摘要:在全球新一轮低碳发展和国家节能减排战略的背景下,暖通空调节能技术所起到的作用愈来愈重要,尤其是涉及到合同能源管理、发展地源热泵、供热计量改革、提高空调能效等方面,本篇论文就是从建筑环境的角度出发,浅析暖通空调节能技术,并给予合理化意见。
关键词:建筑环境;暖通空调节能;前景
随着全面小康社会的发展,暖通空调技术已经广泛使用在城市的各类建筑中。一方面,暖通空调技术可以提高居民的整体生活质量;另一方面,暖通空调技术的大量应用导致城市能源消耗量的增加。在节能减排发展的总潮流中,实现暖通空调应用的社会效益和环境效益迫在眉睫。因而,从改良建筑环境入手,减少暖通空调的能源消耗具有重要的现实意义,研发绿色能源支持暖通空调的运行同样是解决其问题的重要举措。
1 建筑环境对暖通空调节能的影响
不同的地理环境,不同的建筑物会形成不同的建筑外环境,而不同的建筑外环境会直接或间接的影响建筑内的环境质量,从而影响建筑内部暖通空调的耗能状况,因此可以通过改善建筑外环境来实现暖通空调的节能目标。
1.1建筑物的影响
建筑物直接或间接影响室内暖通空调的耗能,据统计结果可知暖通空调的耗能占据总耗能的比例约22.75%。暖通空调的耗能状况主要根据暖通空调的冷、热的负荷情况以及暖通空调系统配置的科学 合理性。空调冷、热负荷情况的主要影响因素包括室内的温度、湿度、气流速度、洁净度、室内电子产品的辐射换热等方面.例如建筑物的户型、窗墙比、建筑朝向或建筑材料都会影响建筑物的室内环境。建筑物科学合理的改善可以推动暖通空调的节能的实施。例如建筑户型不仅仅是符合美学的要求,还要符合实用的要求,即建筑物坐北朝南。
1.2 室外环境的影响
室外环境直接影响室内暖通空调的耗能状况,我们要充分改善以 及利用室外环境,从而降低室内暖通空调的负荷。例如室外环境的气 候变化和绿化程度都会影响室内环境。一方面由于建筑物的地理环境 以及四季变化都会对室外环境的湿度、温度、阳光辐射等方面产生影 响,建筑内部暖通空调的负荷也随之变化。因此建筑内部暖通空调系统的设计人员应该充分考虑当地气候的特征,将其暖通空调系统与 当地的气候相结合进行设计;另一方面是建筑物设计以及周围环境的绿化。城市建设的绿化不断被人们重视,其不仅仅有具有美化环境、降低噪音、净化空气的功能,还具备吸收热量、防太阳辐射的功能。根据调查数据显示,绿化环境良好的居民区会行成局部气候,相较于周围环境的气候呈现温度低、吸收部分太阳辐射、隔热、吸热的优势,总体上降低暖通空调系统的负荷量。因此重视建筑设计以及周围环境的绿化环境是应对建筑耗能问题的有效手段。
2暖通空调的节能技术
暖通空调系统的设计不仅仅要引进先进的科学理念、工艺和技术,还要结合建筑环境,以节能、环保为宗旨,创建科学、合理、经济、安全的暖通空调系统,实现暖通空调节能的目标。从建筑环境的角度出发,暖通空调的节能技术主要体现在以下几个方面:(1)降低室内的温湿度标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据建筑物所在的周围环境和四季变化的温湿度来制定暖通空调温湿度的标准。北方地区相较于南方地区建筑物内部暖通空调的温湿度较低;夏季则需要将建筑物内暖通空调的室内温度相对调高,冬季则相对调低等。根据周围环境的温湿度对室内温湿度的标准进行调整,可以在一定程度上降低暖通空调系统的耗能。(2)减少新风负荷降低新风能耗。新风量是暖通空调的主要参数之一,也是其卫生健康要求的衡量标准之一。空调机组的新风量过多会造成多余的耗能,新风量过少则会影响空调运行的机制。因此暖通空调系统的送风温度以及新风比例的设计的科学合理性直接关系到暖通空调的节能。在满足空调系统运转的前提下尽可能降低其新风量是暖通空调系统节能的有效措施,同时利用热回收技术回收空调排风余热也是其节能的有效措施。(3)空调系统的优化。暖通空调系统的选择以及该系统的设计直接影响暖通空调的耗能,其一是暖通空调系统采用的变频应用系统。采用变频系统是因为暖通空调系统实际运行时基本不存在全负荷运行,设计者一般会留有充分的提升空间,暖通空调的负荷数据根据建筑物内部的环境而产生波动。