱新風(或者利用余冷來預冷新風),從而達到回收排風余熱的目的。
3、建筑熱電冷三聯供技術
當天然氣為城市中主要的一次能源時,與簡單的直接燃燒相比,先由燃氣發電,再用發電后的余熱供熱和制冷,可獲得更高的能量利用率。這種方式通過大型建筑自行發電,解決用電負荷,提高了用電的可靠性,減少了長途輸電損失。同時以余熱的方式解決了供熱和空調的能源問題。對于全年存在穩定的電負荷和穩定的熱負荷或冷負荷的建筑,這種方式具有較高的節能效果和經濟性。
五、各種環保節能技術的應用和發展
1、開發利用新能源和新技術
(1)采用天然氣作為空調制冷設備的能源,天然氣是繼煤炭和石油之后的第三大常規能源,能夠有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量,減少環境污染,對人體健康危害降低。使用天然氣為能源的制冷空調市場前景廣闊。
(2)利用各種可再生資源,如地源熱、地下水、太陽能、自然風、海洋能等自然資源。地源熱泵空調,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然資源的能量,向建筑提熱能,夏天向天然資源釋放熱量,給建筑物供冷的一種高效節能的空調系統。主要用于居民住宅、別墅、學校以及商業建筑。太陽能空調利用太陽光的輻射為能源進行制冷工作。它的使用,彌補了供電不足的缺口,緩解了供電壓力,也非常環保,不會帶來傳統電空調使用過程中所帶來的城市熱島效應,并且由于太陽能空調的使用原理中并不包括氟利昂,就不會產生相關的有害物質致使大氣環境遭受破壞。是名副其實的綠色節能空調。
(3)蓄冷空調,一般主要利用冰和水兩種介質。由于許多大城市白天供電緊張,為了限制用電,白天和晚上的電收費水準不同。一般晚上定點以后,電價低廉,就可以采用冰冷空調。此種空調正是在夜間電價低廉時,開啟一部分制冷機組進行制冰,并儲存總能量。在白天電價較貴的用電高峰期,再進行融冰用以提供低溫水,釋放出所儲存的能量,用以應對大量的用電需求,這樣的方式能夠有效降低用電成本。除了冰和水,也有利用變溫相變材料做蓄冷介質的,如共晶鹽等。但由于技術的不完善和高額的制作成本,此項新技術仍然在研究階段。
(4)熱回收技術,是將空調機組排放出的熱量進行回收,避免排風系統直接將空調房內的空氣排出室外,造成能量的浪費。此種技術可以有效減少熱污染,對熱量的回收再利用,也獲得了變廢為寶的效果。
(5)低溫地板輻射采暖技術,是在地板中直接埋設熱水管用以加熱地板,由地面輻射產生的熱來加熱室內空氣。使用這種方式,常用熱水做介質,輻射體表面溫度不大于45攝氏度。低溫地板輻射采暖過沖中,熱量均以對流的方式向上方傳遞,致使室內溫度下高于上,讓人們感受到腳暖的同時保持頭頂的涼爽,感覺舒適。低溫地板輻射采暖,地板供熱不僅舒適性和私密性好l而且能減少揚程,有效節省空間,方便計量改造,從各方面節省了維修費用
2、替代制冷劑的發展
眾所周知,過去常用的制冷劑氟利昂對臭氧層的破壞影響很大。為了保護大氣臭氧層,制冷空調業對CFCs和HCFCs兩種替代工質進行了研究。目前已取得相應進展。人工合成制冷劑有HFCs,天然制冷劑有NH3,C02,碳氫化合物等。HFCs的ODP值為0,用于制冷空調系統將不會對臭氧層造成破壞,從而可避免過多的紫外線照射地球對人類造成的傷害。
結束語
總的來說,節能對于我國的現代化建設具有十分重要的意義,而暖通空調系統節能是建筑節能的重要組成部分。所以,暖通空調系統節能關系到千家萬戶的冷暖與廣大群眾的健康,還關系到國家能源安全策略與環境保護工作,是影響到國計民生與國家可持續發展的產業。因此,我們必須要積極采取措施應對暖通空調系統的節能問題,共同構建和諧社會。
