浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法 黄鹏

发表时间:2020/9/17   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:黄鹏
[导读] 摘要:当前时代背景下,人们对住房舒适性的要求越来越高,暖通空调作为提升居住舒适性的主要设备,其能耗的高低也一直是人们关注重点。
        华安工程技术有限公司
        摘要:当前时代背景下,人们对住房舒适性的要求越来越高,暖通空调作为提升居住舒适性的主要设备,其能耗的高低也一直是人们关注重点。暖通空调设备运行过程中,会消耗掉大量的能源,但也会加剧居民的经济负担。据实际调查分析来看,暖通空调设计方面,存在着节能管理力度不足、设计人员意识不强的问题,影响了暖通空调绿色节能化的发展。本次实验中,笔者详细分析了建筑暖通空调节能优化设计中的问题,并提出了若干解决对策,具体如下:
        关键词:建筑;暖通空调;节能优化;问题;策略
        一、建筑暖通空调系统节能方面存在的问题
        (一)节能管理方面
        据数据表明,暖通空调的实际运行模式影响着节能环保效果,只有科学合理的运行模式才能有效降低能源消耗。但是当前大部分暖通空调设计部门对节能环保的意识不足,只关注于设计任务是否能够符合标准,对工作人员的专业技能水平及综合素养重视度不足,并缺乏相应的系统培训,因此设计人员在开展工作时未能根据建筑物的实际情况对暖通空调的运行模式进行调节,导致用户在对暖通空调进行控制时只能通过季节性以及开关机调节,科学性合理性不足[1]。
        (二)节能意识不强,规划设计不严格
        在暖通空调的设计工作中,设计人员应注重细节化内容,并落实节能环保理念,以此来不断提升暖通空调设备的节能环保性,但在实际的设计工作中,往往会因设计人员节能意识不强而未能够严格做好节能环保规划,因此导致了节能管理工作设计方面的问题。
        二、建筑暖通空调节能优化设计策略
        (一)优化系统设计
        暖通空调设计的科学合理性不仅与居民的生活质量有着密切关联,更与我国生态环境息息相关,因此相关部门需对此加强重视度,使其在满足群众基本需求同时,实现节能减排目的。工作人员在开展设计工作时应当保障暖通空调的独立性,使得用户能够独立调节室内温度,同时需遵从合理分配原则,保障每一户的热量都是处于较为平均状态。在对管道进行设计时,尽量精简化,减少管材的消耗量才能有效降低整体成本支出。暖通空调因涉及环节较多,且内容较为繁杂,这就需设计人员具有较高的专业水平,确保设计方案的合理性能够提高暖通系统的耐久性及性能,在优化系统设计过程中,设计人员应当根据该建筑的现状及客户的需求制定合理的设计方案,在该过程中,工作人员需秉承绿色节能环保理念,并将其贯彻于设计工作的始终,并将节能型与舒适性作为指标参数,从而才能达到降低能源消耗的目的[2]。
        (二)冷却水、冷热水、风系统的节能设计
        据实践证明,降低冷冻水与供回水之间的温度差别,可以有效的降低暖通空调的能源消耗,因此工作人员在开展设计工作时,可以将循环模式进行关闭,该方式不仅缩减空调系统的能耗,更能够提高暖通空调的耐久性。据以往经验来看,一泵到顶的设计方案可以便于后期的维修养护作业的开展,并逐步降低建筑的实际耗电量,减少企业不必要的开支。因我国的地理环境相对较为复杂,且每个地区的天气环境都有一定的差异性,若建筑物的水资源相对较为匮乏的话,设计人员可以采用冷却塔循环模式,减少循环水泵的扬程,以此来实现节能减排的实际目的,但是在此需要注意的是,若想有效降低冷却能力的损耗,提高冷却效果,设计人员需保证冷却塔位置的通风性处于良好状态[3]。同时,工作人员在开展设
 
