暖通空调的节能设计及设备降噪思考 黄朝果

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:黄朝果
[导读] 摘要:在建筑工程中,采暖、通风、水电等都是主要的耗能部位,为了有效降低各个方面的资源消耗量,实现建筑工程的节能型发展,应该不断提高各项施工技术。
        南宁市建筑设计院  广西南宁  530000
        摘要:在建筑工程中,采暖、通风、水电等都是主要的耗能部位,为了有效降低各个方面的资源消耗量,实现建筑工程的节能型发展,应该不断提高各项施工技术。在采暖方面应该不断提高暖通空调技术水平,有效降低能源消耗,促进人们生存环境的改善,暖通空调技术的不断进步是适应社会发展的重要举措。
        关键词:暖通空调;节能设计;设备降噪
        引言
        近几年我国社会经济水平的进一步攀升,作为促进社会稳步发展的基础行业--建筑行业也有了明显的大发展,尤其在开展建筑设计工作过程中,人们越来越看中环境的舒适程度,特别是暖通空调系统,它对建筑功能的正常发挥起到非常关键的作用。暖通设计一般由采暖、通风、空气调节三部分组成,而这些设施设备对于能源消耗的需求比较能源消耗大,在其正常运行过程中,一定会产生大量的废气和废弃物,这些有害废物必然会严重危害到自然环境。所以,在开展暖通空调设计过程中,一定要不断改善暖通设计的理念和方式,科学合理地设计暖通空调系统,以期达到节约成本,并进一步促进我国建筑行业稳定发展的目的。
        1 暖通空调节能设计
        1.1 太阳能节能技术
        太阳能节能技术,在众多能源当中,太阳能的优势是显而易见的,其不仅能够对人类所需能源进行有效的生产,还不会对自然环境造成不利影响,不存在区域限制问题。其主要是对集热系统以及循环控制系统进行应用,能够使生活热水器、温度控制器以及各项采暖设备的有效运行得到相应的保证。该项技术的工作原理就是对太阳能进行转化,并利用热导系统向换热中心进行能量转化,然后借助电子仪器落实温度调节工作。通常情况下,会将太阳能与其他采暖技术进行结合应用,防止由于天气状况影响,太阳能无法正常应用的情况,而一旦遇这种情况,控制系统会使用燃气设备进行辅助,确保系统的持续运行。此外,应用太阳能,能够降低暖通空调对电能的消耗,可以达到节约运行成本的目的。
        1.2 变频技术
        在冷暖空调制冷系统中应用变频技术,其电机功率和转速、频率二者关系可以用以下公式进行表示:
        N2/N1=(n2/n1)3=(f2/f1)3
        式中,N1与N2均表示电机功率;n1与n2则表示的是电机的转速;f1与f2则表示的是电机的频率。
        根据上述公式可以看出:冷暖空调的电机功率变化跟转速与频率变化的3次方呈正比例关系,当电机的频率下降时,功率也随之伴有大幅度的下降。因此在选择设备型号时,通常是根据每个空调区逐时冷负荷的综合最大值或者冷负荷的累计值选择对应的空调设备与冷机容量,在绝大多数情况下,空调的制冷系统运行的状态为部分负荷。通过变频控制冷冻水泵、制冷机组、冷却塔风机、空调风机等等,让上述系统随着系统负荷的改变而改变,达到供需匹配的目的,最终获得理想的节能效果。然而,因此变频器的变频范围有相关规定,通常在70%~100%这一范围中能够取得满意的节能效果,但是假如变频达到50%时,那么其功率便会降低到12.5%,将引起电机的效率明显降低,因此在设置变频器时应该考虑上述问题。
        1.3 蓄冷技术
        纵观当前我国的冷暖空调,可以发现绝大部分采用的是电制冷的冷源方式,这种方式便容易导致在夏季空调冷负荷的高峰时期出现在电力负荷的高峰时期,这无疑加剧了电网的负荷压力。而在冷暖空调制冷系统中应用蓄冷技术便可以在一定程度发挥削峰填谷的功能,降低夏季电网在高峰时期的供电压力,降低其所在区域中的电力装机的容量,提高了发电机组在高峰时代的发电效率,能够间接地发挥节能减排的目的。在冷暖空调制冷系统中应用冰蓄冷装置,能够成功地实现低温大温差供冷,在冷量相同的情况下降低了所需的水流量,减少了输送过程中的能源消耗,在区域供冷系统发挥节能的作用。除此之外,在冷暖空调制冷系统中应用蓄冷技术,还可能降低制冷机组的装机容量,减少对应的变配电设备,特别是将其应用在峰谷电价的区域中,具有较高的经济效益。
