摘要:随着最近些年经济的飞速发展,人们生活水平的提高,我国的建筑耗能与日俱增,中国的能源供应出现严峻的考验。建设成节能型社会已成为迫在眉睫的任务。在消耗的能源中其中建筑耗能占30%,而中央空调耗能占整个建筑运行耗能的60%左右,这是个十分庞大的比例了。空调系统是最耗能的一部分,要做好节能措施必须在这个方面下狠功夫。在建筑节能领域,空调节能是研究的重点与热点。
关键词:建筑工程;暖通空调;节能技术
1影响暖通空调的因素
建筑物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。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。
1.1室内的通风量
尤其是新风问题是影响暖通空调节能的重要内容,如果新风量过多,势必增加空调运行负荷,加大电能消耗;如果处理的新风量较低,则可能对空调环境质量产生直接影响。
1.2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,如北京地区,通过围护结构的传热损失占全部热损失的77%,在沈阳地区,占65%左右。由此可见,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。
1.3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。
2建筑暖通空调节能技术措施
2.1蓄冷技术
蓄冷技术是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新,能产生良好的社会效应和经济效益。其工作原理并不复杂:利用夜间电力低谷时段制冷,将冷量以冰或水的形式储存在蓄冷设备中:在电力高峰时段,将储存的冷量释放出来供给空调使用,达到电网的移峰填谷、节省运行电费、节能环保的目的。冰蓄冷和区域供冷除了节能环保外,更有利于社会资源的优化利用。首先,我国现在主要以火力发电为主,发电机的可调配性不强,所以很难随意控制或改变它的发电量。使用冰蓄冷技术,就可以让电厂的发电机组夜间在高效率区运行,这样就降低了它的单位煤耗。从这一点来说,冰蓄冷夜间用电提高了电厂发电机的效率。其次,冰蓄冷和区域供冷技术避开用电高峰后,其对电力资源占有率也随之降低。这就相当于把社会资源放大了,在同等的电力资源条件下我们可以供给更多的项目。反推回来,这还可以缓解国家对电力建设投入紧张的局面。
2.2热泵技术
热泵按热源的不同可分为:(1)空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器,商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。空气源热泵在使用上最大的问题是,冬季供热运行时,室外气温较低的时候,室外换热器翅片表面会结霜(需要采取除霜措施)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)地下水水源热泵。即从地下抽水,经过热泵提取其热量,然后再回灌到地下,这种技术在国内外都已广泛应用。但受到地下水文地质条件的限制,并非处处适用。研究更有效的取水和回灌方式,将使这技术的应用范围进一步扩大。(3)土壤源热泵。即在地下土壤中埋管,通入循环工质,使之成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季,通过这一换热器从地下取热,成为热泵的热源;在夏季,从地下取冷,成为热泵的冷源。这样以来,就实现了冬存夏用和夏存冬用。目前,这种技术的主要问题是初投资过高。提高换热管的换热能力,降低初投资是这项技术广泛推广的关键。与水源热泵相比,由于没有水文地质条件的限制,土壤源热泵被认为有更好的应用前景。(4)污水源热泵。直接从城市污水中提取热量,是污水综合利用的组成部分。据测算,城市污水全部充当热源,可解决城市供暖用热的近20%。
热泵技术三大优势:(1)它能长期大规模地利用江河湖海、城市污水、工业污水、土壤或空气中的低温热能,可以把我们生产和生活中弃之不用的低温热能利用起来。(2)它是目前世界上最节省一次能源(即煤、石油、天然气等)的供热系统。它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量。(3)它在一定条件下可以逆向使用。既可供热,也可用以制冷,即一套设备兼作热源和冷源。理论和大量的应用实践都说明,热泵技术具有很好的节能效益,经济效益和社会效益,具有广阔的应用前景。
2.3太阳能暖通节能技术
太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。太阳能供暖利用太阳能转化为热能,通过集热设备采集太阳光的热量,再通过热导循环系统将热量导入至换热中心,然后将热水导入地板采暖系统,通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现。春夏秋季可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。太阳能供暖工程的寿命可达20年以上,一般5年内就可收回成本,长达15年以上的免费享用尽显它的经济节能本色。
2.4排风余热回收技术
夏季,空调建筑的排风温度低于室外新风温度,室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。冬季,排风温度高于室外新风温度,排风含湿量高于室外新风含湿量,热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为:在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热,利用排风余热来预热新风(或者利用余冷来预冷新风),从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统,而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能,而且改善了室内空气质量。
3结语
综上所述,建筑节能是我国目前十分热门的一项工程,节能意味着经济节约,那么如何把节能产生的一部分经济回报回馈社会,回馈企业使我们必须重视的一个问题。我们对此抱有希望,在我们的社会里暖通空调技术只有让国家、企业和用户三方共享节能成果,才能解决我国在推广建筑节能技术的迫切问题;一旦这个问题得到解决,我国的建筑节能水平一定会上一个新台阶。
参考文献
[1]中国建筑节能协会.中国建筑节能现状与发展报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2010,41(02):47-51.
[2]江亿,刘晓华等.温湿度独立控制空调系统[M].北京:中国建筑工业出版社,2010,25(03):112-114.
作者简介
郭长邓,身份证号:3709831984****XXXX。
论文作者:郭长邓
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:节能论文; 新风论文; 热泵论文; 建筑论文; 技术论文; 太阳能论文; 排风论文; 《基层建设》2019年第15期论文;