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摘要:在建筑能耗中,暖通空调耗能是主要的问题。特别是夏季,电能消耗占比可达80%。以往的暖通空调系统多用定流量水力系统调节室内温度,但是现阶段的建筑中则多采用变风量系统调节温度需求或采用高效的多联机系统。只有基于节能理念设计暖通空调系统,优化暖通空调节能系统,控制暖通空调系统耗能情况,才能实现暖通空调系统的低消耗以及践行节能环保的科学理念。
关键字:建筑暖通;节能技术;措施
1暖通空调系统工作原理分析
空调系统工作原理主要包括冷、热量的产生、输送、循环三个部分。冷量的制造是耗费其他能量,通常主要是电能、或少许地热能等通过制冷设备将冷冻水或冷冻剂降温制冷。本质上是将电能通过压缩机做工等方式转化为冷冻水中的冷量;冷量的输送过程主要通过各种输送管道以及水泵等来实现,该部分主要将制冷机房产生的冷量通过水泵做功的方式输送到各个用户的房间;冷量的循环过程主要是通过冷却塔等设备将高温冷却水先进行预处理,以节省制冷机组对循环水的制冷功耗,并将制冷液体循环送入制冷机组。
2暖通空调设备在建筑能耗中的占比
根据发达国家的建筑能耗分析,建筑能耗占总能耗的35%,而建筑暖通设备能耗在建筑能耗中的占比高达65%。由此可见,要想减少建筑能耗,优化提升建筑暖通设备的节能是重中之重。经过分析,影响建筑暖通空调设备系统能耗的因素有很多,其中设备系统结构、室外气候变化、室内环境设计、相关照明设备、设备维护结构和新风系统配置等是主要因素。从建筑空调设备能耗的构成可以看出,建筑空调设备系统的能耗取决于空调系统的合理配置。
3建筑环境对暖通空调设备节能的影响
3.1室内环境对建筑暖通空调设备的影响
(1)建筑物设计。在建筑设计应用中,应按节能规范进行设计,比如窗户占墙面的比例应当满足相关节能设计的要求。同时,对应的门窗材料、建筑围护材料等选择都要符合对应节能的标准。在建筑材料上尽量选用低能耗的材料,以减少空调负荷,使空调能耗达到最低要求。
(2)围护构造的保温情况。围护构造科学地提高了墙体和屋面的保温性能,降低了围护结构产生的冷热负荷。根据试验结果,40%-50%的热损失是由同一建筑结构的门窗引起的。因此,在设计中应采用密封性好、保温节能的新型塑钢门窗。其他详细的节能方法包括屋顶和地板翻新以提高隔热性能;安装隔热窗和挡风板;安装活动百叶窗和窗帘;安装遮阳棚和檐口。
3.2室外环境对建筑暖通空调设备的影响
(1)气象条件。室外的相对湿度、太阳辐射、室外温度等气象条件对建筑暖通空调系统的负荷有很大影响,所以在建筑暖通空调的设计之初要充分考虑到空调的负荷值与气象条件特征的结合。空调设计人员应当充分了解当地的气象特征和地理特点,并且合理融入建筑暖通空调设计中,使空调负荷满足要求。
(2)环境绿化。研究表明,良好的绿化环境可以很好地降低建筑的温度,吸收热量和防止太阳辐射,具备隔热功能。增加建筑绿化环境,不仅美观,还可以降低建筑暖通空调的负荷。所以,应当在合理的情况下尽量增加建筑绿化环境,以达到节能的作用。
4暖通空调节能技术在建筑节能中的具体应用
4.1能源技术的应用
