暖通空调系统运行能耗的影响因素分析论文_刘宏宁

暖通空调系统运行能耗的影响因素分析论文_刘宏宁

江苏美城建筑规划设计院有限公司 江苏淮安 223001

摘要:空调系统的运行能耗主要取决于运行方式和机组调节水平,要加大新技术的投入使用,采用先进的自控工艺和运行策略,实现空调系统运行的动态调节策略,最大限度节约能耗。鉴于此,本文主要分析暖通空调系统运行能耗的影响因素。

关键词:暖通空调系统;运行能耗;因素

1、暖通空调的概念介绍

暖通空调指负责暖气、通风、空气调节的系统或设备,通过制暖达到空调的意义,加速空气对流让风不断的流动,从而实现空气调节,让空气中的湿度增加,让环境变得更舒适。暖通空调是变相的中央空调,而一般的空调只能解决冷暖问题却不能解决空气质量和湿度问题,暖通空调的主要特点就是比一般的空调更具有舒适人们生活的室内环境作用。暖通空调可以进行空气处理,处理过程主要如下 :首先让外面的空气进来,然后对这些空气进行处理,先进行冷却处理,然后再进行过滤处理,通过过滤可以把空气中细小的颗粒过滤掉让空气变得更纯净,除此之外,还可以进行空气湿度处理,让空气的湿度刚好符合人的体感。

2、暖通空调系统运行现状

2.1、暖通系统的设计和管理的不足

为了节约能源,实现节能效果,国家在暖通空调系统节能设计上加大了力度,但是在实践的过程中遇到了很多困难,一些的建筑设计人员追求的是经济效益,设计部门和设计人员对此项工作没有重视,盲目的施工,使普通工程设计的周期较短。然而,一些设计问题普遍存在,一些设计单位没有一套完整的节能系统科学评估标准体系,其指标无法达到规定的标准,并且相关部门只重视速度与数量,忽视了施工中最重要的一部分“质量”,这样不仅使得国家的损失加重,而且投资较大,系统的设计与构造不符合标准,未能达到评估效果。但是随着我国经济的迅猛发展,暖通空调系统的新技术也在不断涌现。

2.2、内热装置

根据相关规范的要求,热水供热系统应在取暖器处设置温度计、压力表和净化装置,并在取暖器处设置回水管,必要时应安装加热计。在实际设计中,设计师对主室内热装置有足够的关注,而在入口处经常忽略了设备,在设计的过程中会有遗漏,这将导致不合格的画图,因此,图纸评审部门通常会提出意见。

2.3、能源管理需求并没有被认可

由于缺乏“调整”的概念,系统通常无法满足设计要求,许多大型建筑缺乏基本的能源消耗监测和分析功能,在某种程度上,对操作管理来说是不适宜的。同时,很多建筑存在能源守恒的变化,实际上只要对设计功能进行严格的调试,对系统的控制功能进行调整,就可以降低能耗,但是“软”改革的经济效益几乎没有,因此,能源服务公司的商业化往往不愿实现这一改革。暖通设计问题有很多原因,有些是设计者自身的问题,如缺乏实际经验,不熟悉规范,设计人员的工作责任心不强,包括部分技术上的问题还未解决,实际应用不是标准的,此类问题依赖于相关技术部门协同工作,以实现技术的进步。消除设计工作的失误应从以下几方面进行改进 :加强设计师的专业知识学习和规范,多与安装人员交流,掌握第一手的现场数据,根据使用情况,改进设计。

3、暖通空调系统运行能耗的影响因素及对策分析

3.1、空调系统运行能效比

空调系统是动态的、受干扰多、对象参数易变化且难确定。同时,空调系统由于制冷机组、冷却塔、水泵等设备在运行过程中的相互耦合特性,导致控制难度很大,不能对单一设备控制而使设备节能达到最优。采用科学的评价方法,显得尤为重要。运行能效比将整个空调系统作为一个整体,考虑在不同部分负荷下的节能水平,确定空调运行策略。它定义为空调系统在某时刻制冷量与其耗电功率( 非电耗折算成电耗)的比值。可以为空调系统运行提供参考依据,指导运行人员进行操作,提高节能水平。

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3.2、运行人员管理水平

空调运行调节除了开关机需要按照一定的规程进行操作外,其日常运行操作缺乏规范性,因此运行人员的专业水平影响着空调运行。如运行管理人员通过提供高速大流量的冷冻水,使冷冻水在系统中快速循环起来,加速冷负荷传递,从而去除建筑物的冷负荷,提供舒适凉爽的建筑环境,实践证明,这种做法会导致耗电量大增,降低水泵的使用寿命。

3.3、水质管理

水质的好坏影响中央空调系统的运行效果和设备、运行费用、管道的使用寿命等。冷却系统的水质不好,垢会黏附在冷却水侧管壁表面上,一方面使制冷剂与冷却水或空气间热传导过程中的热阻增大,导致换热效率降低; 另一方面使水流阻力增大、电耗增加,于节能不利。同样地,冷冻水水质不好会造成冷冻水侧管壁结垢,降低蒸发器热交换效率,加大了水流阻力,使水泵的耗电量增加。

3.4、空调系统的自动控制水平

空调系统的自动控制可实现温度、风机、安全控制等。它可以根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,及时、准确、合理地控制空调装置,起到既节约能源又感觉舒适的最佳状态。

目前,集散型中央空调监控系统、中央空凋变频调速控制节能系统和中央空调变流量控制节能系统是空调系统的三种主要节能技术。空调系统控制复杂且具有不确定性,其节能控制策略选取非常关键。从运行情况分析,中央空调变流量控制节能系统与集散式中央空调监控系统相比节电 60% ~ 80% 。可优化控制中央空调系统内各个部分。但变流量系统的控制方法还是目前应用的难题。没有好的控制策略,变流量空调系统就达不到预期效果,影响节能效果的发挥。

3.5、推广可再生能源空调

现阶段为了解决我国能源短缺的状况,很多建筑企业将关注点转向了可再生能源对不可再生能源的替代作用方面。针对暖通空调系统的节能设计,目前主要存在两种可再生能源可以进行使用: 其一是地源热泵。建筑企业为了采用这种能源,首先可以直接采集和利用地下的浅层地热资源,之后需要利用高位能源将低温位能转移到高温位能,以达到供热和制冷的目的。地热能源在一年四季的温度都是比较稳定的,因此建筑企业可以在夏季将地源热泵作为暖通空调系统的一大冷源,将室内的热量传递到温度较低的地热能源。在冬季将地源热泵作为暖通空调系统的一大热源,将温度较高的地热能源传递到建筑物室内; 其二是太阳能。暖通空调系统对于太阳能资源的利用主要有两种方式: 一种是主动式。在这种采用方式下,太阳能系统的设计比较复杂,还需要设置相应的装备将电能作为辅助能源,因此相对而言工程造价较高; 另一种是被动式。在这种采用方式下,太阳能系统的结构设计比较简单,而且不需要借助其他的能源作为辅助资源,直接通过设置装备进行自然交换即可,因此这种方式被大多数企业所使用。

总之,在低耗能、高环保意识下,低碳的方式对暖通空调的影响深远,暖通空调节能设计迫在眉睫。节能环保的时代让新技术层出不穷,暖通空调的设计也在不断创新。打造节能环保新技术是未来发展的方向更是时代的产物,因此,暖通空调的设计必须紧跟时代发展方向,不断更新思路。

参考文献:

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[5]温宇光.浅谈暖通空调系统节能的若干问题及措施[J].建材与装饰(下旬刊),2007(12):3-5.

[6]刘映. 暖通空调系统全寿命周期成本研究[D].重庆大学,2004.

论文作者:刘宏宁

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期

论文发表时间:2019/8/27

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