【摘要】暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗是建筑能耗中最主要的組成部分,隨著建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的運用越來越廣泛,在大幅降低整體建筑能耗、緩解能源緊張的同時,對綠色建筑的發(fā)展起到了極大促進(jìn)作用。本文分析了未來暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的主要發(fā)展方向,歸納總結(jié)了一些常用的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施,并對暖通空調(diào)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】空調(diào)能耗;綠色建筑;節(jié)能設(shè)計
1、前言
改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成就,伴隨著城市化的不斷推進(jìn),一座座高樓大廈屹立在我們周圍,經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展也帶來了能源的緊缺,為了推動社會可持續(xù)發(fā)展,緩解能源的緊張局面,節(jié)能降耗已成為當(dāng)前十分迫切的任務(wù)。近年來科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,越來越多的節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用在建筑領(lǐng)域中,作為建筑能耗中的耗能大戶,暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的運用就顯得非常重要[1]。利用可再生能源、優(yōu)化中央空調(diào)自動控制系統(tǒng)、廢熱利用與余熱回收等都是未來中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的方向。
2、可再生能源的利用
可再生能源包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等等,是一種可以持續(xù)得到補充、用之不盡的能源,探索暖通空調(diào)系統(tǒng)中可再生能源的利用具有十分重要的意義。
2.1地?zé)崮艿膽?yīng)用
地源熱泵技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)有效的空調(diào)節(jié)能技術(shù),它通過少量電能的輸入,把地?zé)嶂械牡推肺荒茉崔D(zhuǎn)化成可以利用的高品位能源,夏季可制冷,冬季可制熱,地下水、湖水、江河水、海水、污廢水都已成功作為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的熱源。近年來,地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運用越來越廣泛, 取得的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著[2]。
自然界的水不斷循環(huán),有著復(fù)雜的化學(xué)成分、化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)。不管是應(yīng)用地表水或地下水,必須充分考慮水的化學(xué)成分、礦化度、硬度、渾濁度和腐蝕性等因素,并采取相應(yīng)的處理措施,采用地表水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)需對取水方案進(jìn)行論證分析,應(yīng)用地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)需充分保障地下水的回灌量,并采用解決土壤熱不平衡的技術(shù)措施,同時,熱源井的施工工藝和管理質(zhì)量也是影響地源熱泵空調(diào)效果的關(guān)鍵因素。這些也是地源熱泵技術(shù)的控制難點和今后需要改進(jìn)的方向。
2.2太陽能的應(yīng)用
太陽能時一種可再生能源,清潔環(huán)保、資源豐富、分布廣泛,目前,太陽能熱水器產(chǎn)品在市面上已經(jīng)非常普遍,在蓄冷蓄熱空調(diào)系統(tǒng)中,太陽能熱水可以作為空調(diào)系統(tǒng)的熱源補給,大大提高空調(diào)系統(tǒng)整體運行效率,太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用也十分廣泛,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長迅猛,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,目前,實現(xiàn)產(chǎn)品化的太陽能空調(diào)產(chǎn)品以小型空調(diào)機組為主,但是國內(nèi)也已經(jīng)開發(fā)出可直接使用太陽能供電的離心冷水機組,這表示太陽能在暖通空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展將迎來一個新的時代。
3、中央空調(diào)自動控制系統(tǒng)優(yōu)化
在目前的空調(diào)設(shè)計工況下,中央空調(diào)系統(tǒng)在大部分時間內(nèi)不會在滿負(fù)荷狀態(tài)下運行,中央空調(diào)系統(tǒng)中空調(diào)主機的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調(diào)節(jié)負(fù)載,而與主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調(diào)節(jié)負(fù)載,幾乎長期在滿負(fù)載下運行,造成了能量的極大浪費,也惡化了中央空調(diào)的運行環(huán)境和運行質(zhì)量。隨著控制技術(shù)的日益成熟,通過引進(jìn)先進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng)自動控制技術(shù),可以大幅降低中央空調(diào)系統(tǒng)能耗[3],取得顯著的節(jié)能效益。機房設(shè)計時,空調(diào)冷熱水機組的設(shè)計需要以詳細(xì)的空調(diào)冷熱負(fù)荷計算為基礎(chǔ),合理配置冷熱源設(shè)備的臺數(shù)和容量,并制定合理的運行策略。通過機房群控系統(tǒng)的設(shè)置,連鎖主機對應(yīng)的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等裝置,實現(xiàn)自動調(diào)節(jié),自動匹配。
空調(diào)末端的管理監(jiān)控對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能有非常重大的意義,它可以降低末端設(shè)備自身的運行能耗,對房間有人和無人的情況自動管理調(diào)節(jié),實現(xiàn)真正意義上的“人走機?!?,而且還能降低空調(diào)主機的負(fù)荷,為整個空調(diào)系統(tǒng)帶來20%以上的節(jié)能??照{(diào)計費系統(tǒng)的設(shè)置,還能約束人們隨意浪費空調(diào)能源的行為,增強人們的節(jié)能意識。
總之,智能建筑是今后建筑業(yè)發(fā)展的方向,中央空調(diào)控制系統(tǒng)是樓宇自動化系統(tǒng)非常中央的組成部分之一,積極發(fā)展空調(diào)自控技術(shù)是未來節(jié)能發(fā)展的重要方向。
4、余熱回收技術(shù)
積極研究和改進(jìn)熱回收技術(shù)是發(fā)展暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的重要舉措。目前市面上大部分的螺桿機組和離心機組都具備有冷凝熱回收的功能,回收的熱量可以用來供給生活熱水,實現(xiàn)熱水的免費供應(yīng)?;厥斟仩t煙氣余熱是鍋爐節(jié)能的重要途徑,使用余熱回收技術(shù),鍋爐的熱效率可以提高10%以上,多余的熱水也可以用來供給生活熱水,而且可以有效減少有害物質(zhì)的排放,更加節(jié)能環(huán)保。
5、空調(diào)系統(tǒng)其它節(jié)能措施
在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計時,可以適當(dāng)提高空調(diào)供回水溫差,降低空調(diào)系統(tǒng)的輸送能耗。空調(diào)末端的設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑的使用功能和空間布局綜合考慮,當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的各區(qū)負(fù)荷差異比較大,部分負(fù)荷運行時間較長并要求溫度獨立控制時,采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)按需供應(yīng)。新風(fēng)量大的使用房間和區(qū)域需設(shè)置新風(fēng)熱回收系統(tǒng),同時在空調(diào)的過渡季可以充分利用室外的新風(fēng),縮短空調(diào)主機的運行時間。對于空調(diào)區(qū)散濕量較小且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時,宜采用溫濕度獨立控制系統(tǒng)等等。
6、展望
隨著建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和綠色建筑的推廣,暖通空調(diào)行業(yè)的發(fā)展也將迎來新的契機,
我們不僅要重視核心技術(shù)的開發(fā),還要在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、施工、運行管理水平上不斷提高和改進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
[1]王策.淺談建筑節(jié)能設(shè)計與節(jié)能建筑推廣[J].河南建材,2018(12).
[2]趙維東.簡析地源熱泵技術(shù)在建筑節(jié)能體系中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材,2018(04).
[3]王羽.暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動控制探討[J].中國設(shè)備工程,2018(09).
作者簡介:
郭俊捷(1988-),男,湖南省常德市規(guī)劃建筑設(shè)計院有限責(zé)任公司,工程師。