许丰
天津诚建明达机电工程有限公司 天津市 300384
摘要:在我国经济与社会发展的过程中,建筑行业迅猛发展的态势正在消减,而造成这一结果的重要原因就是建筑业的能耗较大,尤其在高层楼宇的空调与机电系统的设计以及工作中,对于节能理念的重视长度不够。楼宇暖通空调系统在设计与施工中存在较大的灵活性,在其中采取节能措施能够最大限度地提升楼宇空调系统运行的效率性以及节能效果,从而为我国建筑行业节能环保价值的优化提供助力。
关键词:楼宇;暖通空调系统;现状;节能措施
1楼宇建筑中使用暖通空调系统的现阶段能耗情况分析
在我国城市建设不断推进的如今,高层楼宇的建设形势更加喜人,这与城市人口密度增大、土地资源日渐紧缺有关,同时也由于我国建筑与机电工程建设技术不断完善与升级,才能为高层楼宇建设提供完美的功能保障,暖通空调作为楼宇建设中不可或缺的一个机电系统,其运行效果直接影响着楼宇内部空间的室温与湿度,以及楼宇气体循环状态,而由于暖通空调运行中需要大量的通风、水泵等结构,其在整个楼宇建筑的机电系统中也是能源消耗的大头,我们应该看到很多城市建设到如今,高层楼宇很可能成为未来城市建筑的主要形式,而楼宇建筑又必须进行暖通空调系统的安装与运行,因此据统计结果显示,我国当前空调使用量在世界上排在第三位,而楼宇使用的暖通空调系统数量则已经发展为全球总使用量的1/10。
在我国,楼宇空调系统的主要能源驱动形式为电动,除大量居民楼在进行空调电力消耗以外,商厦与城市写字楼等建筑结构中的空调系统也在不断增长能源消耗,而在当前,我国建筑形势制约下,很多高层楼宇都在使用中央空调系统,这样各单位的空调调节能力不够,能耗就会相对较高,并且由于我国气候影响,我国楼宇内的空调系统运行的时间非常集中,短时间内的大量电能消耗给电力系统造成了极大的压力,为了能够适应夏季空调运行所需的电能供给,电力系统不得不超负荷运转,甚至会加设一些供电与配电设备,而到了不需使用空调的季节,楼宇建筑的电能消耗迅速降下来,供电网络的电能营销压力又会增大,同时很多供配电设备还会闲置,有电力系统统计结果表明,用电高峰的夏季占全年总用电量的六七成,为降低楼宇建筑能耗,提升我国电网各季节的稳定性,我们应该积极探索在楼宇建筑中应用空调系统的降耗与节能技术。
近年来,社会各界已经对楼宇当中运行空调系统的能耗问题进行了讨论与关注,建筑业也在即探索对其进行降耗处理的技术与方法,在积极引入以及更新暖通空调技术的过程中,变风量系统等逐步取代传统的定流量水利系统成为当前暖通空调系统中主要调温手段,这能够大幅缩减空调系统运行所需的能源消耗量,由于高层建筑以及其内部暖通空调系统会在未来城市建设中唱主角,对其进行节能技术探索就成为城市节能降耗的重要课题。
2楼宇暖通空调系统节能关键措施
2.1合理进行变频调速节能降耗技术升级改造
对暖通空调系统进行节能技术的升级改造,是提升在建的或在用的高层楼宇建筑整体节能性的重要方面。变频调速控制系统是基于PLC系统和变频器技术研发的空调控制系统,安全性高、可靠性强,不仅可应用于高层楼宇暖通空调系统,而且能与计算机技术相结合,具有进一步升级改造的空间。另外,随着智能化、自动化概念的发展,暖通空调的控制系统中引入了网络通讯技术、自动化管控技术,虽然相关技术和设计方案还有待完善,但这无疑是未来空调系统升级改造的重要方向。
2.2空调系统运行方式的节能优化
为达成节能减排目标,在楼宇建筑中暖通空调系统改造是重要的工作内容。除了积极引入各类节能技术外,优化空调系统运行方式同样重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在空调系统运行过程中各分系统运行状况、各参数值设置等都与楼宇建筑内整体耗能情况有直接关系。楼内环境的平均辐射温度、风速、空气湿度、光线折射率等都是影响空调系统调节效果的重要参数,在运行过程中对这些参数进行科学设置能够有效降低空调系统能耗。例如,在深圳地区夏季温度和空气湿度较高,空调系统在湿热交换调节时采用对流交换的方式,既能迅速实现对室内温度和湿度的调节,又能降低运行能耗;而在冬季空气较干燥时,可以适当提高辐射热度,对循环风进行加热,在提高室内空气湿度的同时实现温度调节,降低达到理想室温所需的能耗与时间。优化暖通空调系统运行方式的方法已经在部分楼宇建筑内投入使用,相关结果显示该方法能够有效降低空调系统在正常运行过程中的能耗。
