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关于建筑暖通空调系统的节能问题分析

2015-04-16王菊梅

建材与装饰 2015年37期
关键词:热源暖通能耗

王菊梅

(克孜勒苏柯尔克孜自治州第一建筑安装工程有限责任公司 845350)

关于建筑暖通空调系统的节能问题分析

王菊梅

(克孜勒苏柯尔克孜自治州第一建筑安装工程有限责任公司 845350)

在科技飞速发展的今天,人们生活水平不断提升,对能源的需求量也逐日增加,能源与环境问题已成为现今全球关注的热点问题。建筑能耗在总能耗中所占比例相当大。要推动现代城市的发展,满足人们生活质量,就需要保证室内空气环境处于适宜的温湿度,主要通过安装暖通空调系统来完成这一需求。近年来,随着建筑行业的快速发展,暖通空调系统安装数量持续上升,炎炎夏季,空调系统负荷所占比例相当高,建筑暖通空调系统的使用带来了严重的环境污染问题,进一步研究建筑暖通空调系统的节能刻不容缓,本文着重针对这一问题展开了深入分析。

建筑暖通空调系统;节能问题;分析

小康社会的实现,提高了人们的生活水平,越来越多的人注重物质上与精神上的享受,空调作为建筑物夏季主要的降热设备,安装、使用数量逐日升高,这也进一步提升了建筑能耗[1]。据了解,发达国家中,建筑能耗已占世界总能耗的40%,我国虽是个发展中国家,但建筑能耗也已占总能耗的30%,且逐渐呈递增的趋势。可见,无论是在西方国家还是在我国建筑能耗都是影响全球社会经济发展的主要问题。而暖通空调系统作为建筑能耗的一种,所占比例高达30~50%,而在暖空空调得以大力应用的今天,空调能耗也逐日增加,与电力能源的供求相矛盾。进一步研究建筑暖通空调系统的节能是时代赋予的任务、使命和要求。

1 暖通空调系统设计特点

1.1 结构复杂

建筑暖通空调系统节能设计涉及到的参数较多,主要包括冷热量输配、冷热源、房间冷热末端设备等,此三个组成部分在构件上的联系相当紧密,功能上也是彼此耦合。但因暖通空调系统构件较复杂,还需进一步研究暖通空调结构复杂的问题,便于设计工作的进一步开展。因此,进一步了解暖通空调系统结构复杂性,对建筑空调节能设计起到了极大地促进作用。

1.2 形式多样

我国现用到暖通空调系统形式多样,选择适合的、理想的暖通空调系统困难度较大。同时,暖通空调系统形式的选择方面需要顾虑的因素较多,最主要的就是节能因素,此属于系统设计中最关键的因素。另外,还涉及到造价、效果、方位等因素。可见,认识暖通空调系统的多样性对建筑暖通空调的选择有一定的指导作用。

2 做好暖通空调系统节能的重要意义

现今,全球总能耗量正不断增加,而建筑物总能耗能在总能耗中所占比例也呈递增趋势。但不少研究者仅一味的将目光锁定在汽车能耗量方面,而不重视建筑方面的能耗,但从建筑能耗增长的情况来看,降低建筑能耗已是当前生态环境保护工作中的首要任务。暖通空调能耗作为建筑能耗中的重要组成部分,进一步研究暖通空调系统节能是全球资源紧缺形势下的必然要求,可减少暖通空调系统能源成本,节约资源,创造更多的社会效益。此外,暖通空调系统的使用,为环境带来了严重破坏,影响我们生存环境中的空气质量,增加了硫化物、二氧化碳、氮氧化物、烟尘等的排放量。面对暖通空调系统废气排放量大,能耗高等问题,进行节能设计可净化空气质量,改善生态环境,保护我们共同生存的地球[2]。

3 建筑暖通空调系统的节能策略

3.1 科学选择建筑暖通空调系统设计方案

建筑暖通空调系统,尤其是中央空调系统结构复杂,系统设计方案的科学性、正确性直接影响到建筑空调系统的节能水平。通常情况下,暖通空调系统都是在最大负荷下完成设计的,但在实际运行过程中,却大多是在部分负荷下运行的,若系统中各个部分的设计无法满足部分负荷运行需求,将会增加系统能耗。可见,科学制定与选择建筑暖通空调设计与施工方案是确保空调系统节能的最关键环节。因此,建筑暖通空调系统设计方案的制定需结合建筑物结构与使用功能,并综合考虑其中的运行经费、投资预算等,在依照建筑物本身存在的性能差异,明确最终的设计方案。所设计的方案可减少室内温度过高或过低对建筑暖通空调系统造成影响,尤其是外界温度变化对建筑暖通空调系统能耗量造成的影响。

3.2 做好建筑暖通空调系统设计计算工作

建筑暖通空调系统设计前,应先准确计算建筑暖通空调系统参数,只有最终计算出的数据符合系统节能设计要求,才能从理论上符合系统节能的需要。此外,进一步调整建筑暖通系统中的重要性参数也属于提升节能性能的关键措施。及时调整参数可保证建筑暖通空调系统始终处于最佳状态。可见,严格控制建筑暖通空调系统设计中的参数,能够不断提升建筑暖通空调系统技能设计水平。

