摘要:随着我国经济水平的不断发展,人民生活水平也得到大幅提高,对生活质量的要求也日渐加大,现今社会的主要矛盾是能源使用和环境保护之间的矛盾。对建筑来说,暖通空调系统能占据30%到40%的能耗。将绿色节能技术运用在暖通设计中,能有效降低建筑能耗,创造更舒适的生活环境,为可持续发展贡献力量。
关键词:暖通设计;绿色节能技术
引言:
建筑的重要组成部分之一就是暖通空调系统,暖通空调系统也占据建筑节能的重要位置,对建筑绿色节能具有重要意义,高质量的暖通系统设计能有效降低建筑能耗,顺应我国提倡的"可持续发展"脚步。将绿色节能技术运用在暖通设计中,综合政府一定程度的干预,能获得较大的社会效益和环境效益,节省大量能源,为社会发展和经济提升奠定基础。
一、暖通空调系统原理
空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器及辅助部件组成。其工作过程如下:压缩过程-制冷剂(气态)通过压缩机受压后,压力增大且温度上升;冷凝过程-高温高压制冷剂气体通过管路输送至冷凝器,通过冷凝器换热(放热),制冷剂温度降低压力不变,此时制冷剂由气态转化为液态;减压过程-在制冷剂通过膨胀阀(或节流部件)时,制冷剂压力降低,制冷剂膨胀,此时制冷剂为低温低压状态(液态);蒸发过程-膨胀后的制冷剂进入蒸发器,在蒸发器内与外界换热(吸热)即制冷,制冷剂吸收热量由液态向气态转化;蒸发后的制冷剂再次被吸附压缩机,实现整个制冷过程。
二、暖通设计中绿色节能技术应用的必要性
随着社会不断发展,能源消耗需求越来越大,能源是推动社会发展和经济发展的动力,但能源发展已很难满足经济发展需求。近几年我国GDP增长速率达到10%左右,但能源增长率仅为4%,倡导“绿色节能”是社会发展的必由之路。暖通空调系统使用的大多是电能等不可再生能源,虽然我国是一个地大物博的国家,能源总量丰富,但高速度的能源使用仍让我国面临能源短缺的问题,并造成日渐严重的环境问题。
据调查统计,暖通空调系统占据总用电的30%以上,这种情况在炎热的夏季更甚,在暖通设计中运用绿色节能技术,能有效降低电力消耗,还能减少能源消耗,达到能源保护和环境保护的目的,对维护生态环境健康发展来说有重要作用。加大绿色节能技术的研究力度,能节省暖通消耗的能源高达50%。不仅能节省暖通用户的电费,还能保护环境,有效节省我国有限的能源,兼具社会性和经济性的双重效益。由此可见,暖通设计中绿色节能技术的应用意义重大。
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三、暖通设计中绿色节能技术的应用
3.1恰当选择设计方案
在设计时应根据实际情况选择合理的设计方案。如应根据空间高度来进行空调配置,不到2m的室内使用热源辐射供暖方式更为合理,可维持较舒适的温度和湿度;高于2m的室内,设计时应去掉送风口或回风口,避免空气对流造成的热量外泄。如风量需求大的场所应适当提高湿度值,来降低负荷而实现节能;带天窗或网架的屋顶应设置高速风喷口,来进行辅热而防止结露。诸如此类问题,都要在设计中根据实际情况对设计方案进行合理的选择。
3.2遵守节能设计规范
设计人员应坚持节能设计理念,严格遵守节能设计规范,将节能思想贯穿于暖通空调设计的整个过程中。要严谨周密分析当地能源条件及建筑特征,科学制定能源消耗标准;要根据不同地区环境特点,对舒适和节能进行现实协调;要仔细分析节能技术应用效果,选择最合理的节能技术和最佳设计方案。
3.3合理选用通风空调设备
要根据设计中各部分的实际情况,选用合适的通风空调设备。在选择空调时,有辐射式和对流式两种形式可供选择,一般采用辐射式的空调设计较节能。在选择通风系统时,最好选择能与空调相结合的通风系统。多分区的空调机可对内、外区分别输送不同风量,并可进行独立的控制与调节,避免能量的浪费;也可以在带外窗的外区设置通风窗,实现自然通风,而在无外窗的内区设置独立的空调器。采用高质量的通风空调设备,可有效回收利用冷热资源。
3.4合理选用供暖系统
对空间高度较高的室内,应采用散热器为主、空调为辅的复合供暖系统配置。因为单一的散热器供暖系统无法保障室内温度;而单一空调供暖系统则运行费用高、能源消耗大。因此,选用复合供暖形式既可以节约能源,又可以保障供暖舒适度。对人们活动不均匀的建筑,可采用供暖模式灵活的南北环路设计,将供热系统按照南、北方向设计两个不同的环路,分别控制供暖。将人们活动频繁的区域调为大流量、高温状态,其他区域则在保证环境舒适度的前提下,调为小流量供暖状态,有效缩减能源消耗量。
3.5减少能量损耗
暖通空调设计还应考虑如何减少能量的损耗。在暖通空调的管道材料选择上,应采用保温效果良好的保温隔热材料,减少能量在管道运输中的损耗。还可以采用专用平衡阀等智能仪来调节管网水力的平衡,通过对管网中水流量的智能分配与控制,充分提高输送效率,降低输送时的能量损耗。选择低阻力、低负荷的管道及高效率的动力设施,也是提高传输效率、减少能量损耗的有效手段。
3.6应用能量回收和再利用技术
在暖通空调的节能设计中,对冷热的回收和再利用技术也是非常重要的一种节能手段,如空调的回收器、换热器等设备,都能将系统排出的热能进行回收再利用。如在建筑物的最顶层设置热回收装置,可将冬季的冷空气加热后输送到各房间,经过换热后的空气就顺利排到室外。还可以利用热泵将空气中的热、太阳热及余热等低热源进行回收,然后应用于其他需要热源的地方,节约供热所需的能源。将热回收装置与热泵相结合可大大提高能量回收的效率。
3.7采用可再生能源
暖通空调系统主要以非可再生资源生成的电力为主,如果在设计中有效地利用太阳能、地热能等可再生能源,将会大大提高节能效果。可再生能源不但能源丰富,而且属于洁净能源,将其应用于暖通空调系统,可同时实现节能环保和提高经济效益的作用。在暖通设计中,利用太阳能对室内进行供热或除湿,不但可以降低一次能源的消耗,还可以实现空气调节。利用地源热泵既能制热又能制冷的特点,用其来分担暖通空调系统的供热制冷,可最高达到30%的节能效率。地源热泵还具有能自行运行、易维护、无污染和节约空间等特点。但在暖通空调的节能设计上,一定要根据当地环境和建筑本身的特点来合理选择可再生能源。
结束语:
在暖通设计中加入绿色节能技术,既可以实现经济上的节约,促进能源的高效利用,还可以为用户创造舒适的居住环境。能源是推动社会和经济发展的重要基础,我国经济发展的资源耗用率巨大,而资源的人均占有率远远低于世界水平,能源的供应量供应短缺已迫在眉睫,因此,发展绿色节能技术势在必行。
参考文献
[1]黄璞洁,许伊那. 绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J]. 节能技术.2012(04)
[2]陈然. 绿色建筑中暖通空调设计[J]. 科技创新导报.2010(02)
论文作者:罗海彬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
标签:暖通论文; 制冷剂论文; 能源论文; 节能论文; 节能技术论文; 空调系统论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;