变频系统可以有效避免暖通空调系统的过度耗能;其二是冷热源的合理选择。冷热源是根据当地的能源状况、地理环境、气候变化、能源消耗、经济性以及安全性等综合因素的考虑来选择合理的冷热源;其三是暖通空调节能设计。例如供热系统中气候补偿器的设计应用,气候补偿器的供热系统是以集中制调节为主和用户调节为辅,从而实现节能的目标;供热系统中的水力平衡技术,即采用嵌入平衡调试软件的调试仪表。该调试仪表具有自动化调试功能和缩短调试周期的优势,实现高效、节能的目标等。(4)自然能源应用与新能源的开发。暖通空调系统应该根据“因地制宜”的原则选择可再生的自然能源,以及开发新能源扩展其能源的多元化。一是降低暖通空调系统经济的投入,“因地制宜”的原则,使其节约能源的购买金额以及运输成本;二是符合节能、环保的设计原则;三是开发新能源,提供能源更多的选择余地,避免过度使用单个能源而造成该能源的紧缺,以至于终止暖通空调系统的运行等,从而创建具有当地特色的环保、节能的暖通空调系统;三是可再生能源的利用具有资源丰富、无污染、安全、经济等方面的优势,再生能源的利用可以适当减轻暖通空调系统对能源的需求压力。在暖通空调系统中可利用的再生能源包括太阳能、风能、地下水、土壤能和海洋能等丰富的资源.(5)空调系统的自动化程度的加深。暖通空调系统的自动化程度加深,有利于提升该系统的管理水平,有效提高调节精度和生产效率,降低能热耗能以及电耗能,节约人力资源等。暖通空调系统与建筑物整体的控制系统相结合,实现暖通空调、供电、给水排水、消防等集中统一监管,有利于一体化管理的实施。操作人员仅需在输入命令,系统自动执行。例如通过终端直接调节室内温湿度、新风量等关键参数。(6)余热的回收利用。建筑物庞大的暖通空调系统必然会存在大量的热能浪费现象,将这些热能进行回收,并且将其运用到系统需要的地方则是节能的有效途径。目前暖通空调系统中具有余热回收功能的常用设备有轮转式新风机组和全热回收新风机组。
3 暖通空调节能技术的发展前景
目前我国暖通空调节能技术出研发创新阶段,具有很大的发展前 景。创新永远是不断进步的催化剂和动力源泉。其中新能源和新技术 使其开发研究的重点。
新兴环保能源的利用。例如天然气就是煤炭和石油的新能源,很大程度降低二氧化硫和二氧化碳的排放,降低环境污染程度,有利于人们的身体健康。因此天然气新兴能源的发展具有很大的发展前景。
可再生资源的利用。上述提到的太阳能、风能、地下水等可再生资源。例如地源热泵空调对可再生资源利用的工作原理:冬季通过吸收土壤的地下水、地表水等可再生资源的能量,从而向建筑物内部提供热能;夏季多种可再生资源释放热量,是一种高效、节能的空调系统。
新环保节能技术的应用。新型环保节能技术中蓄冷空调一般用于大城市紧急用电的情况下,即夜晚电价低廉时,启动部分制冷机组制冰,并储存总能量;白天电价较高时,进行融冰,从而释放能量。除此之外还有热回收技术、低温地板辐射采暖技术等多种先进技术广为应用以及研制 CFCs和HCFCs 两种替代制冷氟利昂,避免对臭氧层的破坏。
4 结束语
综上所述,实现建筑环境与暖通空调的节能要从多方面入手,在建筑环境对暖通空调的影响上,应充分考虑室内因素和室外因素。发挥所有因素的最佳效能;同时实现暖通空调的节能还可以从空调的自身性质、能源使用方面分析研究,最终达到减低能源消耗,实现暖通空调的社会效益。
参考文献
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[4]朱钧枫,王喜英,杨雪梅. 暖通空调节能与环境的联系[J]. 中文信 息,2013(7).
论文作者:谢灶生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/11
标签:暖通空调论文; 空调系统论文; 节能论文; 暖通论文; 环境论文; 建筑论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;