        2 暖通空调设备降噪措施
        2.1 消音设计
        针对暖风系统的消音设计,需要选用噪声低、震动小的设备,而对那些噪音较大的设备,应该尽量对其采用隔离等方法来进行相应的消声处理,其具体处理措施为:为设备设置备用房,并且在机房内部贴上消音材料,此外,还要在风管处设置消音器和消音静压箱,通过这种方式最大程度上降低噪声。除此之外,冷水机组、冷却塔、水泵、风机、末端设备等设备要求产品性能良好,低噪声,性能参数也应当符合设计的实际要求。在制冷机房、空调机房、发电机房墙面、吊顶做消声处理。冷却塔风机出口处需要设置消音导向风筒。并且,冷却水泵需要采用变频控制,冷却塔的风机要能够根据冷却水的出水温度进行变频运行,从而实现降低噪音的目标。空调机房常规设于各功能房间的周边,因此对噪音要求较高的场所,空调机房应设隔振降噪措施,其做法可参照图1所示:
       
        图1 空调机组降噪构架图
        2.2 隔振设计
        对水泵、冷水机组、空气处理机等落地安装振动设备来说,需设置隔振垫或者是弹簧减振器。对于冷冻机房内部管道设计,需要设置弹簧减振吊架;同时吊装风机、新风机等设备上也需要相应地设置弹簧减振吊架,设备与管道连接采用柔性接头。通风机与风管连接处均设衬胶帆布软管,排烟风机与风管连接处设置不燃耐火布,长度均为150~200mm。设计穿过墙体的管道时,用套管与隔振垫来封堵管道与墙体之间的缝隙,然后再用密封胶对其进行密封。落地风机的隔振采用钢结构隔振台,隔振台的质量必须要大于风机和点动机的运行总质量,应该选择并使用低频弹簧隔振器。吊装设备则采用吊式弹簧隔振器吊装于上一层的楼板结构上。防、排烟系统作为独立系统时,风机与风管应采用直接连接。只在排烟与排风共用风管系统时加设柔性软接,防、排烟及火灾补风机专用风机应设在混凝土或钢架基础上,且不应设置减振装置;若排烟系统与通风空调系统共用且需要设置减振装置时,不应使用橡胶减振装置,使用弹簧减震。该柔性软接必须满足在高温280℃下持续安全运行30min及以上的不燃材料制作。水泵机组的隔振,需要采用混凝土隔振台进行设计,为了保证隔振效果,隔振台的总重量需要大于水泵及电动机的运行总重量,要选择使用低频弹簧隔振器或者是橡胶隔振垫。冷水机组在地下层冷冻机房内,隔振可以利用机组两端的钢板底座安装橡胶隔振垫,厚度应该大于50mm,冷水机组的进出管道上需要安装橡胶柔性接管,管道的吊支架采用吊式隔振器或者是弹簧隔振器来进行隔振。第一个管道的支撑应该设置一个小型的混凝土隔振台,隔振台用隔振器支撑,管道坐落于隔振台上。
        结语
        暖通空调为改善空间环境质量而出现,但其运行期间耗能较高,一方面会造成电力资源损耗,另一个方面噪声也会降低人们的舒适感,为此,有必要加强对噪声处理的研究。空调系统噪声的来源包括机械运动、设计不合理等,可在设计方面不断做出优化,同时选择具有降噪性能的材料,同时在安装过程中应协调多种影响因素,从多个方面进行降噪处理。
        参考文献
        [1]王伟朋.暖通空调系统噪声分析与降噪策略[J].中国设备工程,2018,08(06):180-181.
        [2]刘昕.对暖通空调系统降噪问题的探讨[J].建材与装饰,2017,08(41):206.
        [3]梁文清.暖通空调系统噪声问题的治理策略探究[J].科技创新与应用,2015,09(32):140.
        [4]杨学实,王鹏.对暖通空调系统降噪问题的探讨[J].四川水泥,2015,07(02):329.
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