建筑暖通空调节能技术探析论文_容天凯

建筑暖通空调节能技术探析论文_容天凯

(广西海外建设集团有限公司,广西 南宁 530000)

摘要:随着国家大力提倡节能理念,各行各业都在其领域发起了一股节能热。在建筑业中发展暖通空调节能技术,适应了国家节能减排战略。因此,研究开发和应用暖通空调系统节能技术对于发展国民经济、提高人民生活水平有着重要的意义。文章主要介绍暖通空调节能技术在建筑业的应用。

关键词:建筑;暖通空调;节能技术

目前我国人民的生活条件逐渐变得越来越好,人们也对于自身居住和生活的环境的硬件提出了更高的要求,不仅要求满足人们的审美观点,对于功能也有着极高要求。近年来我国提出了生态可持续发展的理念,并将其渗入到建筑设计领域中。暖通空调是建筑设计中的关键组成部分,在节能设计中起着明显的作用,因此在建筑设计中应高度重视暖通空调。

1暖通空调概述

1.1暖通空调的应用意义

应用暖通空调可以改善和调节室内空气的气流速度、湿度、温度、与人体的辐射传热,甚至可以影响周围环境,以使用户的室内环境更加的舒适和健康。通常暖通空调的功能只需要满足维持人体热平衡的要求即可。但有些暖通空调也适用于工业厂房,应用此类暖通空调也能同时满足相关行业的所用设备以及员工基本需求。

1.2暖通空调对人体健康的意义

据相关调查,人类活动空间多是在室内。由此可知,室内空气质量参数对于人的健康有着至关重要的作用和意义。随着我国城市化进程的不断推进,种类繁多的室内装饰越来越多的走进了我国居民的家中。由于建筑一般具有封闭性,因此排放室内污染物是非常困难的。一般家庭中的内饰大量使用油漆或者涂料,在装修时产生大量的有害气味和灰尘,严重威胁居民的人体健康。加之室内一般设有家具、地毯等,有些建筑室内还会存放着一些化学品,如果室内空气不能循环畅通,那么势必导致室内空气质量参数下降,这更加严重的威胁着人体的生命健康安全。因此,使用暖通空调改善室内空气质量对于提高人体的健康有着重要的意义。

1.3暖通空调改善室内空气质量

改善室内空气质量的主要方式就是使用空调。经研究发现,提高室内通风率可以有效提高室内空气质量。为了改善空气质量,必须深入研究暖通空调在通风和排气方面的性能。设计空调时,需要不断创新,改善排气效果,改善通风率,使室内空气稀释以及室内和室外空气不断交换和循环,从而改善室内空气质量。但是考虑到通风率提高后,空调的负荷与能耗也会同时增加,因此,暖通空调在改善空气质量的同时,必须兼顾降低暖通空调的负荷和提高暖通空调的节能效果。

2建筑中暖通空调系统坚持设计的原则分析

2.1节能化的原则

在暖通空调的建筑设计中首要坚持的原则就是节能原则,以节能为出发点进行暖通空调的设计。但与此同时,在坚持节能原则的同时也要充分的考虑到居民和住户的感受和能否接受。在一般情况下,室内的温度、气流速度和空气的湿度会影响人们在室内的舒适程度。

2.2人性化原则

以人为本是暖通空调技能设计中需要重点来考虑的因素,在设计的过程中要设置均匀的加热系统,尽最大可能的降低能源的利用和消耗。但与此同时人性化的原则要求我们必须要考虑到用户们的个人感受和体验,而不是单纯的以降低能耗为目标。在设计的过程中要保证室内的温度可以实现自我调整,且最大限度的满足不通用户对于温度的不同需求。只有做到这点才能够令暖通空调的的设计满足用户需求。

