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摘要:随着空调在日常生活中的日益普及,有关的能源消耗也日益增多。空调作为能耗严重的电器设备之一,应从设计和管理水平上不断提高,最大限度的采取各种措施使空调系统的能耗费用不断降低,从而达到节省能源的目的。由此可见,将节能环保技术在暖通空调系统中大力推广就显得尤为重要。本文从暖通空调的环保节能技术出发,对其技术和发展进行了分析研究,旨在为暖通行业的从业者提供参考。
关键词:暖通空调;节能;环保
1暖通空调的发展
自上世纪20 年代,压缩式制冷机开始飞速发展,暖通空调技术开始广泛应用于民用建筑和工业建筑中,提供了舒适的生活环境和工艺要求,主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。
暖通空调系统的发展源自于建筑业,近年来飞速发展的建筑业带给空调制造业良好的发展机遇。然而随着家用空调的普及使用,也产生了一系列的环境问题。数据调查显示,空调系统的启用对身体健康也产生了威胁。由于近年来建筑物的密闭性大大增加,各种新的装饰物投入使用,这一切都导致室内污染物的增加,室内空气循环利用,新风量严重不足,导致室内环境污染物远超过国家安全标准。
长期在现代建筑物中生活和工作的人群,表现出越来越严重的病态反应,根据世界卫生组织WHO(World health organization)的定义,病态建筑综合症是因建筑物使用而产生的状态。
因此,为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题,研究环保技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。而暖通空调节能贯穿于研发、设计施工、验收、运行维护全过程中,是一个节能系统。
2暖通空调工程的节能设计
2.1设计目标
设计人员必须在熟悉当前已有的关于暖通空调节能设计的相关经验和优化措施,并且掌握暖通空调工程周围关于能源、风向、水资源等各种情况的详细资料,结合实际,设计具有合理性和可操作性的节能方案,以满足暖通空调工程的投资、运行以及节能等方面和谐统一的设计目标。
2.2设计原则
在设计阶段,设计人员必须在每项暖通空调工程项目中详细注明冷热负荷计算书以及采用哪些节能措施的说明;在施工图设计阶段,设计员必须详细计算每一项的热负荷和冷负荷;在方案设计确定阶段,设计员必须亲自到现场,根据工程的具体情况来考虑方案的最终确定;除此之外,设计员还必须根据建筑工程的空气流向、管道布置等因素综合研究。
2.3节能优化设计策略
2.3.1空调风系统的优化设计
根据空调系统的性能分析和实际调研,发现空调系统在运行过程中会有大量的热量产生,如果这些热量不能顺利地从建筑物进行排放,将对空调运行系统的质量产生影响,因此,有必要对空调运行系统的热量排放进行优化设计。从实验数据分析中,我们认为水环热泵空气调节系统的效果非常明显,而且改系统的运行费用不高,不会增加空调系统太多的费用。
2.3.2空调水系统
开式系统之所以会耗费较大的能量是因为开式系统在运行过程中会产生较大的水泵扬程,因此,在空调水系统的节能设计中,我们采用的是闭式循环水系统。而在闭式的循环水系统中,由于三管制水系统的冷水和热水都经过同一根水管作为回路,热水和冷水混搭在一起,就会损失热量,同时因为空调系统管径的回路的确定与其所产生的运行费用有着较大的关联,建筑物越大,空调系统管径的回路也就越大,这个时候可以考虑选择双级泵系统。
2.3.3空调冷热源
集中设置的冷(热)水机组或换热设备是空气调节系统的冷热源最佳选择。然而,现在市场上的各种机组、设备品种繁多,各种类型都有其独自的特点和使用限制条件,空调冷热源设计方案受到诸多因素的影响,比如是占地面积、使用特征、环保规定和运行费用等等,因此,设计员必须先做好上述诸多因素的调研,并且做好各方面的综合论证才能进行最终的方案确定。
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3 环保节能技术在暖通空调系统中的应用
3.1 新的环保节能技术应用
