暖通空调制冷系统中的环保节能技术

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第4卷3月7期   作者:张春冬
[导读] 自改革开放后,我国经济呈飞跃式发展,人们的生活水平也不断提高,当人们在温饱得以保障后,进一步对生活的各个方面的要求越来越高。

        张春冬
        北京通明湖信息城发展有限公司  100176
        摘要:自改革开放后,我国经济呈飞跃式发展,人们的生活水平也不断提高,当人们在温饱得以保障后,进一步对生活的各个方面的要求越来越高。特别是现代建设的不断发展,暖通空调逐渐成为现代建筑中不可或缺的一部分。暖通空调在带给人们舒适的生活与工作环境的同时,也对环境造成了极大的影响,并且暖通空调制冷系统在运行过程中还会消耗较多的能源,这显然违背了我国经济社会的可持续发展理念,因此针对暖通空调制冷系统的工作原理,科学的应用节能环保技术来降低能耗,减少对环境的影响非常重要,文中就暖通空调制冷系统中节能环保技术的应用开展分析。
        
关键词:暖通空调制冷系统;环保节能技术;新能源

        从建筑运行的暖通空调系统来说,其能源消耗占据建筑运行总能源消耗的比重很大,若能够降低其能源消耗水平,对推动建筑持续化发展,有着重要的意义。采用环保节能技术手段,提升空调运行水平的同时,实现能源节约,能够减少对环境的影响,推动社会持续化发展。

1暖通空调的作用
        目前空调工程已比较广泛应用于工地、商人交易和民用建设设施中。建筑物的空调系统能够较好地满足人们对室内的温差、内部包含的水分、洁净度的控制,满足人们对室内生产、生活环境的要求。该空调工程的应用,不仅能在很大程度上创造适宜的室内空间环境,而且能对整个工程进行全方位的应用管理,极大地减少了空调方式的人力资源浪费。现在人工成本越来越高,节省人力资源意味着将来的维护费用会降低。可见,暖通空调工程具有很高的工程应用价值。相关设计和施工单位在暖通空调工程中应充分重视能耗和环保问题。对HVAC行业整体而言,针对这两个问题的具体解决方案尤为重要。
        空调的出现主要是为了为人们提供一个舒适、健康的生活和工作环境。调节湿度,温度,风速。若天气炎热,可将气温调至十几度左右,有利于人们舒适地生活和工作。低温可调至较高的温度,给人们带来极大的方便。空调器既能调节温度,又能调节空气湿度,净化空气。尤其是在一些大工厂,它可以被用来维持机器和产品的需求。空调系统已经成为当今社会人们生活的一个重要组成部分。为保证室内舒适,施工期间应经常安装空调制冷系统。研究显示,它能使人在室内感到舒适,减少气候变化对人类健康的危害。空调系统还可根据生产需要,优化车间温度。但对于目前使用的空调系统来说,运行能耗过大会影响系统的运行效率,因此需要进行改进和优化

2暖通空调制冷系统中的环保节能技术
2.1应用原理分析
        从运行的暖通空调制冷系统角度来说,采用环保节能技术,主要是基于各类节能技术和装置的应用原理,通过减少能源消耗的形式,实现能源节约和环境保护。例如,蒸发冷却式空调。其应用原理如下:运用水分蒸发吸收部分热量的原理,实现对高温高压制冷剂内气体的高效排出,进而实现降低冷凝压力以及温度的目标,降低能源消耗。具体来说此类空调的作用机理如下:借助水泵装置的驱动,使得冷却水进入到换热排管内,同时均匀喷洒在设置的换热表层产生水膜,同时借助风机的力量,促使热量挥发成为水蒸气,实现温度的降低。当水蒸发之后,能够再次利用,提高资源的利用率。

