暖通空调节能及新技术的探讨
2015-10-21邓璐
邓璐
摘要 :随着暖通空调的普及,暖通空调的耗电量在耗电总量中占有很大的比值,因此研究暖通空调节能及新技术具有十分重要的战略意义。本文通过对暖通空调的结构、供能来源和设计参数等方面对暖通空调的节能和技术做出了以下探讨。
关键词 :暖通空调 节能 新技术
前言
目前,暖通空调的运用越来越普及,极大的满足了人们对舒适生活的追求。暖通空调也因此成为当今住宅建筑不可缺少的设备之一。由于暖通空调的安装技术措施存在差异性,导致其在运行时的耗能情况也存在着巨大的差异。目前,采暖、通风和空调的运用在我国电能总消耗中占了重大比重,加重了国家的能源负荷。因此加强对暖通空调节能及新技术的探讨势在必行。
一、暖通空调节能的探讨
1.合理选择热源系统
在对暖通空调进行设计时,我们要秉承实事求是的原则,为暖通空调系统选择合适的热源系统。我国常见的热源种类较多,如热泵、热电站、区域锅炉房等。热泵系统通过压缩机,将自然界中的低品位能源如地表水、太阳能等转变为高品质能源如不同类型的地源热泵,从而达到节能目的。
2.减少热媒介的能量消耗
热媒介质的热能输送方式、材料构成等均会对暖通空调的节能产生影响。所以我们要利用计算机系统对暖通空调的供暖进行全面的检测,利用智能管网和平衡阀对管理流量进行优化,根据实际情况调整管理的对策,提高暖通空调的热媒介的运行效率,从而达到节能目的。
3. 主机的节能运行
暖通空调系统的总耗能中主机的耗能占据五分之三左右,所以做好主机的节能十分重要。我们需要准确地计算出空调的实际负荷,由此来配置合理功率的主机或者是主机的数量。除此之外,还需要对建筑内部不同位置进行实地考察,得出精准的数据以便我们进行全面准确的分析。还可以根据实际情况制定出多套暖通空调的运行方案,从中找出最好的控制方案,即既能满足人们对舒适的要求,又能最大限度地降低空调的能源消耗。
4. 水泵的节能运行
大多数情况下,水泵在设备选型时,都会有所充盈。所以实际运行时通常只需要开启部分的出水侧阀门就可以满足需求,导致了阀门的节流损失。而暖通空调主机的制冷由于水量限制的影响,效果也大打折扣。单机制冷效果不足以令人满意,多机制冷又会增加不必要的电能消耗。因此我们可以采用变频技术,将水泵的阀门全部打开,让输送能耗随流量的增加而增加,随流量的减少而减少,从而达到节能目的。
5.水侧污垢的清理
空调水系统运行一段时间后,产生水垢是难以避免的。水垢的坏处在于它的导热性极其不好,由此会对冷凝器的放热量产生一定的影响,增加无意义的功耗。因此,我们要积极预防水垢的产生,除去已经产生的水侧污垢。
二、暖通空调节能新技术的探讨
1.开发暖通空调制冷设备的新能源
过去,世界普遍用煤和石油作为主要的能源,因而造成了极其严重的环境问题。现在人们已经充分认识到开发新能源的必要性,而天然气资源也越来越受到人们的重视,被人们应用得越来越广泛。天然气作为能源具有两大方面的优势,一方面,相对来说较为安全,即使不幸泄漏,也会因为比空气轻而瞬间扩散,难以造成爆炸。而另一方面,它作为清洁能源,大大减少了二氧化硫和二氧化碳的排放,减轻了温室效应,改善了环境质量。开发天然气作为暖通空调制冷设备的新能源,具有非常广阔的前景。
2.开发利用可再生资源
