暖通空调系统在绿色建筑中的应用研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第4月11期   作者: 刘晓军
[导读] 为了了解绿色建筑中暖通空调系统的应用,本文将展开相关研究。
        刘晓军
        北京环渤高科能源技术有限公司
        【摘要】为了了解绿色建筑中暖通空调系统的应用,本文将展开相关研究。研究主要论述了以下几个方面的内容:暖通空调系统应用的基本要求、主要原则,随后提出系统节能应用方法。采用文中方法,可充分发挥暖通空调系统作用,并实现绿色环保、节能减排的目的。
        【关键词】暖通空调系统;绿色建筑;节能
引言
        现代视域下,世界各国的能源消耗都呈高水平,我国也不例外,但能源生产受多方面因素影响,生产量提升缓慢,因此高能耗给我国能源生产造成了巨大的压力。在这种情况下,国家在近些年还是强调节能减排,建筑行业作为能耗“大户”自然要响应号召,故提出了绿色建筑理念。该建筑理念下建筑各方面的能耗都要尽可能降低,尤其是暖通空调系统,该系统在以往使用方式中会消耗大量能源,因此秉持绿色建筑理念,当前该系统使用方式需要朝节能方向改进,故应当展开相关研究。

1.暖通空调系统应用的基本要求
        围绕绿色建筑理念,暖通空调系统的能耗必须降至最低,这是系统的基本要求,即无论在何种情况下暖通空调系统的能源消耗水平,理应尽可能贴合实际需求,不要出现过多的能源浪费现象,同时在需求范围内暖通空调系统的能耗水平也应当有所降低。但值得注意的是,当前很多建筑的暖通空调系统应用方式并不能实现这一目的,能源浪费及高能耗使用情况依旧频繁,加之该系统当下极高的普及率,其能源占用率巨大,故在基本要求下,如何降低暖通空调系统能耗、消除能源浪费现象是一项值得思考的问题。

2.暖通空调系统应用的基本原则
2.1能源利用率最大化原则
        暖通空调系统应用中会产生许多多于的零件,这些零件在以往不会得到循环利用,一般会被废弃,但实际上这些零件虽然可能存在破损等现象,但经过处理依旧可以投入使用,若能做到这一点就能节省大量零件资源,可用于下一次暖通空调系统安装,或者是其他领域,这也是一种节能应用方式,充分提高了资源利用率。同时从能源角度上,暖通空调系统的主要能源为电能,在系统应用中可能会出现电能浪费的情况,但如果能使用技术手段转换能源生产方式,使用新能源来生产电能,即可避免这种现象发生,这一目的在当前技术水平下可以实现,因此有必要推广相关技术手段,全面实现能源利用率最大化,贯彻绿色建筑理念。另外,在材料使用层面上暖通空调系统中部分材料无法回收利用,因此围绕绿色建筑理念,在系统应用中理应尽可能减少这些材料的使用,诸如岩棉、玻璃钢等[1]。
2.2能耗最小化原则
        暖通空调系统的能耗可大可小,具体取决于系统的应用频率与应用方式,即如果用户经常在不必要的情况下使用系统,或者不注意关闭系统,就会带来较大的能耗,而用户的个人行为无法控制,故可以考虑从技术手段帮助用户去管理系统,实现能耗最小化。目前,我国信息技术达到了一个新的高峰,其中一些先进技术可以对暖通空调系统进行控制,在技术控制下系统将会以各种方式运作,其能耗将大幅减小,说明能耗最小化是可以实现的目标,关键在于如何使用相关技术手段。
2.3安装质量原则
        暖通空调系统能耗与系统设备的状态密切相关,即加入系统中某设备状态异常,在运作时就可能需要更多的能耗来获取动力,但这无疑会带来较大的能源消耗,也给用户造成了不小的困扰。

着眼于这一点,从绿色建筑角度出发,为了尽可能避免设备出现异常状态,除了要依靠用户进行定期维护保养以外,还要保障系统安装质量,即如果暖通空调系统中某设备安装质量差,就可能导致部分因素对系统设备造成影响,使得设备容易出现异常,且异常不容易去除,因此保障暖通空调系统安装质量有利于系统节能,这一原则需要得到广泛关注。

3.暖通空调系统节能应用方法
3.1太阳能发电技术
        在现代视域下太阳能是一种新能源,其本身属于光能,具有取之不尽用之不竭的特性,因此可再生性良好,同时太阳能清洁性良好,使用中不会造成污染,还具有一定温度,这使得太阳能具有多种应用方式。在这一背景下,遵从能源利用率最大化原则,针对暖通空调系统的能源需求,可以采用太阳能发电技术来使得能源利用率最大化。太阳能发电技术在目前成功被简易化,只要在建筑的高处(易于接收光照的地方均可)安装太阳能采集设备,可获取太阳能热能,热能会在采集设备中不断蓄积,达到一定温度后,可起到加热生活用水的作用。这一作用即可减轻用户对暖通空调系统的供热需要,即利用太阳能热能加热生活用水,用户就不需要频繁开启暖通空调系统进行水加热,故暖通空调系统利用率降低,能耗自然降低[2]。
3.2蓄能技术
        目前,暖通空调系统除了具有供热作用以外,还具有制冷作用,该项功能的使用频率更高,因此能耗更大,在这个过程中暖通空调系统就会消耗大量的电能。着眼于这一点,蓄冷技术可以有效降低电能消耗,即蓄冷技术下开发出了新型的蓄冷空调,这种设备的运作方式比较特殊,初期会正常制冷,但同时又会搜集冷量,当冷量达到一定程度之后将释放冷气,这个过程中释放的冷气是不需要电能支撑的,因此在能耗上大幅减小[3]。
3.3全面控制新风量
        新风量对暖通空调系统的能源消耗有较大影响,故应当予以关注,即新风量越大,系统能耗越高,因此为了贯彻绿色建筑理念,在系统安装的同时必须对新风量进行全面控制,尽可能降低新风量。新风量的控制手段比较多,故普遍是采用一些综合技术方案来进行控制,诸如加强室内通风量,这样能充分利用自然风满足用户需求,而新风机组的运行时间、频率均会降低,故新风量下降,暖通空调系统能耗下降。在这一基础上,针对新风入口设置旁通、双风机,再回风处安装CO2传感器,最终安装单片机等终端设备,能够根据CO2浓度判断新风量大小,如果新风量超过标准就调小功率,或者直接关闭。
3.4智能技术应用
        目前,智能技术已经走入了家居领域,通过该项技术可以对家居设备进行智能化控制,而通过控制各种家居设备的作用会被发挥到最大,使得用户对暖通空调系统的需求降低,同时暖通空调系统本身也属于家居设备之一,故在智能技术控制下其能耗会受到一定限制,由此实现节能目的。首先以室内通风为例,用户可以通过智能技术检测室内空气流动速率,技术系统可判断室内通风情况,若流动速率低于标准,则自动打开窗子,增大通风量,只有在必要情况下才会自动打开暖通空调系统。其次在暖通空调系统的使用过程中,智能技术可以对室内温度进行监测,如果温度达到要求,则会停止系统运作,只有在温度不达标的情况下才会启动系统,并且系统启动后的功率会受到限制,避免能源大量消耗[4]。
        
4.结语
        综上,绿色建筑理念在现代得到了广泛关注,因此建筑行业各方面的能源消耗都应当得到控制,暖通空调系统更是重中之重。着眼于这一点,遵从暖通空调系统应用基本要求、主要原则,理应采用相关技术手段改进暖通空调系统应用方式,尽可能使用可再生能源驱动系统,并且做好能源循环利用、能耗最小化、能源利用率最大化等工作,这样才能实现节能目的。
【参考文献】
[1]魏东杰,胡彤.绿色建筑中暖通空调的应用[J].河北建筑科技学院学报,2015,20(3):20-22.
[2]刘先玲.暖通空调系统在绿色建筑中的设计与应用浅谈[J].中国室内装饰装修天地,2018,000(020):146.
[3]郭荣海.基于绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计应用分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(30):3441.
[4]洪超.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计上的应用分析[J].装饰装修天地,2020,(13):138.
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