摘要:暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分,暖通空调系统的节能不仅关系到人类的健康和安全,关系到人们的工作效果和产品质量,而且还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。本文探讨了建筑暖通空调工程的节能减排设计。
关键词:建筑工程;暖通空调;节能减排;设计
引言
随着我国经济的飞速发展与人民日常生活水平的提高,暖通空调开始出现在人们日常生活中并且展现着巨大的市场潜力。但是对于空调使用过程中能源的消耗问题迟迟得不到解决,而且在现代化建筑项目建设的过程中建筑暖通空调低碳节能已成为发展的主流。节能减排技术的研发与运用不仅能够提升建筑暖通空调的系统性能,还能优化其结构设计,从而为人们创设更加温馨美好的生活家园。
1暖通空调系统概述
暖通空调系统主要有两部分组成,首先是空调供水系统,暖通空调的冷冻水系统的管道为循环式系统,其内部的变流量系统按照组成结构不同可以划分为相对变流量系统和真正变流量系统两种,其中后者是变流量系统中具有很大节能潜力的系统。其次是空气处理单元,暖通空调向房间内部送风主要是在空气处理单元内完成,主要原理是新风和回风会混合成混风,然后经过热交换器冷冻水混合后向室内送风。暖通空调可以实现在冬夏两季的操作,在冬季可以依靠混风吸收热量向室内排放热风;而在夏季可以依靠混风吸收室内热量,让室内温度降低,与室内的热量保持传递,从而将室内温度调至需要的数值。
2建筑暖通空调工程节能设计原则
2.1坚持整体性设计原则
在建筑暖通空调工程设计中,整体性原则对空调系统实现节能设计具有非常重要的作用。在空调节能设计中,设计人员要综合考虑各方面节能因素,进行科学合理的设计,从而降低空调运行中能源损耗率,从根本上推动我国生态环境实现可持续发展目标。
2.2坚持以人为本的原则
在设计建筑暖通空调系统时,必须坚持以人为本的理念。在设计过程中,需要设置相对均匀的加热系统,尽最大可能降低能源耗损。但必须要注意的是,在设计暖通空调系统时坚持以人为本的原则并不是为了降低运行中能源耗损而忽略人们的感受。在设计中,需要在实现室内温度自我调整基础上,尽最大努力尊重并满足个体对室内温度的需求,只有这样才能确保建筑暖通空调设计更符合人们居住需求。
2.3坚持动态设计原则
建筑暖通空调系统具有较强的变化与复杂性,因此要在不断发展的实践过程中,研究优化其系统,要用发展的眼光对待空调系统建设,并结合实际情况,观察空调系统的变化趋势,从而有效调整设计方案。
3暖通空调设计中存在的问题
3.1设计管理工作中的问题
设计人员和暖通空调设计的联系非常紧密,同时可发挥决定性的作用。相关的设计人员自身的素质、责任意识,均会对暖通空调的设计产生直接的制约。国内建筑暖通空调工程中,节能减排的设计理念引入时间较短,技术人员也比较短缺,现有的设计人员不能满足时代的发展需求。主要的原因为自身节能环保的理念缺乏、整体素质低、责任意识较弱。所以,其当前的文化程度、个人素质等因素,使其不能完全有效的胜任工作。设计的过程,会有很多问题不能考虑到设计中,进而产生较多的问题,设计质量堪忧且埋下较多的安全隐患,造成资源浪费。
3.2设计方面
暖通空调之所以在运行的过程中会消耗大量的能源资源,节能减排设计不合理是不容忽视的因素。而设计不合理的原因又和设计人员紧密相关,设计人员在开展设计工作的时候不按照相关施工规定和标准进行,往往根据自己的主观经验进行,主观臆断的错误时有发生。我国相关部门对冬季室内的适宜温度做出了明确的规定与要求,这个温度标准是经过详细的调查得来的,在这样的温度下, 有利于人们的身体健康,并减少了空调运行中能源的消耗,但是设计人员仍然一意孤行,没有重视室内散热设备的安装与设计,使得室内的温度在冬天太低,因此人们就会延长空调的使用时间,能耗由此而产生。
4建筑暖通空调工程的节能减排设计的策略
4.1暖通空调系统设计方面
空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那系统的能耗是很大的。新风系统的设计中,系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量,以最大限度地缩短主机的开启时间。
提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅仅只是空气温度。这显然是不全面的,同时势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、使人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
4.2空调方式选择方面
选择合适的空调方式是空调节能的一个重要方面。进几年来,变频空调由其具有节能和提供舒适内环境的显著特点得到飞速发展。到目前为止,变频空调器占日本房间空调器市场销售份额的80%以上。因此,变频空调应是空调发展的一个趋势,使空调尽可能达到节能要求。在中央空调系统中,我们应采用变频技术,变频技术主要有两种形式:用变速泵和变速风机替代调节阀,减少系统内部消耗,提高整机效率。或也可以采用变流量技术,根据空调负荷改变水流量或风流量,从而达到节能的效果。在变风量空调系统中,风机的送风量是根据被控房间的需求实时变化的,送风量应该恰好满足各个空调房间总的冷负荷。
4.3选取合理的设计参数。
从节能的角度来确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外,室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。据资料测算,在保证生产工艺和人体健康的条件下,仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃,就可使空调初投资总额减低约6%,运行费用减少8%左右。另外新风量新风负荷占空调总负荷的20%~40%,对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载,从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。
4.4改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失。
对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
4.5新型能源等的利用方面
推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统也就是在这种形势下发展起来的,它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。
5结语
暖通空调系统的节能减排技术可以有效地控制建筑物总体的能源消耗,关系到国计民生和可持续发展。我们应给予足够的重视,通过合理的设计方案来实现暖通空调的节能。在确保暖通空调系统符合国家政策及工程项目要求下,实现暖通空调系统节能减排的目标。
参考文献
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