想要实现经济的可持续发展,加大加快对可再生资源如地缘热、太阳能、风能和地下水等的利用十分重要。地源热泵空调在冬季的时候,从地面的土壤、地表水和地下水等这些来自于的大自然的可在生的资源中吸收能量,然后将其转换成热能,向建筑供暖。而到了夏季,则向上述的可再生资源释放热能量,从而向建筑供冷。地源热泵空调系统主要可用于居民住宅和商业建筑场所等。太阳能空调的工作原理是利用太阳光的辐射作为能源,为建筑进行供冷。它的好处很多,太阳能作为一种可再生能源,取之不尽用之不竭,大大缓解了我国的用电压力,也减轻了人们的经济压力。再者太阳能空调的运作原理中没有氟利昂,因此可以避免因为使用氟利昂而产生的相关有害物质,从而保护环境。我国幅员辽阔,对于可再生资源的利用要因地制宜,对于地势较高太阳光充足的地区,由于地表温度较高可以采用高温热泵系统,对于海水资源丰富的沿海地区则可以使用海水源热泵系统,而对于中部大多数的地方而言,则可以直接使用低温热水型资源作为能源。
3.蓄冷空调的使用
人们大多都是在白天进行工作活动,因此用电高峰期也集中在白天,为了缓解白天的用电压力,许多地区采取了白天高晚上低的电费收取模式。蓄冷空调的开发利用因此很符合大众的经济利益。晚上用电价格相对较低,蓄冷空调的部分制冷机组会定时开启,然后制冰储存能量,等到白天用电价格相对较高时,它将夜间储存的能量释放,将冰融化,为人们提供低温水。既缓解了城市的用电负荷,又缓解了人们的因为用电所带来经济压力。
4.热回收和低温地板辐射采暖技术
传统空调的设计里,空调的排风系统直接将室内的空气抽出并排到室外,没有对空调系统排放的热量进行回收利用,从而造成了能量的浪费。采用热回收技术则避免了上述情况的发生,将以前直接被排放的热能量变废为宝,重新回收并加以利用,一定程度上缓解了热污染。低温地板辐射采暖技术就是将热水管埋藏在地板中,然后通过热水在水管内来回不间断地流动,从而使整个室内地板的温度都升高,并通过辐射和从下往上的对流方式将热量扩散到整个房间,使室内温度升高。既能满足人们的生活需求,又能节省空间,减少维修费用,值得利用和推广。
5.设置合理的参数
建筑的外围结构以及室外气象参数都会对空调系统的能耗产生影响。不仅如此,室内发热散湿量,室内设计的温度、湿度标准也会对其能耗产生影响。具体而言,室内温度每提高1℃,空调系统的能耗就能相应地降低8%~10%。而且室内湿度如果提高10%,空调系统的能耗就会相应地随之降低17%。另外,空调总负荷的五分之一到五分之二是由于新风量新风负荷所带来的。人们在使用空调时,不仅需要满足对舒适的要求,还要满足对健康的追求,因此有必要引进新风。而由于新风量在空调总负荷中所占的比例不低,为了降低空调系统的能耗,我们需要对其进行准确的计算。
6.应用节能型、性能好的设备
冷热源主机设备根据其工作原理的不同,分为离心式、螺杆式、活塞式和吸收式。我们主要通过能效比对其进行选择,其中能效最高的是离心式,螺杆式次之,活塞式能效较低,而吸收式的能效最差。由于吸收式的制冷机能效最低,所以在供电负荷尚可的情况下,我们应尽量避免使用吸收式制冷机。总而言之,我们需要综合考虑建筑的投资资金、用途、规模和机房条件、维护管理等情况来进行合理的选择。
7.合理的围护结构
暖通空调的运行需要通过围护结构,在这一过程中空调的负荷较大。暖通空调通过围护结构时的耗能与围护结构的材质以及围护结构的窗墙面积比例有很大关系。因此我们在选购建筑材料时,要优先考虑节能的材料,考察它的热阻值是否满足需要。
三、结论
暖通空调的节能可以从暖通空调设备的结构材料方面着手,也可以从它的能源选择方面着手,还可以通过设置合理的参数来实现。随着时代的发展,暖通空调的使用将会越来越普及,实现暖通空調的节能,不仅能保护环境,还能减轻人们用电所带来的经济负担。总而言之,对暖通空调节能及新技术的探讨符合时代发展潮流,乃是大势所趋。
参考文献
[1]黄南飞.关于暖通空调节能技术的探讨 [J].中国住宅设施,2012(7) : 54-56.
[2]秦俊朝.暖通空调节能及新技术问题解析[J].门窗,2013(5): 371-373.