暖通空调技术发展与建筑节能
2018-05-21初旭
初旭
摘要:建筑行业的能耗量在社会总能耗量中居于主要位置,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。笔者根据多年的工作经验,主要针对暖通空调技术发展与建筑节能问题进行分析和讨论。
关键词:暖通空调;技术;发展;节能;
一、暖通空调技术发展
1、技术创新发展
暖通空调技术的发展对建筑节能有着至关重要的作用,及时更新落后的技术和装备,对高能耗高污染的特种设备实行节能审查和监督。加快节能减排技术创新的优化,构建技术研发平台,推动建立以企业为主,产学研相结合的节能减排技术创新。在电梯、起重机械中,采用变频变压调速拖动技术,有效的提高特种设备工作效率,实现节能环保的目标。将变频控制装置和光电感应装置安装在自动扶梯上,乘客进入扶梯时,扶梯以正常的速度运行,当扶梯内无乘客时将转为低速运行,其节能效果十分明显。对于暖通空调的发展方面可以采取一些先进的蓄冷、蓄热措施、采用变频技术、合理选择冷热源、空调系统优化、提高自控水平,余热回收利用等等技术手段提高暖通空调的节能性能,促进其发展。
2、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。
二、暖通空调的节能设计
1、采用合理的冷热源
对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,省电但并不节能适用于有废热和余热的地方,如热电厂等附近。
2、采用蓄冷系统
各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。
3、采用变频应用系统
变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、节省运行费用。
三、暖通空调与建筑节能
由于暖通空调技能的开展和改变,特别是建筑市场竞争激烈,业务需求日益现代化、多元化、重视国外技能的移植与引入。而节能、环保、绿色等概念的影响及中国动力结构的调整,对暖通空调规划的应战越来越严峻。
1、建筑规划与设计
合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计;合理设计建筑形体,以改善既有的微氣候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关软件进行优化设计。
2、改善建筑围护结构
建筑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。
3、提高系统的控制水平
暖通空调系统中尤其是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气湿度、温度、风速、环境平均辐射温度来进行的,人体对环境的冷热感觉是受到了这些环境因素的影响而产生的结果。传统的空调的控制方式只是通过控制空气的温度。这种方法很明显是不全面的,肯定会还存在很多的问题,如果空调系统对人体的作用不直接,在环境发生变化后空调不能及时的作出反应,这就可能导致人体感觉不舒服,所以说这种控温方式显然是不节能的不环保的。环保节能暖通空调的节能方法就是综合考虑到各种因素,尽可能的将控制的损耗降到最低。
4、增加总能源的利用率?
为了促使空调系统达到节能目的,提高空调系统的利用率。首先,要增加终端用户的用能效率,实现能源利用的最大效率。当前形势下,人们将可以实现最大限度能源节约的建筑称为绿色建筑,其在保护环境的前提下,降低污染,为人们提供了健康舒适的使用空间。绿色建筑是将来的发展趋势,其不是单纯意义上的绿色,代表的是一种生活理念,一种生活方式,在不破坏生态平衡的前提下打造的一种建筑,与可持续发展理念融为一体。
5、积极推广新能源
由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出,必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷,具有一定的优势,而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
三、结束语
建筑节能是建筑发展的必然趋势,在建筑投入使用中,空调能耗占主要部分,所以建筑空调节能在绿色建筑中占着主导地位,必须加强对建筑空调技术的研究与发展,提高建筑空调的节能水平,创造出可观的建筑节能效益。
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