暖通空调技术发展与建筑节能探析 于洋

发表时间:2020/12/3   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:于洋
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国建筑工程项目的建设规模在不断扩大,为了实现绿色经济和可持续发展,建筑工程项目呈现出节能、环保的发展趋势。
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        摘要:随着社会经济的发展,我国建筑工程项目的建设规模在不断扩大,为了实现绿色经济和可持续发展,建筑工程项目呈现出节能、环保的发展趋势。暖通空调是建筑工程项目建设的关键部分,也是建筑的重要耗能部分,因此,暖通空调工程节能技术的应用具有重要的意义与作用,可以为绿色建筑工程的建设提供技术支持。因此,在新时期的发展中,建筑企业需要将暖通空调节能技术作为重点,实现暖通空调工程建设节能降耗的预期目标。
        关键词:暖通空调;技术发展;建筑节能
        1暖通空调工程节能技术的重要意义
        目前,能源是社会经济发展的重要动力,但受各项因素的影响,能源发展落后于经济发展的步伐。暖通空调运行过程中消耗的能源属于不可再生能源,在暖通空调大量使用的情况下,能源消耗量也不断上升,导致地球资源匮乏问题更加严重,对生态环境造成了很大的影响。通过分析暖通空调行业的实际发展情况可知,暖通空调系统能耗量较大,为了改善这一现状,技术人员需要应用绿色节能技术,这样可以减少20%~50%的能源消耗量。另外,为了减少暖通空调的能源消耗量,减少环境污染问题,技术人员需要做好暖通空调系统的绿色节能设计工作,采取相应的绿色节能措施,有效缓解用电紧张问题,减少对生态环境的破坏,为经济环境的持续、稳定发展提供支持。
        2暖通空调节能设计的主要原则
        2.1因地制宜原则
        暖通空调的设计与应用受诸多因素影响,其中地区因素是影响暖通空调设计质量的重要因素,在不同区域,其天气气候、地质地况、交通建筑等因素具有较大差异,这给暖通空调设计带来较大难度。在暖通空调实际设计中,遵守因地制宜的设计原则,然后系统考虑地区对暖通空调功能的需要和影响,并考虑空调、建筑和周围环境的适用性,有效提升空调设计的整体性、动态性和绿色性,确保设计方案切实有效。
        2.2节能环保原则
        节能环保是暖通空调节能设计的基本原则,同时其也是绿色建筑设计施工的重要目标。从暖通空调实际应用过程来看,其在制冷、送风、排风、除湿等多个环节,均会使用一定的自然能源。在设计初期,从节能减排与环保的角度出发,系统化的进行暖通空调各单元结构优化,并加强空调设备运行过程调控,可有效地提升设备运作性能,其能在减少设备磨损的基础上,减少能源消耗,降低废物排放。需注意的是,在空调节能设计目标实现中,应保障室内温度、湿度及通风功能的上实现。而在空调环保性设计中,应从低碳角度出发,减少空调废物排放对人体健康的影响,能在满足节能环保设计需要的同时,促进建筑绿色、可持续发展。
        2.3资源最大利用
        暖通空调节能设计还应遵守资源最大利用的原则。一方面,空调设计人员应不断地改进新技术和设计方式,同时考虑电气工程发展趋势,可在控制资源消耗量的同时,提升空调系统的利用效率。另一方面,处于资源最大化利用目的,在空调设计中,应有意识地进行资源的循环利用,即设计人员能注重空调可循环及可再利用系统地设计。譬如,设计人员可为空调系统设计热回收系统,实现热量的回收处理;或者可为空调机组设计地源热泵系统,实现资源的重复利用;此外,借助冰蓄冷技术同样可增强空调系统能源使用能力,继而达到节能和资源你最大利用的目的。


        3暖通系统工程节能技术的应用措施
        3.1地源热泵技术