2.2应用材料分析
        从暖通空调制冷系统中,采取的节能环保技术措施,涉及到各个方面。在应用材料方面主要为新型环保制冷剂,发挥着积极的作用。传统暖通空调制冷系统运行模式下,面临着环境问题,基于节能环保的发展背景,为了能够避免区域臭氧空洞的持续扩大,实现对臭氧层的有力保护,行业人员加大了制冷剂的研究,力求替代氟利昂。目前来说使用的新型制冷剂,既具有不错的制冷效果,也有着较高的环保水平,不会产生污染,同时实现了对臭氧层的保护,有效保护了大气环境,被广泛应用。

2.3应用环境分析
        从节能环保技术的应用实际来说,新型节能暖通空调制冷系统运行时,能够独立控制,便于系统调节。例如,利用高水平的除湿式新风预处理系统,能够获得不错的节能效果,同时能够减少机器漏电以及冷热抵消难题的发生。除此之外,系统运行使用的热量为可再生热量,比如低品位能源等。使用的节能环保型制冷系统,不仅节省了系统运行使用的能源,而且改善了室内环境,为人们营造了良好的生活环境,增加了舒适感受。

3暖通空调制冷系统开发新能源与新技术
3.1案例概述
        以某建筑工程为例,总建筑面积大约为12.3万m2。设计为现浇钢筋混凝土框架结构,选择的是灌注桩基础,按照8Ⅷ抗震设防。此工程夏季总冷功率为4531.2kW;冬季总冷功率为3776.0kW。项目布置2个空调主机房,配置土壤源热泵机组,同时满足制冷和制热需求。现结合此暖通空调制冷系统建设实际,分析地源热泵节能环保技术的应用。

3.2新能源的应用分析
        浅层地热能属于新型清洁能源,其存储在地球表面层位置。相比深层地热,使用的浅层地热能不仅具有开发简便和存储量大的优势,还具有清洁性和便于收集管理等优势。在工程施工作业中综合利用各类热泵技术,比如水源热泵和地源热泵等。利用浅层地源热泵,能够为整个小区提供52%~64%的能源;能够节省冷热泵机组30%~40%的使用成本与费用,图1为此工程的地埋管系统。

图1地埋管系统
3.3技术特点分析
        此暖通空调系统建设中采用地源热泵节能环保技术,具有以下特点:①可再生资源。使用的地源热泵系统,实现了冷源热和建筑内部能量的高效转化。此类能源大多数处于地球表面浅层,温度通常小于建筑物内部温度,能够用于建筑内部降温。其属于可再生资源,为国家大力发展的能源之一。②用途广。运行的地源热泵系统除了能够供热外,还能够供冷,为各类建筑供能。在实际应用中没有产生污染性气体,也不会造成污染。
        从此工程实际来说使用的地源热泵空调系统,既能够制冷,也能够制热,具有节能环保以及高效绿色的优势。整个项目的暖通空调系统造价为1675.62万元,后期运行每年能够节约能源开支118万元。使用地下热源,没有对环境造成污染,应用效益明显。

3.4暖通空调制冷系统新技术和新能源应用总结
(1)选用科学的变频节能技术
        随着变频技术在我国的普及,人们已经对变频技术有了很多的了解,变频技术以其卓越的优点得到了各个领域的广泛应用。由于变频技术的应用使得暖通空调大大能源消耗与浪费,提升了节能效果。而且变频技术的运用模式也比较灵活,可以在一定程度上降低成本,减少负荷,延长空调的使用周期。变频技术的应用可以使暖通空调根据外界环境的变化而变化,因此不需要过高的负荷来运行,并且能够根据实际情况来改变工作的频率,降低功率,节约资源,避免浪费。除此之外,地源热泵节能技术的应用也可以起到很好的节能效果,地温循环冷暖系统只与温度相对稳定的浅层土壤进行换热(常年稳定在13—20℃),故系统效率很高:夏季运行COP5.0以上、冬季运行COP3.5左右。相对于其他系统,它的耗能极少。且系统均为闭式环路,与外界只有能量交换,而无介质交换,故不会对环境造成污染。

