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关于暖通空调环保节能的探讨

作者: 来源: 日期:2014-09-25 22:31人气:

  摘要:建筑暖通空调系统能量运行管理与控制系统的节能优化措施:建筑暖通空调系统应建立智能自控系统,将建筑内所有设备集成一个系统来实现信息共享,进行综合管理;因而在实践中利用各种材料和设计特点来改进这些围护结构设计,建筑与文化克服热桥的影响,也成为主要节能措施。本文从暖通空调的能后特点、作用及效果、节能途径等方面入手,分析了暖通空调的环保节能技术。

  关键字:暖通空调;环保节能;特点;途径

  暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术,越来越多的人认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源,因而此暖通空调技术创新势在必行,节能建筑也成为建筑发展的必要趋势,绿色建筑也随着应运而生。

  一、暖通空调系统能耗的构成及主要特点

  用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求,而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。

  暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:

  1、系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。

  2、维持室内空气环境所需的冷热能量品位较高且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。

  3、暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

  二、暖通空调的作用及产生的效果

  1、暖通空调的作用

  安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。其作用主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中,以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标,在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内,主要以满足生产工艺为标准。

  2、暖通空调对人体的影响

  由于建筑物的密闭性逐渐增加,装修档次也越来越高,从而导致室内污染物的滞留量增加及延长停留时间。如烟雾、病菌及从家具、墙面、地毯和油性漆中散发出的多种致病化学物质,加上通风换气量的明显不足,空气在室内循环造成室内空气品质严重不合格。

  如何才能有效地解决空调房间存在的空气品质问题,已引起人们的广泛关注。通过通风换气向室内提供大量新鲜空气,是改善空气质量的有效措施。但同时意味着增加新风负荷。利用增加新风量和排风进行热交换可以解决这一问题,从而减少空调的运行耗能。

  三、影响暖通空调的不利因素

  在房屋建筑热工设计时,为了能达到房间内有舒适的微气候,需要恰当地利用房屋围护结构的热工特性以抵御室外气候的变化。除此之外,还有规划设计、太阳辐射、空气温湿度等几个方面。

  1、围护结构的作用

  围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中,围护结构的传热损失占总热损失的比例很大,改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。

  2、规划设计的作用

  建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素,即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素,通过建筑师的规划布置,认真分析,充分论证,利用和改造不利为有利,形成良好的、利于节能的微气候环境。

  四、暖通空调系统的节能途径

  1.改善建筑保温性能。

  对于暖通空调系统而言,通过维护结构的(冷热负荷)空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的(冷热负荷)空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低暖通空调系统能耗。

  2.引进新型节能技术。

  影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12℃-14℃,而传统方式一般在18℃-20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

  3. 采用合理的冷热源

  对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,省电但并不节能适用于有废热和余热的地方,如热电厂等附近。

  4、采用蓄冷系统

  各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。

  5、采用变频应用系统

  变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、

  6、强化系统的运行水平。

  对暖通空调专业的操作人员进行培训,提高管理人员的专业水平和业务技能,使其具备必须的暖通空调基本理论常识,实行空调操作人员操作证制度,对没有达到考核要求的,应重新培训,考核合格后才能上岗。同时提高管理人员的素质,增强其责任心,这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节,达到设计要求的节能效果。商业建筑的有些房间,如使用功能的需要,会在使用房间的局部产生较大的散热量,在空调系统设计时,应考虑在发热量较大的局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排除室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。

  节能对于我国现代化建设来说,具有更重大的意义。目前,全国各地电力十分紧张,但所需能量也在迅速增长。因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能;空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。

  参考文献:

  [1]陆亚俊.暖通空调(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社.

  [2]朱颖心.建筑环境学(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社.

  [3]路永华.暖通空调系统节能探讨[J].应用能源技术.2005(5).

  [4]李晓云,张伟.浅谈暖通空调系统的节能问题[J].山西建筑.2007.(36).

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