        地源热泵技术在暖通空调工程中的应用具有很多优势,创造了很多经济效益,是新时期常用、不易影响环境的取热与散热方式。地下30~100m的竖直埋管换热器可以反映地下土层温度的变化情况,地泵可以在冬季借助交换器提取地下热量到地面,为建筑提供热量;地泵还可以在夏季将地上热量传递到地下,而冬季吸收热量、夏季排除热量会趋于平衡,不会影响其性能、地源热泵的运行效果,适用于夏热冬冷与冬夏热量差较小的地区。而在寒冷地区,夏季排热比冬季吸热少,而炎热地区夏季排热比较多,极易出现冷热负荷失衡的现象,在很大程度上会影响地埋热管换热器的性能,导致热泵耗能量不断升高。为了保证垂直埋管吸收热量与排出热量的平衡性,确保热泵系统的高效运转,可以在地源热泵系统中添加辅助设备,以提取更多热量。例如,技术人员需要充分利用太阳能,采用串/并联方式应用太阳能与地源热泵系统,对建筑的室温调节实现绿色控制。
        3.2变频技术
        压缩机是保证整个空调系统正常运行的关键设备,当空调制冷时压缩机会消耗暖通空调系统较大部分的电量。而传统压缩机定频工作,随着室外环境温度降低,室内空调负荷减小,压缩机的功率也不会随之变化,电能浪费严重。变频空调的工作原理是利用变频器来控制暖通空调压缩机的供电频率,以此控制压缩机功率,压缩机可根据负荷无级调节。此外,变频空调内置的传感器能测量建筑的内部温度,并根据测量结果来调整压缩机的转速,以保证制冷调节质量、满足人们生产生活的需要。交流变频空调和直流变频空调的工作原理存在一定差异,前者工作原理的重点在于对稳定差的测定,生成特定的频率信号,从而有效控制压缩机的电压、转速以及制冷量;后者的工作原理相对简单,是通过改变加在永久磁铁上的电压实现对转子转速的控制,以此满足制冷和制冷需要。
        3.3重视围护结构
        设计暖通系统时,建筑围护结构的设计能够对建筑的能耗、环境的性能、舒适度及室内空气质量有着重要的影响作用。一般情况下,围护结构增加的费用占总投资的5%左右,但是节能效果的提高在20%~40%之间。对建筑围护结构的热工性能给予改善,可以有效降低夏季时建筑产生的冷热消耗,通过改善围护组件组成材料的热工性能,加强围护结构的热工性能。值得注意的是,在优化设计围护结构时需重点考虑当地气候及建筑位置和朝向问题。
        3.4注重通风系统设计
        建筑类型不同,其实际的通风需要也存在一定差异性,基于此,在进行空调通风设计时,应系统考虑用户的实际设计需要。譬如,当用户对于暖通系统设计要求较低时,在满足室内温湿度条件的基础上,采用单风管灌风模式完成通风系统设计即可,而当住户对于室内暖通系统具有较高要求时,应按照全空气空调模式完成设计。就目前而言,在空调通风设计中,应加大变风量形式的有效设计和应用,可实现空调系统总风量精准调节和控制。需注意的是,在空调通风设计中,还应注重自然通风的有效设计,实现自然通风与空调通风的协调。在一定程度上,合理化的进行自然通风设计,能在减少电气设备使用的基础上,以不消耗任何资源的方式实现室内环境调节。从实际应用效果来看,自然通风不需要消耗能量,节能效益突出,同时,自然通气更加健康,其能确保住户的身心健康。为进一步保证空调系统设计质量,提升室内通风效果,还应加大混合通风系统的有效设计和应用。
        结束语
        暖通空调系统节能设计是发展绿色建筑的内在需要,其不仅能降低空调系统的运作能耗,而且能在多技术支持下,改善室内温湿度及通风环境。人们只有充分认识到暖通空调系统节能设计的必要性,然后坚持因地制宜原则、节能环保原则和资源最大化利用原则,系统化的采用空调节能设计方法,进行空调各单元的规范设计,这样才能有效提升暖通空调节能设计水平,改善室内环境质量,并促进绿色建筑的健康、有序发展。
        参考文献:
        [1]陈作栖,吴清军.暖通空调工程管理与暖通节能技术探析[J].居舍,2019(13):46.
        [2]叶成杰.暖通空调节能降耗技术探析[J].制冷,2019,38(3).
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