(2)合理的选择热冷源系统
        在设计暖通空调系统时,应选择合适的设备,其中中央空调系统的冷热源是控制空调节能环保的关键性步骤,它对提升经济效益具有积极的影响。热源分为很多种,主要有热电站、热泵、锅炉房等等,而常用的热冷源主要有水冷冷水机组+锅炉和热泵型机组、溴化锂吸收式机组两种。热泵机组相对于冷机组来说其节能效果更好,它主要用于冬季制热,夏季制冷,但是效果要比水冷机组差一些。溴化锂吸收式机组在节省电力上具有很高的效率,但是节能效果要差很多。因此在选择冷热源机组时要根据自身的实际实际情况选择适合的,明确二者的优缺点之后才更好地作出合适的选择。

(3)可再生资源的利用
        利用好可再生能源可以大大提升节能环保的效果,降低对环境的污染,常用的可再生能源有:风能、太阳能。利用可再生技术实现对大自然丰富资源的有效应用。利用风力、光伏能够将风能、太阳能转化为电力,从而供空调的运转,达到零排放的目的。可再生能源的应用是未来节能环保技术的重要发展方向,将可再生能源与暖通空调结合起来可以有效的提升节能环保效果,提升空调的服务质量,降低成本,避免浪费,同时可以进一步促进暖通空调的发展,促进整个空调行业的发展。

(4)空气换热技术的应用
        在暖通空调的节能技术中,热回收技术是一项重要的技术之一,随着建筑物室内环境的不断变化与改善,新风系统成为了暖通空调中重要的部分,值得注意的是,室外的新风系统如果没有经过处理就直接应用到室内,将会增加建筑物中的冷热负荷,增加能源的消耗。冬季,应用空气换热技术可以回收排风过程中产生的多于热量,降低对环境的污染。夏季,热回收技术可以降低新风分的温度,降低空调的负荷,进而实现降低电能消耗的目的。

(5)水系统节能技术
        传统的空调水系统采用的是定流量方式,系统的水量变化是由水泵的运行台数所决定的,虽然台数控制简单便于操作,但是在流量的调节上来说,台数控制只能实现有级的流量调节,水泵的实际工作却不能实现最高效率,因此流量减少了,实际用量却没有减少的太多,节能效果也不是很有效。变流量水系统是一个有效的节能方式,其主要包括单级泵变流量水系统、二级泵变流量水系统。变流量系统不改变管路的特性,而是移动水泵的工作点让其沿着管路的曲线移动,保证水泵可以在最高的效率点上运行,提升节能效果。供热水系统,采用的是大循环水量来提升整个管网运行水温,“大流量、小温差”的运作方式,可以提升输送的效率,避免发生管网水利失调的状况。

(6)风系统节能技术
        低温送风空调方式也是一个比较有效的节能技术,通过减少送风量、供水量来降低风机与水泵的能源消耗,节省运行费用。变风量空调节能技术是由集中式空调器提供某一设定温度的送风给所有空调空间,各自的送风量是按照负荷的大小进行自动调节的,从而实现室温的平衡。多分区空调节能技术,主要利用定风量组合式空调器,根据不同分区的负荷情况自动调节送风参数,没有冷热抵消现象。

结束语:
        综上所述,文中结合实例分析了暖通空调系统节能环保技术的应用,总结了应用效果较好的新能源和新技术。目前来说,暖通空调系统建设中常用的技术如下:热力回收再利用工艺;太阳能能源。

参考文献:
[1]胡海龙.探究地源热泵节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J].城市住宅,2018,25(05):43-46.
[2]范哲.浅谈环保节能技术在暖通空调系统中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2018(08):162.
[3]周小芳.研究暖通空调系统中节能环保技术的应用[J].低碳世界,2017(19):148-149.
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