        图1  冷却水系统
        计工作时需空调的运行情况加强重视度,如部分客户对空调的性能要求不高,只保障温度与湿度即可,此时可以将该系统设计为单风管灌风模式,若客户对空气质量及暖通空调性能要求相对较为严格的话,可以将该系统设计为全空气空调模式。在此需注意的是,这两种模式都需采用风量可变形式,该形式一方面可以确保总风量的精确度,另一方面能够准确调整风量负荷,从进而达到降低能源消耗的根本目的,如图1所示。
        (三)实现能耗传输设计
        随着我国人口的逐渐增加,对暖通空调的需求量也随之加大,据调查了解,当前我国在暖通空调热源传输方式主要采用一源多方向输出的模式,在热源输送过程中,会出现能量损失等问题发生,这是一种必然现象,且难以避免,因此设计人员在开展此项工作时需优化能耗设计,并秉承节能原则,将运输中的能源损耗量降至最低水平,确保能量的合理运用。暖通空调系统在能源输送过程中,会经过较多环节,管道作为主要传载物,其保温性与能量消耗量有着密切关联,设计人员可以对此进行改良,选择保温性能较为优质的材料,以此来降低能源消耗率。同时能量的运输主要依靠于动力装置系统,若动力不足,会影响运输过程的流速,加大了能量损耗,在此工作人员需选择较为动力较强的推动装置,并运用科学技术控制流速,并对暖通空调中的水源温差进行合理有效控制,从而达到节约资源的根本目的。在此需注意的是,设计人员在开展工作时,应当根据建筑的实际情况,设计出与建筑需求相符的暖通空调能量传输系统,从根本上提高运输效率,实现降低能源消耗的根本目的。
        (四)回收热能提高能源的利用率
        根据数据所得,我国每年空调系统会排放出大量的热能,这些热能不仅会造成大气环境的污染,更会造成较大的资源浪费。其实这些热量也有一定的利用价值,因此相关部门需重视该环节涉及工作,采用热回收装置来缩减这些不必要的资源浪费问题,实现对建筑物室内空气湿度与稳定的调节。据数据统计所得,新风负荷在空调负荷中占据30%~35%作用,而空调在实际运行中为了保障室内空气质量,会进行空气循环模式,自动排除室内空气,这个过程会导致部分能耗散失。在此过程中,若可以将热回收装置中的能量向新风进行传递,可以将能源消耗较之最低,对暖通空调的节能与经济都能得到有效的优化。当前热回收装置可以采用热回收环、热泵系统等达到此目的,设计人员在对冷凝热回收系统开展设计工作时,可以将回收的热量加热居民的生活用水,该方式不仅能够给群众的生活带来便利,更可以降低以往加热热水时的电能消耗。
        (五)优化变频空调设计
        据调查了解,在一些四季较为分明的地区,暖通空调的集中使用量一般只有1~2个月时间,在这集中使用的周期内,实际使用情况也有一定过的差异,部分空调一直处于超负荷工作状态,而当前的空调系统设计主要以最大冷负荷为最大功率驱动,该设计方案不仅会造成资源的浪费,更会影响我国生态环境质量。随着科学技术的发展与进步,变频空调也被广泛推广,其工作原理主要依赖于系统内部的变频调速技术,对运行速度进行自行合理控制,使空调功率能够随着空调的负荷状况而不断调整变化,以此来提高用户的舒适度,降低能源消耗,提高能源利用率,从而达到节能减排目的,如图2所示冷热负荷变化规律。
 
        图2  冷热负荷变化规律
        结语:
        近年来,我国倡导稳定、可持续的发展理念,在该理念的帮助下,有效提高了节能环保力度,对社会的可持续发展有积极促进作用,在过去,暖通空调的高能耗给广大居民带来了较大的不变,而在当前可持续背景下,这一问题正在被持续改进,通过在设计方面来加强干预,优化系统、传输、能量回收等多方面功能,可有效加强降低能耗,并尽量将能源转变为清洁能源,希望通过本篇文章能够对进一步建筑暖通空调系统的节能化设计水平做出贡献。
        参考文献:
        [1]刘超,赵天怡,张吉礼,刘明生,陈婷婷,杨欣炜. 基于建筑信息模型的建筑热工系统与暖通空调系统设计应用分析[J]. 暖通空调,2016,46(03):27-32.
        [2]胡平放,黄峙,孙心明,李成慧,李梦静,房美玲,江章宁. 地源热泵技术研究与应用发展状况[J]. 制冷与空调,2014,14(12):104-109.
        [3]李慧星,张然,冯国会,黄凯良,曹炽洪,刘馨. 严寒地区某超低能耗建筑暖通空调节能系统分析[J]. 建筑科学,2016,32(04):6-9.
 
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: