工民建暖通空调节能设计的技术研究论文_赵永春

赵永春

中冶天工集团有限公司 天津 300308

摘要:在我国提出可持续发展战略以来,建筑行业也随之提出“绿色建筑”的发展目标,以尽可能降低建筑能耗为己任。而作为工民建当中的能耗“巨头”,有研究数据显示,暖通空调所消耗的能源在整个工民建中的占比超过40%,因此控制暖通空调的能耗也是工民建实现“绿色建筑”目标的关键所在。在此背景之下,本文将从简单介绍暖通空调及其能耗组成出发,简要分析工民建暖通空调节能设计的相关技术。

关键词:工民建;暖通空调;节能设计;

引言

我国在对社会总能耗进行统计的过程中,发现建筑能耗占比巨大,并且随着时间的推移,建筑能耗量也在不断上升。特别是在现代建筑行业的持续发展之下,建筑当中的照明、空调等均需要消耗大量能源。因此在工民建暖通空调当中使用节能设计,有效改善当前暖通空调能耗量大的问题是眼下工民建实现可持续发展的关键所在。基于此,本文将尝试对工民建暖通空调节能设计的技术进行探究。

1 暖通空调及其能耗组成

通常意义上的暖通空调指的就是采暖、通风以及空气调节。其作为建筑设计当中的一项重要组成部分,涉及面相对比较广泛,包括制冷供暖、排风排烟等系统在内,做好暖通空调设计也是落实工民建设计的基础前提。而工民建的暖通空调在为房间输送冷风、热风过程中,不断启动运行的风机需要消耗大量电能。而送风空调循环水也同样会因水泵的长时间运行而消耗大量电能,此外工民建暖通空调在为空气处理设备提供热量和冷量的过程中也会产生大量的冷热源消耗,譬如说因启动压缩式制冷机出现的电能消耗等等。在整个工民建当中,其必须的供热与供冷量的总和便是冷热源总能耗,而室内空调的设计形式、建筑外的气象条件、供回水中出现的温差等种种因素都会对工民建暖通空调能耗产生不同程度的影响。因此在对工民建暖通空调进行节能设计的过程当中还需要秉持着具体情况具体分析的原则,有针对性地使用相应的节能技术。图1展示的就是工民建中的暖通空调工程图。

图1 工民建暖通空调

2 工民建暖通空调的节能设计技术

2.1 现代自控技术

随着互联网技术和现代电子信息技术在我国的不断发展和广泛使用,暖通空调在节能设计方面,其硬件条件和软件条件也得到极大提升。通过在工民建暖通空调当中运用现代化、智能化的自动控制技术,使得暖通空调可以根据当前的具体情况对室内的温度和湿度进行灵活调节,进而使得热损失能够得到有效控制。譬如说可以在工民建暖通空调当中运用相应的监控软件,借助专业化的监控软件对工民建暖通空调进行无间歇监督和管控,对暖通空调的运行情况进行自动检测,并在此基础之上自动调节室内的温度和湿度以及风量,从而可以在为人们提供更加舒适宜人的室内环境的同时,有效降低能耗。除此之外,在工民建暖通空调当中,还可以通过积极安装中央控制系统以及计算机监测系统,在随时对建筑外的温度和湿度进行检测的基础之上,同其在室内自动监测下获得的室内温度与湿度值进行比对,进而根据比对结果对暖通空调进行自动调节和控制,使得暖通空调可以用最节能的方式不断调整室内的温度与湿度,保持室内的良好环境。目前格力公司已经成功将空调系统与移动终端互联网相连,用户通过在手机中下载相应的APP,并利用蓝牙连接的方式可以对空调系统进行远程操作,能源利用率得到有效提升。

2.2 优化气流组织

对于工民建而言,其通过建筑自然的通风换气也可以在很大程度上达到调节室内温度和湿度的目的,而如果可以尽可能多地利用建筑自然通风换气,则必将有利于实现暖通空调的节能降耗。事实上,工民建自身的结构以及设计布局、暖通空调的型号等各个方面都会对气流组织方式产生一定影响。而对于建筑面积相对较大且室内空间开阔的建筑如大型商场、写字楼等则可以通过采用上送下回的笼罩式气流组织方式进行通风换气。而对于建筑面积相对较小且为封闭室内的游泳馆、展览馆等,因建筑内使用了大量玻璃,容易出现结露情况,因此最好可以使用下送上回的分层式气流组织形式。而为了能够使得工民建暖通空调输水、输风过程中产生的能耗可以得到有效控制,则可以通过控制管径数量并大量运用变频水泵及压缩机,以变频变量的方式输送水和风,进而在有效提升能量输送效率的同时可以进一步达到节能减排的效果。

2.3 回收丰富余热

暖通空调在使用过程中会产生大量的余热,但以往由于未能对余热进行充分利用,不仅导致能源被白白消耗,同时也使得暖通空调的经济成本一直居高不下。而通过在设计工民建暖通空调当中使用节能技术,则要求对暖通空调所产生的余热进行有效回收和循环利用。因此在条件允许的情况下,可以积极在暖通空调中安装热回收装置和热交换装置,譬如说热管换热器、热泵系统等等其在有效收集余热的同时可以通过进行载热、湿热的传递,进而使得冷热源能耗可以得到有效控制,并保障空调能够始终处于湿热平衡的状态。有研究人员曾经对暖通空调安装热回收装置前后所产生的能耗进行统计,统计结果如表1所示。通过观察下表我们可以直观地看出,使用热回收装置之后,暖通空调可以对排风能量进行充分利用,而在将其处理成新风之后,使得机组运行负荷和能耗均得到大幅降低。

2.4 降低系统能耗

表1 暖通空调安装热回收装置前后的能耗情况

3 结束语

总而言之,在我国可持续战略的要求之下,工民建暖通空调在设计过程中需要充分结合实际情况,灵活使用相应的节能技术。通过对空调的输送能耗、耗电量等进行有效控制,并运用现代化的自动控制技术等方式和手段,帮助暖通空调实现节能降耗的目标,推动工民建在新时期下的长久稳定发展。

参考文献

[1]解强.暖通空调节能设计在工程中应用及效果分析[J].价值工程,2016,35(22):162~164.

论文作者:赵永春

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期

论文发表时间:2018/11/12

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