能源技术根据功能的不同分为两种,一是地下水技术的应用,二是风能的应用,地下水技术主要是依靠地下水的保温作用促进暖通空调的热量平衡,地下水不会受到外界自然温度的影响,是实现暖通空调技术节能的重要方式,利用地下水介质实现热量的传送,促进地下水热量的持久,集暖设备通常会利用气泵进行热量的收集,在达到一定的温度后,进行热能的转化,在能源转化的过程中应该充分考虑地下水的质量是否符合标准。目前地下水的热能传递还在进一步开发中,地下水作为热能传播的介质,能够有效节约能源,对大气环境也不会有任何影响,是实现建筑工程绿色节能的重要方式,具有很好的发展前景。风能主要用于暖通空调的制冷和制热两个方面,在室内温度较低或是偏高的时候,充分利用风能进行室内温度的调节,主要用到夜间通风蓄冷技术与新风供冷技术两种,这两种技术都能利用风能代替电能,实现了可再生资源的合理利用,具有较强的应用价值,促进室内温度适宜,为人们提供更加舒适的环境,也大大减少了暖通空调系统运行过程中对大气环境的污染。
4.2变水量技术与变风量技术
在暖通空调运行的过程中,需要利用变水量技术进行水量的调节,还要利用变风量技术进行风量的调节,暖通空调实现智能化的工作量的调节,两种技术对暖通空调技术的环保节能都具有重要作用。暖通空调系统运行过程中需要风机盘管空调系统进行水流量的平衡,促进室内温度能够控制在合理的范围内,风量控制装置能够有效检测暖通空调的工作承载量,并将风量调至最佳,在达到适宜温度的同时减少能耗,据专业认识的调查和测评,暖通空调的变水量技术与变风量技术同时实施,能够有效减少百分之五十的能耗,还能为人们提供更加优质的温度调节服务。
4.3蓄冷技术
寒冷的冬季和炎热的夏季都是使用空调最多的时候,所消耗的电能也达到了两个顶峰值,剩余时间的空调耗电量相对较低。蓄冷技术的应用主要是利用气温的特点,采用蓄冷的方式储存能量,在调节室内温度的同时减少能耗。在季节性耗电高峰期的时候,会产生很多的低温能量用于降低温度,在季节性耗电量较少的时候,应用蓄冷技术储存低温能量,用于后续的使用,增加空调制冷系统的利用率,维持空调的正常运行,还能合理利用各项能耗,具有经济性特征。蓄冷技术在电力企业的运行中多有应用,促进电力企业配电系统的稳定运行,实现用电高峰期的合理调节,对电力企业实际经济效益的提升具有重要意义,也充分发挥了暖通空调技术的节能环保作用。
4.4变频节能技术
变频空调的应用已经非常普遍,变频节能技术主要是根据室内温度情况进行智能化的调节,能够有效降低空调的运行成本,促进空调的节能发展,变频节能技术能够合理调节空调的载荷量,实现空调在适当的负荷下运行。变频节能技术在建筑工程中应用的时候,也能有效调节空调的负荷,避免在温度发生变化时只能利用设定好的功率进行运转,造成大量的电能的消耗。旧式的空调在出现气温变化的时候,只能触发规定的空调模式,无法根据温度的实际情况进行能源消耗量的调节,导致大量的浪费现象出现,利用变频节能技术能够实现空调多个档位和功率的设定,在空调运行的过程中会随着温度的变化自动切换功率,有效实现空调的负荷适宜,变频式的节能空调不仅能够有效调节室内温度,还具有较强的节能作用,具有很高的应用价值。变频节能技术能够通过调节功率改变能源消耗的量,促进人们的室内环境舒适感的提升,符合人们的现代绿色发展概念。
结束语:综上所述,建筑行业中暖通空调系统优化至关重要,在优化期间,应遵循节能的基本原则,其一是节能减排原则,其二是舒适性原则。为改进暖通空调系统,应采取选用高能效空调设备、合理运用热能回收技术、注重空调系统的灵活多样性以及落实暖通空调系统节能管理策略这四个方面的措施,优化其节能效应和低碳环保性能,为暖通空调系统更新奠定基础。
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