2.3科学化的原则

科学化原则是建筑设计中暖通空调的过程中不可或缺的重要原则之一。不过为了最大限度的发挥出空调的节能效果,具有一定的难度。

3暖通空调节能新技术

3.1变频技术

变频技术作为一种综合性技术,被广泛运用到各行各业的发展中,变频空调就是变频技术应用在暖通空调上的产物。压缩机是暖通空调的重要组成部分,在空调制冷工况下,整个空调系统耗电量的40%都由压缩机消耗,传统的暖通空调根据系统预设的工况条件下工作,当建筑内外温差不大,温控需求比较低,空调系统负荷较小的情况下,暖通空调依旧按设定功率工作,不能根据外部环境变化做出相应调整,这就会导致大量电能的浪费。变频空调的原理是通过变频器改变空调制冷压缩机的供电频率,从而达到改变制冷功率的目的,其需要的启动电压低,当供电电压或者外部环境温度较低时,变频空调可以正常启动,这就意味着变频空调可以在一些环境恶劣的地区持续、可靠地工作。变频空调可通过内置的传感器测定室内温度,进而通过改变空调压缩机的转速来调节制冷量,为人们提供舒适的生活、工作环境。变频技术赋予了暖通空调内置压缩机无级变速的能力,可以有效应对大面积、大范围的制冷、制热需求。变频空调分为两种,分别是交流变频空调和直流变频空调,交流变频空调的工作原理是测量工作环境温度与空调内的预设温度间的温度差,将该差值输入频率控制器,产生特定的频率信号,由该信号控制加在压缩机的电机上的电压,改变压缩机的转速和制冷量。直流变频空调的工作原理是通过改变加在永久磁铁上的电压控制转子的转速,进而实现制冷、制热需求。目前,国内外的空调均已广泛采用变频技术,特别是日本国内非变频空调的数量只占空调总数的10~20%,变频技术带来的节能效益也十分显著,通过对压缩机安装变频装置,可以使空调系统的耗电量降低到原水平的70%以下。

3.2蓄冷技术

空调蓄冷的原理是在电网负荷处于低谷、电价较低时将冷能储存起来,当制冷需求较大或电网负荷处于高峰、电价较高时,将预先储存的冷能释放出来,以满足电网负荷较大时人们生活工作的制冷需求,可以简称为“削峰填谷”。蓄冷技术的使用可以达到合理使用能量的目的,一般来说,空调蓄冷系统的制冷设备容量占常规空调系统容量的50~70%,较低的容量意味着制冷剂使用量的降低,也意味着噪音的减少和工作环境的改善等。此外,蓄冷系统的工作时间一般在夜间,此时冷却水的温度必白天低,因此冷凝温度叫白天也有了显著降低,间接提高了制冷系统的效率,降低了电能的消耗。

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3.3热泵技术

热泵的工作原理与制冷原理类似,不同的是与空调中的制冷系统相比,热泵多了一个四通阀,热泵是将低温位的热量输送至高温位,以达到升温取暖的效果。在耗电量相同的情况下,热泵产生的热能可达三倍甚至四倍于电加热产生的热能,这充分证明了热泵是一种高效、节能、环境友好的采暖方式。科学统计表明,煤电的转化效率约为30%,在这一前提下,热泵的效率系数必须大于三才能真正意义上成为一种节能的取暖措施。如今热泵技术已经十分成熟,其应用的难点在于如何尽可能地使效率系数更高。虽然要达到足够高的效率系数还面临着很多挑战,但是热泵技术已经在无集中供暖、有燃煤限制的诸多地区发挥着它的节能作用。令人欣喜的是,国外研究人员已率先使热泵的效率系数达到甚至超过了3,比如日本近年来推出的以CO2为工作媒质的热泵型热水器的效率系数、最新研制出的空调系统在冬季时供热状态下的效率系数都已经突破了3的大关,正在向着“效率系数达到4”这一新目标发展。

3.4数字化管理节能控制技术

暖通空调的运行管理是一项十分重要的任务,技术参数设计或管理规范存在的缺陷可以通过空调系统的运行节能控制来弥补,运行节能控制的应用可以对设备的运行状态进行评估和修正,能够使能源消耗向着更加精确细化的方向进行。实现节能控制的最理想途径是数字化自动控制系统,其主要功能是对建筑物内的各种设备进行工况监测、功能管理和相关数据测量,能够以其智能、高效的特点保证建筑物内的设备安全、可靠地运行,最大程度上节省人力和资源。因此,实现建筑智能化和空调的自控管理,是暖通空调的必然发展趋势