2.3合理采用水源热泵与地源热泵等节能技术
为了解决在用电高峰期电量供应不足而导致暖通空调系统不能正常运行的问题,我国又开发两个新型技术来应对这个问题。这两个技术就是水源热泵与地源热泵技术。采用以地表水、地下水、湖泊水或工业废水等作为能量载体的水源热泵系统,在冬夏两个昼夜温差较大季节里,可将蓄能水体作为供暖的热源以及空调的冷源,提高暖通空调系统的能源利用效果。地表水或浅层水源其水体温度常年较为稳定,通常在10℃~25℃范围,是一种含有良好能源效益的热泵热源与空调冷源。在水源热泵系统中,电机消耗1kW?h(度)的电量,大约可以获得4.3~5.0kW?h的热量或5.4~6.2kW/L的冷量,与常规空气源热泵系统相比,其运行效率普遍高出20%~60%,且运行成本仅为普通中央空调系统的40%~60%,节能降耗效果非常明显。地源热泵系统实质上是采用大地作为一个能量的蓄能器,合理利用地源热泵机组可以使高层楼宇暖通空调系统的能源利用效果得到明显提高,其电能消耗仅为空气源热泵能耗的30%左右,且环保效果非常明显。
2.4采用复合能源站新技术
在考虑高层楼宇建筑暖通空调系统的节能问题的同时,我们还要考虑到整个系统的安全性问题。目前我国的研究人员为了解决这两项问题,开始尝试采用复合能源站新技术。复合能源站新技术是采用多种能源的形式来根据整个系统负荷情况来进行合理的解决。这些复合能源包括电、太阳能等资源,将不同形式的能源经过一系列的处理,使这些能源可以运用到我国高层楼宇建筑暖通空调系统当中。这项技术突出的优点就是可以根据整个系统的运行情况来做出最合理的措施,从而解决能源高耗问题。
2.5对楼宇建筑当中配置的空调系统进行科学的节能管理
设计与安装优化只是提升节能效果的前提,在真正进行空调系统运行的过程中进行科学管理才是优化楼宇空调节能效果的关键,自动化与智能化控制管理设备的引入可以为空调系统科学运行提供助力,在使用智能化控制系统后,系统能够对楼宇内部各单位用户的喜好进行辨识与记录,从而更加细致化地进行楼宇建筑内部空调系统的调节与管理,这样就不会造成能源无故浪费的问题,而对于空调系统进行定期检修以及高效率维修可以进一步提升空调系统运行的效率以及能源利用率,缩减由于暖通空调系统运行工况不良或者故障问题造成的能源浪费。
结论:
暖通空调系统节能降耗水平是现代楼宇建筑设计需要关注的重点。在进行方案设计时,不仅要结合楼宇建筑的地理位置、施工进度、后期运行等情况尽量提升节能效果,而且要积极引入新型节能技术,改善楼宇建筑供能结构,努力建立科学完善的新型暖通空调系统。在保证暖通空调系统运行的安全性和稳定性前提下,最大程度降低运行成本,提高楼宇建筑居民的综合生活质量。
参考文献:
[1]王鹏,张鸿波.阐述建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].科技致富向导,2017(14):224.
[2]王卓然,盛宏.浅谈建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].黑龙江科技信息,2017(28):218.
论文作者:许丰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签:楼宇论文; 空调系统论文; 暖通论文; 建筑论文; 节能论文; 能源论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第25期论文;