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摘要:随着人们生活水平的提高,对工作、居住环境的要求日益提升。暖通空调也随之取得较为广泛的使用。随着空调使用量的不断增加,我国的能源消耗量也在日渐增长,这必定会在很大程度上加剧节能问题的严重性。相关研究表明,我国建筑行业具有较大的发展潜力,其在节能方面的潜能也是巨大的。所以,提高暖通空调节能技术对环保问题的解决具有重要意义。本文就建筑工程中暖通空调节能技术的运用展开探讨。
关键词:建筑工程;暖通空调;节能技术
1暖通空调节能技术运用于建筑工程的重要价值
在建筑设计中,暖通系统是必不可少的组成部分,具有非常重要的作用。调节空气、制冷取暖与通风透气,体现了暖通空调系统的主要性能。通风系统指的是它可以促进室内环境的有效转换,可以保证内空气的充分流动;制冷取暖是通过它的节能技术,如热泵、太阳能等设备,用尽可能少量的能源消耗,得到尽可能多的热量或能量。调节空气是保证室内空气的清新度,给人们带来新鲜的空气。在夏季,人们更需求暖通空调发挥的显著降温作用,假如有针对性地设计暖通空调的相关节能设备和技术,会在一定程度上缓解国内能源紧张的压力,还会适当地减少人们消耗能源的数量。一般而言,先进的节能技术可以减少20%-50%的能源消耗,它也会在一定程度上促进了环境和生态的可持续发展。因此,在建筑工程中运用暖通空调节能技术,具有非常重要的价值和意义。
2建筑工程中暖通空调节能技术的运用分析
2.1温湿度独立控制技术
暖通空调的主要功能有两个:①降低室内环境温度;②降低室内环境湿度。一般用于第二种用途的空调负荷占到空调总负荷的40%左右,占比相当高,而这种负荷属于显热负荷,使用低温冷媒处理规模庞大的显热负荷,必然会导致冷源效率的降低。采用温湿度独立控制技术的空调可以有效避免这种情况的发生,该技术已成为近年来空调技术领域内的研究热点。温湿度独立控制技术的原理如下:室内环境湿度的降低可以通过向室内送入经过除湿环节后的室外新风达到,这样一来既满足了降低湿度的要求,也达到了输送新鲜空气的目的;另一方面,室内温度的降低可以通过独立的水系统实现,该系统使用的循环水温度在18~20℃,通过辐射或对流型末端来达到降低室内温度的目的。这种技术的运用可以达到一举三得的效果:①可以避免降温、除湿两种矛盾需求带来的冷热抵消;②可以用独立水系统中的高温冷源吸收显热,大幅提高冷源效率;③可以提高室内空气质量,改善室内工作生活的舒适度,因此该技术被普遍认为是未来空调的主流技术。不过该项技术尚处于攻坚阶段,一个需要攻克的重点就是如何对室外新风进行高效除湿。我国国内已有高校开发出了一种除湿转轮,有望发展成为一种湿度独立控制的室外新风处理方法。
2.2蓄能空调技术
它是暖通空调节能设计中的一个关键内容,重点涵盖了两种技术:蓄热技术与蓄冷技术。一般的蓄冷技术涵盖了水蓄冷与冰蓄冷,都是经由凝固介质或降低介质温度来实现,在介质中以潜热与显热等方式储存冷能。如有必要,可以熔化介质或提升介质温度,以释放和利用被储存起来的冷能。它的主要优势是,可以转移制冷设备所需的运行时间,可以在很大程度上降低电网的填充低谷服务与高峰负荷,实施移峰填谷。如今国内主要的蓄热技术是采取电锅炉蓄热系统,将水当作蓄热的主要介质。它可以借助低谷的充沛电力,对水进行加热,然后将其储存到蓄热水箱中,在电网高峰阶段将电锅炉关闭,由蓄热水箱中的热水进行供热。其优点是无噪声,无有害气体,无需较高的运行成本。
2.3热泵技术
热泵的工作原理与制冷原理类似,不同的是与空调中的制冷系统相比,热泵多了一个四通阀,热泵是将低温位的热量输送至高温位,以达到升温取暖的效果。
在耗电量相同的情况下,热泵产生的热能可达三倍甚至四倍于电加热产生的热能,这充分证明了热泵是一种高效、节能、环境友好的采暖方式。科学统计表明,煤电的转化效率约为30%,在这一前提下,热泵的效率系数必须大于三才能真正意义上成为一种节能的取暖措施。如今热泵技术已经十分成熟,其应用的难点在于如何尽可能地使效率系数更高。虽然要达到足够高的效率系数还面临着很多挑战,但是热泵技术已经在无集中供暖、有燃煤限制的诸多地区发挥着它的节能作用。令人欣喜的是,国外研究人员已率先使热泵的效率系数达到甚至超过了3,比如日本近年来推出的以CO2为工作媒质的热泵型热水器的效率系数、最新研制出的空调系统在冬季时供热状态下的效率系数都已经突破了3的大关,正在向着“效率系数达到4”这一新目标发展。
2.4变流量技术
空调系统运行所需要的费用,由空调系统整体的能耗决定。所以为了削减其运行成本,既要增加空调设备的运行效率,又要完善空调水系统的研发和设计。变流量系统是系统中回水、供水的温差不变,在空调负荷发生变化的情况下,调节改变供水量以有效适应的一种系统。随着系统负荷的逐步变化,管路中水流量也会出现相应的变化,输送能耗会伴随着负荷降低而减少,电耗与水泵容量也会出现相应的削减。
3暖通空调节能技术在建筑设计中的有效措施
3.1增强暖通系统设计的合理性
暖通系统较为繁琐,其通常会具有较强的综合性与系统性,因此,设计者在设计的过程中应注意加强对其合理性的设计。在设计过程中,首先应考虑最大负荷的原则,从而在使得能源消耗量降到最低。另外,能源的耗费量与建筑本身的维护结构密切相关,确保其维护结构的准确性,能够使得暖通系统负荷量有效降低。
3.2提升建筑项目的保温性能
不同的建筑材料与建筑结构,在热量传导性能方面也有一定差异。暖通空调系统的关键性功能是,为建筑工程提供一定的内外温差。所以,应该切实减少和避免建筑工程的温度传导,能够降低暖通空调系统自身的能耗。建筑工程的结构在达到暖通空调系统的相关节能目标上,起到了关键性的作用,要求建筑物的维护结构非常良好,能够削减自身的传热系数,以确保暖通空调系统实际覆盖的区域维持在一定温度范围内。在这种情况下,暖通空调的功率才能稳定下来。如今政府部门业已颁布了相应的规范与政策,统一而有区别地规范建筑行业在设计建筑物的结构与材料使用标准,以切实完善建筑物的结构,增强其隔热保温性能。
3.3有效采用现代自控技术
通过对现代化自控技术的使用可以确保室内对湿度及温度的基本需求,同时也能大幅度降低暖通系统的热能损失。目前,在暖通系统中设置中央监控软件可对该系统的运行展开实时性的监控,其可通过对暖通系统运行过程的分析,借助在线监测系统实现温湿度及新风量的调节与控制。
结语
总之,随着国内建筑工程质量标准的稳步提升,对暖通空调节能技术的要求也越来越高。应该持续地提升暖通空调中节能环保技术的运用和普及。要从运行、设计等多个层面提升节能效果,增强空调系统的节能效率。以节能环保为主旨,采取多种有效的节能策略,时空调系统的能耗逐步降低,从而为构建两型社会,建设生态文明做出自己的贡献。
参考文献:
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