參考文獻:
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關鍵詞:暖通空調; 節能環保; 措施
中圖分類號:TB657文獻標識碼: A
隨著經濟建設的發展,人們對生活質量的要求也不斷提高,室內暖通空調已成為日常生活生產中必不可少的設備之一,隨著大量暖通空調的投入使用,其能耗也日益增長,占總能耗的50%-60%。經初步估計,目前全國空調用電量為400萬-450萬kw。社會經濟的發展也伴隨著能源的消耗和開采,能源供應會更加緊張,將會影響經濟的持續發展,因此節約空調能耗是刻不容緩的。
一、室內暖通空調能耗特點
室內暖通空調系統的能耗主要有兩方面,一是為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機耗電,吸收式制冷機耗電,蒸汽或燃氣能耗,鍋爐耗煤燃油燃氣或電等;另一方面是為了給房間送風和輸送空調循環水,風機和水泵所消耗的電能。
冷熱源的能耗主要和用戶所需的供冷量和供熱量決定的,而供冷量和供熱量不僅和室外空氣濕度等氣象因素有關,而且室內空調安裝設計標準、照明散濕散熱狀況、送風設備的工作效率、室內門窗的傳熱特性等都會影響室內空調的功率和能耗。
二、室內暖通空調節能技術
根據影響空調工作效率和能耗的因素,將室內暖通空調的節能技術歸納為以下5個方面:減少冷熱負荷、提高冷熱源效率、利用自然冷源、減少水泵電耗、減少風機電耗。
1.減少冷熱負荷
空調系統包括制冷機、供熱系統、冷熱循環系統以及送風系統。空調最主要的功能就是根據需要隨對室內輸送冷熱空氣,調節室內溫度與濕度,達到某些生產需要。冷熱負荷是空調系統最基礎的數據,風機盤管理等規格、型號的選擇都是以冷熱負荷為依據的。選擇合理的冷熱負荷數據,不僅可以降低空調系統的投資,而且還能減少配電功率,節約配電設備日常運行消耗的電能,降低運行成本,因此暖通空調節能技術最根本的措施就是減少冷熱負荷。減少冷熱負荷有很多途徑,具體來說概括為以下幾種:
(1)選擇保溫隔熱性能好的材料
室內暖通空調運行最大的忌諱就是冷熱量隨著房間的門窗、縫隙以及墻體與室外進行交換,這樣空調就失去了其存在的意義。在進行空調安裝時,最好事前做好房間的保溫隔熱效果,選擇保溫隔熱性能好的材料,改善房間的保溫隔熱性能。可以從以下幾個方面著手:
①注意門窗不要過大,數量不要太多;
②如果房間經常有陽光照入,應在窗戶設置遮護網;
③室內玻璃要選用保溫隔熱性能好的;
④出入及時關門,避免室內外空氣流通。
(2)選擇合理的室內設計參數
安裝暖通空調的目的是為人們提供舒適的室內環境,調節室內溫度濕度,滿足人們日常辦公和生活。一般來說,相對舒適的空調參數為空氣溫度13℃-23℃,空氣相對濕度20%-80%。
2.局部熱源就地排除
廚房灶臺、消毒柜、電話機房、鍋爐房等一些室內場所會產生局部的熱量,如果設計中沒有設置局部排風,這些熱源將會使室內的溫度升高,從而加大空調的運行力度和工作時長,因此在有局部熱源的情況下應考慮設置局部排風,將設備散熱量直接排出室外,防止熱量散發到室內,以減少夏季的冷負荷。
3.提高冷源效率
評價冷源制冷效率的性能指標是制冷系數,是指單位功耗所能獲得的冷量。空調運行過程中,若冷凍水溫度過低或者冷卻水溫度過高,就會增大產生單位冷量的做功量,耗電量也會相應的增大。因此若果要節約空調能耗,可以通過降低冷卻水的溫度來提高冷源效率,及時檢查并補充冷源,做好節能環保措施。
4.利用自然冷(熱)源
室內人員照明、電腦設備、機器散熱等會影響環境條件,尤其是新疆地區,冬天寒冷,夏天太陽輻射大。當室外溫度較低或較高時,室內的溫度仍然較高或較低,而熱量或冷氣還會隨著門窗縫隙流通到室外,因此室內還需要供熱或供冷,此時開機制冷或制熱,空調的冷熱負荷會變小,而且能源消耗量大。