4暖通空调节能技术在建筑工程中经常遇到的问题

4.1可再生能源利用率不高

虽然空调系统可以减少一部分消耗的可再生能源,但是,在设计时我们往往会忽视能源的高效利用,导致可再生能源的利用率普遍不高。以上可以看出高效利用可再生能源并未得到重视,能源也很难回收,导致浪费较多能源,因此影响暖通空调节能设计的效果。

4.2未重视评价暖通空调系统的节能设计

随着节能设计技术的不断进步,很多的设计方案被行业内的设计工作人员提出应用在暖通空调系统中,但是每个人都有自己的想法,所以该方面的评价会稍有不同,而且有的是相差甚远,那么,怎样在不同的评价中找到最优的节能技术方案成了一个令人头痛的问题。

4.3有关水循环在空调水系统中的问题

我们都知道,空调水系统的水循环是整个暖通空调施工中的核心技术,它运行的成功与否受到施工环节中质量和工作效率的影响。在空调运行时没用对空调水系统有关指示进行清理,以及施工过程中未协调好各种交叉复杂的管道就会形成很多气囊,这些都会让水循环系统出现问题。

4.4有关水凝结的问题

现在许多空调系统在平时工作时会出现结露,甚至滴水的情况,这种情况产生的主要是因为:①阀门和相关的冷冻管道的保温效果不好,所以管道外空气中的水液化形成水滴;②冷凝水的排水装置没有斜度,安装积水盘时有坡度,导致排水管道被堵;③冷凝装置hi又多次凝结滴水的现象。所以,在处理的过程中要注意每个细节,从而保证各个设备之间紧密相连。

5处理暖通空调节能技术问题的措施

5.1正确应用热回收装置

暖通空调在运作时,暖通空调会散发较多热量,所以,技术人员在设计暖通系统时可以最大化的利用这些热量,技术人员需对各种装置作了解,更好的做到对热量的回收利用,同时,技术人员要顾及到室内和室外的温度还有湿度的不断变化,保证达到暖通空调对资源回收的目的。

5.2加强对暖通空调系统节能设计的评价

暖通空调系统有着相当繁琐的体系,暖通空调系统的功能和对资源的节省程度直接受到工程设计影响。打个比方,如果暖通空调系统在运行时,其中各部分没有达到一些负荷的标准,那么就会损耗很多能源。所以,在实践操作时要谨小慎微,确保暖通空调系统工作的高效率。

5.3处理空调水系统水循环问题的措施

注重管道的质量是首要目标。在使用管道时,要注意其各方面的问题,如抗压力及受热度等。所以,如果要改善水循环问题,我们要定期根据有关使用说明严格清理管道,同时技术人员要积极沟通,解决各管道杂乱的问题。相对于安装的新水系统而言,清理污垢的频率最少一次,旧的暖通空调水系统也应该一个星期清理一次或者一次以上。

5.4处理水凝结的方案措施

如果我们要彻头彻尾解决滴水的问题,那么,在实践管道施工时,技术工作人员一定要正确处理管道的长度和斜度的放置问题。首先,技术人员在操作设置管道时要考虑最快排掉冷凝水。另外,处理好冷凝水管和风管,不让其受到外界温度的影响。技术工作人员可以从下面两个方法去处理好管道保温的问题:①管道不应该通风,其外表的保温层要确保没有损坏的现象,从而确保管道的保温效果;②管道一定要完整连接,而且一定不能有冷损问题。相关的保温材料应该包裹在管道的表外层,这样就可以及时处理冷损问题的出现,及时防止受到外界温度的影响。

结束语

综上所述,尽管建筑工程在暖通空调节能方面存在着一些问题,但是总体上暖通空调节能技术研究越来越深入,暖通空调节能技术发展也越来越迅速。只有通过全面利用各种暖通空调节能技术和创新暖通空调节能技术设计方法,才能建筑工程能源能够可持续利用,最终实现人类社会的可持续发展。

参考文献

[1]齐丹华.建筑暖通空调节能技术探析[J].装饰装修天地,2016,(8):285.

[2]邓志辉.制冷空调节能技术应用[J].南方农机,2017,48(4):82.

论文作者:容天凯

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年3月下

论文发表时间:2018/9/11

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