建筑暖通空调工程中节能减排设计的探析论文_付文超

建筑暖通空调工程中节能减排设计的探析论文_付文超

摘要:空调给我们生活带来了很大的便利,可是在进行暖通空调的设计时,忽略了环保和节能,造成了资源和能源的浪费。而暖通空调工程则是改善人们居住环境的有效措施。但随着节能环保理念的普及,在设计建筑暖通空调工程时也需要将节能减排理念贯彻进去。

关键词:建筑暖通空调工程;节能减排设计;要点

1、建筑暖通空调节能减排的重要性

随着人均居住面积的增大,暖通空调系统的能耗也随之增大,严重的激化了我国在能源供求方面的矛盾。能源为经济的发展提供了动力,但是由于各种原因,能源的发展往往滞后于经济的发展。现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,因此,加强暖通空调工程的节能减排设计尤儒重要。

2、建筑暖通空调工程中节能减排设计要点

2.1空调风系统设计

暖通空调设备的重要组成部分是空调风系统,其使用过程中,经过湿处理和热处理的空气通过送风口进入室内,在进行过热交换之后空气还可以经由风口重回空调系统中处理。

冬季,空调服务内外分区的冷热温度一般差别较大,因此,可以将空调的服务区域划分为供冷的内区和进行供热的周边区两个区域。充分利用冬天室外温度较低,可以很好地作为冷源来给内区供冷,在保证空调供冷效果的同时,节省了空调的运行费用和能源消耗。

另一方面,针对空调风系统的特点,可以采用变频风机来减少电能的损耗。通过变频风机将风门完全开启,使空调的运行转速降低,减少运转速度过快对设备的冲击,从而在减少电费支出的同时,可以减少空调的损耗和维修费用。同时变频风机的应用还可以很好地满足空调机组对于风机高稳定性和安全性的要求,增强空调使用的安全性和持久性。

2.2采暖系统的设计

在设计子系统时,应尽量降低管路系统结构的复杂性,提高其操作的便利性,这样,在系统运行时可以在一定程度上降低能耗,同时,还可以降低前后期运行管理的成本。此外,还可以根据空间功能独立调节控制方式,或者执行热量消耗分户均摊的理念,最大程度地降低系统运行所产生的能耗。从建筑暖通空调系统的设计现状来看,最常见的采暖系统设计方式是下供下回垂直双管系统、上供下回垂直单双管系统、上供下回垂直双管系统和高层建筑竖向分区供暖系统等,应以满足建筑实际需求为目的来选择设计方式。

2.3采用冰蓄冷技术

暖通空调系统设计中应用冰蓄冷技术,能使资源得到高效利用,避开用电高峰期,达到削峰填谷的目的。冰蓄冷技术的应用还能够减少对环境的污染,降低城市温室效应,并且在减少国家电网投资方面做出贡献,冰蓄冷技术的灵活性较强,能够体现出较强的应急作用。冰蓄冷技术能够使暖通空调在工作过程中,更加主动的对空气温度和湿度进行调节,减少电力资源的消耗。

2.4加大围护结构的整体保温性能

减少冷热损失对于暖通空调系统来说意义重大,建筑围护结构的部分在整个系统中占有很大比例,而围护结构的保温性能决定着空调系统负荷的大小。在规划建筑节能设计规范和标准的时候,应当重点强调对围护结构的保温隔热性能的要求。科学设计围护结构的保温模式,采取针对性防护措施。

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2.5注重冷热资源的充分利用与回收利用

在空调系统建设中采用新风处理器对热量进行回收,利用排风中余热来处理新风的热量,在采暖系统中采用高效锅炉,提高烟气利用率,来降低能源消耗。回收装置选择过程中要考虑工程的实际情况、当地气候条件、经济条件、排风的成分等多种因素,以达到最优设计标准。

2.6加强可再生能源的空调系统的推广

2.6.1太阳能的热利用包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源,通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理,以自然热交换方式来利用太阳能。它是太阳能建筑发展的主流。主动式太阳房结构较为复杂,造价较高,需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成。此外,太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用。在建筑外围护结构中还可采用太阳能集热墙,利用太阳能采暖。

2.6.2地源热泵是通过输入少量的高位能源将低温位能向高温位能转移,以实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点,冬季把地能作为热泵供暖的热源。夏季把地能作为空调的冷源,即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。

3、实例探析某暖通空调的节能减排设计

3.1工程概况

某工程为某炼油厂的多套装置联合控制室,建筑为全封闭抗爆结构,该工程主要设备有:螺杆式冷水机组2台:制冷量为320KW;恒温恒湿空气处理风柜1台:制冷量为300KW、总风量:33000m3/h、新风量20%以内可调;变频冷冻水泵1台:流量为120m3/h、扬程为28m;全热型新风换气机4台:换气量为2000m3/h;四面出风式风机盘管若干台。

3.2新风系统设计

该工程由于采用的是全抗爆结构,在新风设计方面是本工程节能减排设计的重点。

DCS,PLC等仪表的机柜间新风量取值40m3/(人·h),操作室、办公室、会议室人员较集中的场所新风量取值在45~60m3/(人·h)之间。如果采用普通的直送直排的方式,必定会提高空调消耗。本工程DCS,PLC等仪表的机柜间选用恒温恒湿空气处理机组进新鲜风,新鲜风与回风进入混风箱;操作室、办公室、会议室选用全热型新风换气机。

空气处理机组混入新鲜风做法较常规,在这不作介绍,以下介绍较节能的全热型新风换气系统,它以回收控制室排气中的热量或冷量,用来预热预冷新风。其全热回收率可达70~85%,大大地节省了新风处理的能量,也相应地节约了10~20%的空调总负荷,进而可减小空调主机及配套设备的装机容量。可见,新风与排气组成的热回收系统,是废气利用、节约能源的有效措施。

综上所述,全热型新风换气机是较好的选择。为此,在设计系统配置时,应注意以下问题:

3.2.1为了保证蓄热体高效率的性能,充分发挥热湿交换的回收作用,限制了转轮迎风面的流速不能过大。所以,导致单位负荷的转轮断面相对较大,使整体装置占用建筑空间过多。

3.2.2全热型新风换气机将送风和排风的接管位置固定限死,使系统难以灵活布置。

结束语

暖通空调在现代化的建筑中使用越来越普遍,暖通空调工程作为建筑工程中的重要构成部分,但是这一工程对于能源的消耗却较大,而且还会造成环境的污染,为了能够有效的改善环境,就需要针对建筑暖通空调工程进行有效的节能减排设计,从而确保建筑暖通空调工程的有效建设,为我国的建设资源节约型和环境友好型社会而努力。

参考文献

[1]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,2016.

[2]戴佳琦.暖通空调系统的节能设计浅析[J].科技致富向导,2014.

论文作者:付文超

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期

论文发表时间:2018/1/30

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