有关暖通空调系统节能问题探讨
2013-08-15姚诗明
姚诗明
(广东 江门 529000)
1 暖通空调系统能耗分析及影响因素
在经济科技发展的推动下,人们生活水平不断提高,建筑能耗在社会总能耗中所占的比例也越来越大。暖通空调的广泛应用于国防、科研、工厂、医院、宾馆、旅馆、商店、办公楼、影剧院、住宅等建筑中,而且不断增加,暖通空调系统的能耗将进一步增大。在发达国家中,建筑能耗占社会总能耗的40 %左右,而我国尽管社会经济发展水平不高,但建筑能耗已占总能耗的近30 %,并且还在逐年上升。而在建筑能耗里,用于暖通空调系统的能耗又占到建筑能耗的30 %~50 %,再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏,这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。因此,对暖通专业提出更高的节能要求是必然的,也是经济可持续发展的必然要求。
影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员、设备照明的状况以及新风系统的设置等等。暖通空调系统能耗特点主要表现在三个方面:①系统的设计、施工、运行管理直接影响能量使用效率;②维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下,可利用太阳能、地热能、浅层土壤蓄热等天然能源来满足要求;③暖通空调系统中冷热量的处理通常以交换形式。这就可以采用冷热量回收的措施有效利用能量,来减少系统的能耗。
2 目前暖通空调系统在节能方面存在的问题
2.1 暖通空调系统的设计
暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,实现暖通空调系统的节能,目前已经具备很多成熟的条件,然而,在实际设计中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,在实际的应用中也存在着一些问题:
2.1.1 公众对节能的认识不够
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,应当使人体舒适为原则。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,改变公众对传统的空调及采暖的理解,提高民众节能意识。
2.1.2 设计理念落后
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。
2.1.3 新技术的推广有待加强
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。
2.2 暖通空调系统的施工管理
目前,建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业,甚至一部分人员根本未经过任何暖通专业培训,对本专业理论知识似懂非懂,常凭经验,采用惯用方案,由此在设计或施工中遇到一些涉及方案性调整的问题,不能进行及时正确的处理和解决,最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患,由此造成的经济损失也是相当严重的。
2.3 暖通空调系统运行管理
对暖通空调系统的运行管理在系统节能方面也起着重要的作用。有些使用单位认为设计施工达标完成就可以了,而忽视了对暖通空调系统操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外温度的变化对系统进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季的切换操作,显然不能发挥系统相应的节能效果。并且,一些管理人员只看重室内温度是否满足要求,没有认识到暖通空调系统的节能潜力,不能根据暖通空调系统本身的运行状况,进行定期必要的维护保养,这不利于系统长周期的稳定运行,并且会造成很大一部分能源浪费。
3 提高暖通空调系统节能效率的有效途径与方法
3.1 科学设计暖通空调系统
暖通空调系统的设计对系统的节能起着至关重要的作用。首先,选择合理的热源系统。在设计暖通空调节能系统时,要根据具体的工程建筑选择实用有效的热源系统,因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样,所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。一般来说,当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看,其中以热电站的效率最高,其次是热泵技术。其次,在设计时必须考虑到减少介输送过程中能耗的主要措施。通过材料选用、输送系统设计、以及动力传输系统优选等,可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供冷和供暖质量又节约能源。再次,在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统,采用科学的空调方式有效的降低负荷。根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。
3.2 改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失
对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,也决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
3.3 加强暖通空调系统运行管理
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,但不同的环境参数组合对应的空调系统的能耗是不相同的。因此,采用新型节能舒适健康的空调方式,提高系统控制水平,科学调整室内热湿环境参数,能够有效降低空调系统能耗。同时,日常管理是空调系统节能是否实际有效的关键。一个设计再好的节能系统,如果管理不善,一样不到节能的目的。日常管理的节能措施有:①对暖通空调系统操作人员进行培训也是必须的,提高管理人员的专业水平和业务技能,使其具备必须的暖通空调基本理论常识,根据室外参数的变化进行相应的调节,达到设计要求的节能效果。②加强日常和定期的对设备和系统地维护。例如阀门、构件等的维护,防止冷、热水和冷、热风的跑、冒、滴、漏;冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰;过滤器、除污器等设备定期清洗;经常检查自控设备和仪表,保证其正常工作等。③对系统的运行参数进行监测,从不正常的运行参数中发现系统的问题,进行合理的改造。经常出现的问题有设备选择过大、运行能耗高等。④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。⑤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适,还额外消耗能量。
3.4 推广应用可再生能源或低品位能源的空调系统
目前,如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域的重要研究课题。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,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究中。
4 结束语
总之,暖通空调系统节能是现代化建筑节能的一大内容,必须要加强对暖通空调系统节能的重视。相关机构部门要加强对暖通空调系统节能的研究,在进行空调系统方案设计时应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能,减少能耗,节约电能。另外我们要积极开发新能源,不断研究和发展新的节能技术,让建筑节能更具科技化和高效化。
[1]张宝翠,史艳春.浅述工厂通风、空调系统设计中的节能措施[J].黑龙江科技信息,2013(03).
[2]王英瑞.暖通空调系统中环保节能技术的应用发展[J].科技创业家,2012(23).
[3]章毅,彭关中.空调系统节能技术措施探讨[J].洁净与空调技术,2009(02).
[4]黄海洋.暖通空调在建筑节能中的应用探讨[J].技术与市场,2010(08).