3.3 不断改进与提升建筑维护结构保温性能,降低冷热损失量

对暖通空调系统来讲,结构保温性的维护直接决定了结构综合传热系数的大小,还决定通过维护结构空调负荷的大小。因此,国家现有的各种建筑节能设计规范与标准,可知最先提出的即为维护结构的保温隔热性能,即可通过控制窗墙比、提升建筑门窗气密性等多种举措来完成,减少室内冷热气的损失量[3]。

3.4 科学选择空调冷热源

正确选择空调冷热源能够改善空调系统节能性能。建筑暖通空调系统冷热源设计时,多选择集中换热设备作为冷热源,其中的空调冷热源参数设计还应综合考虑建筑物自身结构、功能性质、建筑物使用情况等多方因素。在节能要求较高的冷热源设计中,在冷热源的选择中还应注意以下几点要求:①优先选择外界发电系统作建筑空调设计的供热系统,更利于建筑暖通空调热能技术的有效应用;②热源方面既可选择当地工厂生产发展中产生的余热,增强热能利用效率;③选择低热源作供水热源。如果建筑暖通空调安装所在地缺乏集中热源,部分热负荷较小的建筑物,还应采用电力热泵机组供热;④引入冷、热风作为冷热源。在冬季,可不断引入室外温度较低的冷风作为新风,引入空调,最终带走室内的热湿负荷,降低空调系统运行过程中集中制冷而消耗的能源。在夏季,可在夜间使用温度偏低的新风,来达到间歇性降低室内温度的目的,这样既可实现免费预冷目标。现今,常见的节能热源技术主要为地源热泵技术与水源热泵技术。水源热泵主要是通过大量浅层水源(包括湖泊、地下水源、可再生水资源等),来达到空调制冷与供热的目的。冬季空调系统既可从水源内吸收大量能量来进行室内供热,夏季即可采用吸收室内热量释放到水体来达到制冷的目的。如此一来,空调系统即同时兼备了制冷、供热功能。但在建筑暖通空调的设计、选择方面,需注意建筑暖通空调热源不可选择电热水器作供热设备。

3.5 做好热回收利用工作

提升暖通空调系统能源利用率也能实现空调节能。热回收是利用系统内安装的能量回收装置,并通过排风中的能量来达到新风处理的目的,即能降低新风处理过程中的能量,减少机组负荷,实现节能。在热回收装置的选择上,还应针对当地的气候条件、建筑工程情况以及当地经济发展情况、排风中含有的有害气体含量等多因素综合考虑,来科学选择适宜的热回收装置,最终实现用较少资金,回收更多冷、热能量的目的[4]。

3.6 选择舒适节能健康的空调方式

若是在热湿环境研究成果基础上,转变传统空调运行方式,提升辐射热(如:低温地板辐射采暖),那么将能让空气温度下降到需要的度数。通常情况下,空气温度为12~14℃,传统空调方式多在18~20℃。可见,空调方式的选择也能够达到节能的效果。此外,还应尽可能的选择新型空调控制方法,新的节能技术,不断提升热舒适性,让空调系统大幅度节能。

3.7 推广使用绿色再生能源暖通空调系统设计

在生态环境逐渐恶化的今天,可再生能源的研究已经成此领域中重要的课题。地源热泵空调系统即是在此种局势下发展而来,其主要是通过提升地下恒温层土壤热量来达到提升空调系统COP值,最终让同等制冷(热)量下的系统能耗快速下降。此外,通过太阳冷制冷或供热也是现今的重要研究课题。但从另一方面来讲,影响绿色再生能源暖通空调系统设计的因素较多,在设计的过程中还应反复摸索,综合分析,降低建筑暖通空调西宫能耗,最终实现建筑暖通空调系统节能目标[5]。

总之,在城市化进程加快的今天,能源消耗量逐日增加,建筑暖通空调能耗在建筑总能耗中所占比重相当大,引起了严重的环境污染问题,导致用电紧张。因此,在不断探寻健康、绿色新能源的同时,还应积极推广使用太阳能、清洁能源与地热能,从建筑暖通空调系统节能设计着手,在享受健康生活方式,提高生活质量的同时,又提升能源利用率,最终实现我国经济的可持续快速发展。

[1]吕梅花.高校建筑节能中暖通空调节能系统现状和技术措施[J].价值工程,2012(8):62~63.

[2]李玉心.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用探讨[J].工程技术,2013(21):106.

[3]韩庆奎.室内暖通空调系统的设计和管理及对空气品质的影响[J].黑龙江科技信息,2012(21):235.

[4]张玮婷.浅谈暖通空调系统的节能设计现状及其发展方向[J].建材与装饰,2011(8):486~487.

[5]韩学廷,李国富,孟超.论建筑本体(热工)、建筑总体及暖通空调节能设计的主旨与区别[J].区域供热,2014(1):116~120.

TU831

A

1673-0038(2015)37-0280-02

2015-8-26

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