比較常見而且容易利用的自然冷源主要的兩種,一種是地下水,另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣。地下水由于常年存在于溫度變化小的地下,溫度較低,常年溫度為18℃,在炎熱的夏季,地下水可以作為空調冷卻水為用戶提供冷量。室外的冷空氣溫度低,不花費任何成本就可以獲得,是空調系統供冷的良選。天然熱源就是人們常用的暖氣,可以為人們供暖而又不消耗電能,因此也是空調節能的一項途徑。
5.減少水泵電耗
空調系統中的水泵為空調的正常運行提供動力,在空調系統中起著重要的作用,必需選用合適功率的水泵,加強水泵軸承的,減少功率損失。
6.減少風機損耗
風機的損耗較少,但也應注意節能降耗,加強風機的維護及。
7. 地源熱泵系統
地源熱泵可以利用可再生資源,將其轉化為能量,帶動空調運行。它不僅高效節能,還能節省不可再生資源,保護環境,為用戶節省管理運行成本,地源熱泵是節能型中央空調的發展趨勢,符合國家的能源發展政策,正以其迅猛之勢在各應用領域廣泛推廣。
8. 變頻技術
隨著科學的發展,變頻器的使用也越來越廣泛,變頻空調是在常規空調的結構上增加了一個變頻器。壓縮機是空調的心臟,其轉速直接影響到空調的使用效率,變頻器就是用來控制和調整壓縮機轉速的控制系統,使之始終處于最佳的轉速狀態,從而提高能效比(比常規的空調節能20%~30%)。變頻空調降低噪音,減少振動,保證設備長期穩定運行,延長設備使用壽命,方便實現自動調節。供電頻率高,壓縮機轉速快,空調器制冷(熱)量就大;而當供電頻率較低時,空調器制冷(熱)量就小。變頻控制技術的變頻空調,可根據環境溫度自動選擇制熱、制冷和除濕運轉方式,使居室在短時間內迅速達到所需要的溫度,并在低轉速、低能耗狀態下以較小的溫差波動,實現快速、節能和舒適控溫效果。
9.加強暖通空調運行管理
(1)水泵的節能運行
水泵節能技術在我國已應用多年,是改進水泵結構,這需要水泵生產商重點研究。目前我國的水泵制造技術在國際上不算落后,大型水泵、低噪聲的效率和功耗有的可以和進口水泵相抗衡。水泵最常用的驅動方式是用電動機驅動。泵的節能辦法首要是使泵機組(泵、原動機和轉變有些)在最高的功率下運轉,使其耗費外界輸入的電能下降到最低點。泵的節能是綜合性的技能,它觸及泵自身的節能、體系節能和運用辦理運轉等各方面。水泵節能具有重要意義:泵是動力耗費大戶,依據通用機械工業協會計算,泵耗電量占我國發電量的20%左右,泵功率的提升對于節能減排工作有著重要現實意義。
(2)主機節能運行
主機的能耗占空調系統總能耗的60%以上,所以首先應做好主機的節能運行。不同的場合應選不同的負荷參數,根據用戶要求,合理控制空調的主機數量,環境變化時,空調的各部分參數也要相應調整,不用時盡量關閉主機,以免造成能源浪費。
(3)減少水側污垢、腐蝕及青苔
水側的水垢、腐蝕及青苔對制冷系統影響極大,這也是空調系統能耗高的重要原因。為了減少水垢、腐蝕及青苔對水系統的影響,除設備生產廠家應采取措施外,還需加水處理裝置。
三、結語
總之,暖通空調的節能工作對于國家建設資源型社會具有重要意義,而節能技術也體現在方方面面,在進行安裝設計時,就應當優化方案,提高設備的節能技術含量,加大綠色節能技術的推廣與應用,加緊研發節能產品和設備,淘汰高能耗空調設備,做好暖通空調系統的運營管理,在滿足使用舒適性的基礎上,最大限度的降低空調系統能耗。
參考文獻
[1] 全國空調節能技術交流會簡況[J]. 建筑技術通訊(暖通空調),1986,01:46.