摘要:随着近几年我国经济飞速发展,工程建设项目不断增多,暖通空调系统的使用范围越来越大。暖通空调系统是建筑能耗大户,因此,暖通空调系统的节能在建筑中具有重要意义。
关键词:建筑;暖通空调;能效;研究
前言
现今,能源问题已成为全球的热点问题,低能效的空调使国家能源消耗过快以致威胁到了能源的安全,因此,提高建筑暖通空调能效显得非常重要。对于建筑而言,最主要的能源消耗来自于暖通空调,推行能源可持续发展,提高暖通空调能效是当前建筑行业面临的主要挑战。
1 建筑暖通空调能效分析
建筑暖通空调(Thermal Comfort)三个主要功能是暖气、通风及空气调节,三者相互关联。建筑物暖通空调的目的是为室内提供舒适温度,适当的室内空气品质,提供建筑的通风功能,减少空气渗透,维持室内外或不同房间之间的压力关系。
暖通空调系统是大中型工业建筑和办公建筑中十分重要的一环。暖通空调在为人们带来方便的同时,也存在着其自身的一些缺点。暖通空调在耗能方面可算是大户,其能耗占全国总能耗的15%以上,暖通空调设备的能效关系到人民生活水平的提高的同时也关系到国家的能源损耗和环境污染。因此如何在发挥暖通空调能效实现提高建筑物室内舒适度前提下,能耗和环境污染的减少显得尤为重要。
2 建筑暖通空调低能效的原因分析
2.1 暖通空调方案设计
在整个暖通空调系统的设计中对冷机、水泵和风机的高效值确定不够,使它们的运行偏离高效点,降低了能源的利用率。同时由于对暖通空调系统开关的设计不合理,导致在一些时间段和区域不能进行及时的切换,造成资源的浪费。
2.2能量过剩
在一些存在水量不平衡问题的系统中,由于一些用户的水量较小,所以不能保障用户的湿度,降低了房间的舒适度。为了解决这个问题,采用的办法是增加冷冻水量,但是这样影响到冷冻水的供水温度,降低了冷机的制冷效率,虽然很好的解决这部分用户的需求的,但是造成其他用户冷量过剩,增加了建筑能耗,节能效果明显降低,所以要对建筑暖通空调系统存在的问题要合理解决,不能顾此失彼。
2.3设备堵塞
空调设备在长期使用的过程中因为空气中的杂物往往会发生堵塞,一般堵塞主要集中在设备的过滤器、冷凝器以及表冷器上,对空调系统正常运行产生一定的阻碍,尤其是冷凝器水侧一旦结垢往往会导致冷机的COP下降。在空调系统中冷却水属于开放系统,杂物进入的几率会更大,影响的不仅是冷机COP,同时还对冷机的使用寿命产生非常大的影响。
2.4空调系统内外分区,季节分区不合理
一般建筑进深较大,且有多个朝向的,在设计的过程中对内外分区的合理性没有考虑,导致空调在不同季节不同分区的制冷和炙热效果不均。对于内区来说,四季相对偏热,常年是以冷负荷为主;但是外区受到室外天气的影响,季节性很明显,冷热负荷交替,夏季供冷,冬季供热。
3 提高建筑暖通空调能效的方法研究
3.1空调系统的合理设计
合理设计暖通空调系统是解决高能耗的根本途径。要降低建筑的空调能耗,设计阶段十分的重要,设计好的暖通空调系统可以极大地减少运行能耗。在设计阶段,合理确定室内设计温湿度,准确计算建筑冷热负荷,选择合理的系统形式。根据建筑的实际负荷变化合理配备冷水机组装机容量和台数,以及恰当的输配系统等,都将大大提高暖通空调系统的能效。
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要做好全年逐时动态负荷计算,因为空调建筑的负荷计算是一切空调工程设计的基本依据,注意控制合理的室内环境设计标准,不应盲目提高室内温度、湿度指标值;提高输配系统的能效,比如在宾馆等公共建筑中,日负荷变化较大并且经常有会议进行,时常会造成短暂的负荷增大,而变频技术在该类建筑空调系统中的节能潜力很大:变水量系统,通过变频调速技术,实现冷水泵、冷却水泵以及冷水机组在部分负荷时的高效运行,减少了管路系统的能量损失;变风量系统减少了系统设计风量和相应的空调设备容量,从而节省了设备投资和运行费用。
既然建筑暖通空调的设计很重要,相关人士就要确切的重视到这一点,不断的对于暖通空调的设计给予支持,加大这方面的支持和投入也是可以激励其设计人员工作的,这样在暖通空调设计的创新方面有帮助。同时要完善暖通空调设计的评价体系,强化设计者的责任意识。
3.2加强运作中的节能措施
加强空调系统在运行中的节能控制也能有效降低能耗,根据建筑的需要状况,确定设备实际的使用太台数,按照不同区域的实际需要进行设备控制,对供水系统压力进行控制,一系列措施的实施可以将整个系统的能耗降低到80%。要实现暖通空调在运行中的合理性控制最佳的办法是完善楼宇自控系统,楼宇自控系统能对建筑内的各种设备实现监视、控制和管理,不仅能保障设备的安全稳定运行,而且有效提高了能源利用率。智能化的楼宇自控系统需要高科技手段的介入,能实时对楼宇内环境进行监测,从而自动调整湿度、温度,实现最优化的节能运行。
3.3改善运行管理方法提高暖通空调能效
建筑暖通空调的运行管理对空调系统节能和提高能效有很重要的影响,但是却在实际中被经常忽视。空调系统运行中的节能控制,可以一定程度弥补管理模式或能源设计本身不合理的缺陷,提高对设备运行的控制能力,使能源更加合理、精确地消耗。如果空调控制系统在全面采用最佳设备投运台数控制、最优启停控制、焓值控制、供水系统压力控制等有效节能运行措施后,可以减少约20%的能耗。有的高层建筑可以借助于楼宇的自控系统,实现建筑运行的节能管理就更加的方便了。不过,据了解目前大部分已建建筑的智能化程度不高,空调系统运行管理很差,基本上没有空调自控系统,建筑设备运行存在着很大的不合理成分,所以这方面的改进可以极大的提高建筑暖通空调能效,以后的工程建设和管理应多多注意。
3.4建立健全节能制度
建筑的功能、类型、规模以及所处地区等条件不尽相同,这也造成了其暖通空调能耗方式的差异性,但无论能耗方式怎样变化,完善的节能制度都是必不可少的。充分调动制度所具有的功能,根据建筑特点,制定健全的节能提效制度,从大局出发,细化制度内容,明确规定暖通空调使用细则,并设定一定激励和奖罚措施,加强建筑内每一位工作人员的节能意识培训,尤其是政府机关单位的办公建筑,更应切实做好节能管理,从而起到模范带头作用。
3.5热回收、可再生能源的利用
设置集中空调系统的建筑采用热回收技术,利用排风对新风进行预热 (预冷)处理,可以降低新风负荷,节能效果很好。充分利用可再生能源,如风能、太阳能等可再生能源。
结束语
综上述,从设计到管理每个环节都形成良好的节能提效观念,通过合理设计暖通空调系统、加强运作中的节能措施、改善运行管理方法、建立健全节能制度、热回收、可再生能源的利用等有效措施改善暖通空调运行模式,最终使其在满足人们基本需求的基础上,真正实现高水平的节能,提高能源利用率,推动建筑可持续发展。
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论文作者:关雅元
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签:建筑论文; 空调系统论文; 暖通空调论文; 节能论文; 能效论文; 暖通论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第8期论文;