摘 要:近年來,暖通空調(diào)系統(tǒng)被廣泛的應用在建筑工程項目中,對于改善建筑室內(nèi)的氣流速度、空氣濕度、溫度等發(fā)揮了重要作用,但是與此同時暖通空調(diào)系統(tǒng)在實際運行過程中巨大的能耗也引起了人們的廣泛關注,因此應做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計,最大程度的降低各種能源和資源消耗,為人們提供舒適、健康、環(huán)保的居住環(huán)境,提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性和使用性能。文章分析了暖通空調(diào)系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀,闡述了暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計措施。
關鍵詞:暖通空調(diào);節(jié)能;設計
進入到新世紀以來,隨著我國市場經(jīng)濟水平的迅速提升,我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟一體化也有了明顯的加快趨勢,因此建筑行業(yè)也已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展。在民用建筑的各項耗能中,暖通空調(diào)設備的耗能情況最為嚴重,其耗能量約占總耗能量的40%以上,這也是影響工程項目竣工后運行成本的最重要因素。因此,暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能設計也就成為了擺在空調(diào)系統(tǒng)工程師面前的一個最重要難題,而這對暖通空調(diào)系統(tǒng)快速發(fā)展也是有著重要的現(xiàn)實意義。
一、暖通空調(diào)節(jié)能設計思路
暖通空調(diào)節(jié)能設計的真正目標是以節(jié)能為原則,用熱舒適指標指導系統(tǒng)中的節(jié)能設計,尋找溫度、濕度、平均輻射溫度、風速和勞動強度這六種影響熱舒適指標的因素的合適比例,達到人們熱舒適指標與節(jié)能降耗的穩(wěn)定協(xié)調(diào)。盡管在寒冷的冬季,影響人體舒適的主要因素是溫度變化,但生活環(huán)境中的聲、光、色同樣可以影響舒適指數(shù),在建筑中采用暖色調(diào)提高人們的心理溫度,調(diào)低實際室內(nèi)溫度,避免能源消耗。同時通過選取合理的暖通設計參數(shù),從溫度和濕度來確保室內(nèi)舒適的標準時,節(jié)能是負荷大小的重點因素。
暖通空調(diào)節(jié)能設計的水平是要提高自動控制,不僅能保證暖通空調(diào)房屋溫度和濕度控制的要求,并且可以節(jié)約熱力,更大程度可降低空調(diào)能耗。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)控制方式是通過測量空氣的溫度和濕度,對實際環(huán)境表現(xiàn)不全面,造成暖通空調(diào)系統(tǒng)對人體直接作用較小和對環(huán)境調(diào)控不及時的情況,形成不同程度的耗能現(xiàn)象。利用先進技術,采用舒適評價指標作為調(diào)控暖通空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù),不但解決了傳統(tǒng)的控制方法的弊端,還可以實現(xiàn)大量節(jié)能效果。利用暖通空調(diào)系統(tǒng)控制技術在軟件和硬件方面的發(fā)展,采用軟件體系控制暖通空調(diào)中央監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)系統(tǒng)的長時間統(tǒng)計分析,保證暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行。
二、暖通空調(diào)節(jié)能設計要點
(一)圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設計。圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能和窗戶與墻壁所占面積,都決定了圍護結(jié)合綜合傳熱性的系數(shù),決定通過圍護結(jié)構(gòu)空調(diào)負荷的高低。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設計初期,需實地考察房屋圍護結(jié)構(gòu)的熱導性,利用其優(yōu)點來抵抗室外低溫。提高建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工的性能,降低熱負荷是我國在考慮建筑節(jié)能的主線,將建筑物與周圍環(huán)境同時納入整體考慮環(huán)節(jié),管路系統(tǒng)設計的簡約,使管材消耗量減少,便于施工操作,節(jié)省國家能源資源并對環(huán)境實施重點保護。
(二)采用高效的節(jié)能系統(tǒng)。通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計,使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng),系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能,空調(diào)系統(tǒng)的設計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。因此,設計時一定要在基本的空調(diào)系統(tǒng)設計原則的基礎上改善,例如新風系統(tǒng)的設計,通過工程實踐表明,可以利用新風的冷量,采用新回風混合或是全新風來供冷,而不用開冷凍機。分析結(jié)果表明,新風量如果能夠從最小新風量到全新風變化,在春秋季可以節(jié)約近60%的能耗。全年累計變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量斯需的供冷量少將近20%,所以充分利用低溫室外新風的節(jié)能效果是很明顯的,保證空調(diào)系統(tǒng)的高效運行。
(三)采用高效的節(jié)能設備。暖通空調(diào)的冷耗功能用電量大,在用電高峰期間,往往會造成供電緊張,空調(diào)可以采用蓄冷水池,緩解電能源耗能。在現(xiàn)實情況中,結(jié)合當?shù)厍闆r,選用節(jié)能、性能優(yōu)良的設備。建立能量循環(huán)使用系統(tǒng),高層建筑中的排風與進風量均很大,應將排風所帶能量進行適當?shù)幕厥?;回收利用空調(diào)夏季冷凝熱,隨著人民生活水平的穩(wěn)步提高,生活熱水需求量增大,研究利用將冷凝熱回收加熱生活用水,減少冷凝熱對環(huán)境的影響,并節(jié)省生活熱水所產(chǎn)生的能量浪費,達到節(jié)水節(jié)電效果,另外,暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能特點是大量余熱的浪費,在現(xiàn)實中沒有加以利用,造成了資源極大浪費,安裝熱回收裝置,用來調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)運行過程中兩種不同的流體,進行總熱傳遞,減少消耗熱源能量,達到暖通空調(diào)節(jié)能目標。
三、暖通節(jié)能設計前景展望
暖通空調(diào)的能量耗損較大,使用過程中會對周圍空氣造成不同程度的損害,由于空調(diào)系統(tǒng)中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環(huán)境問題也日益突出,可再生資源和低品位能源的開發(fā)和應用是解決此類問題的最好途徑,為此必須開發(fā)一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。
新技術在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應用,為節(jié)能提供了一個新的方向,通過開發(fā)綠色能源技術,在暖通空調(diào)地中盡量使用新的綠色能源技術。如采用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷供熱系統(tǒng),不僅可以實現(xiàn)可再生能源的有效利用,同時有顯著的經(jīng)濟效益,是值得在工程中推廣采用。利用當?shù)丨h(huán)境能源,如在地熱豐富地區(qū),運用地熱作為暖通空調(diào)消耗的能量資源,通過把地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調(diào)制冷,具有一定的優(yōu)勢,而且清潔無污染。推廣應用綠色能源技術是暖通空調(diào)專業(yè)設計人員的社會責任。
四、結(jié)語
暖通空調(diào)作為建筑工程一部分,暖通空調(diào)設計的好壞直接關系到了建筑環(huán)境。如何實現(xiàn)建筑暖通空調(diào)的節(jié)能已成為當代建筑工程發(fā)展的一項重要工作,它不僅關系到建筑工程效益,同時也關系到我國社會的可持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介:薛川,大連理工工程建設監(jiān)理有限公司。