各地区经济发展不平衡,不同程度的存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。此种空调在夜间电价低廉时,开启一部分制冷机组进行制冰,并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期,再进行融冰用以提供低温水,释放出所储存的能量,用以应对大量的用电需求,也有利用变温相变材料做蓄冷介质的,如共晶盐等。这样的方式能够有效降低用电成本,并能产生较好的社会经济效益。
3.2热回收技术的应用
机组在运行过程中,回收机组产生的冷凝废热,提高机组的能效比,节能高效。从环境角度,回收了空调对环境的排热,有效避免了“热岛效应”。对用户来讲,可一机多用,制冷,制热,提供生活热水。全面满足了客户对空调和热水的需求。广东欧科空调制冷有限公司的全热回收风冷模块热泵机组综合能效比达8.32,节能60%以上。
3.3热泵在暖通空调工程中的应用分析
近年来,暖通空调行业市场上已经大范围应用了热泵技术,其节能效果也是显而易见。热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,它被形象的称为“热量倍增器”。有资料显示,利用热泵的原理来制取热水,每消耗一度电所获得的热水,比传统电热水器消耗三度电获得的热水还要多,由此可见,应用热泵技术制取热水的方式是传统热水器所不能及的。同样,把现有的能源用在热泵中进行供暖,也比传统供暖方式的能源利用率高。
在能源日益紧张的今天,为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量,我们采用热泵技术将这部分热量有效利用。热泵也因此被称为强有力的余热回收工具。通常把COP系数来作为考量热泵的能量消耗效率的经济指标。目前热泵技术在暖通空调方面的应用,COP系数在3-4左右,也有更新技术能使COP系统达到6-8左右。因此,我们可以看出,如果这些数值能得到进一步普及,能源将达到更加有效的利用,而将得益于热泵技术在暖通空调业的大力普及。
4 空调系统技术的发展趋势
4.1新风预处理系统
除湿式系统。该系统的精密程度较高,主要是通过减少制冷量来控制和调节温度以及湿度,两种环境特征被分别控制,并且该系统可以使工业废热等能源充分利用,从而大大節省能源废弃,由于其精密程度较高,所以往往被应用在对环境控制程度要求较高的地点。
2)热回收式系统。该系统的精密程度相对于除湿式系统低一些,该系统工作原理是将储存在排风中的能量回收处理以后再进行重新利用,从而预处理新风,主要应用于相对要求较低的场合。
4.2冰蓄冷低温送风系统
该系统将蓄冷系统和低温送风空调结合起来,从而形成一个效果更加优良的系统,并且该系统可以在降低能源消耗的基础上来有效提供室内空气的质量和湿度。一般来说,该系统会使室内会保持相对较为干燥的状态,让用户更加的凉爽通畅。
4.3独立新风系统
该系统简称DOAS,采用低温送风机组作为工作机组,可以将新风全部充满室内房间,室内的全部空调负荷以及新风负荷都由系统承担。由于其没有设立回风系统,所以建筑的安全性和可靠性大大提高,在排风和新峰之间设置系统交换器,从而降低能耗。
结束语
随着我国能源结构的深化改革,暖通空调的设计将变得越来越规范严格。工作人员在进行空调设计时要在满足使用条件的基础上优先考虑节能环保技术,并且提高空调在使用时的节能水平。在目前保护环境节约能源的大趋势下,要尽可能地采取各类节能措施来降低能源的消耗。只有暖通空调的相关从业人员业务能力过关,才能设计出质量更加优良的空调,从而为社会的绿色环保做出应有的贡献。
参考文献
[1]王凯.节能环保技术在暖通空调系统中的应用探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2015(16).
[2]孙国春.节能环保技术在暖通空调系统中的应用分析[J].电子制作,
论文作者:张林江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/17
标签:系统论文; 节能论文; 暖通空调论文; 空调论文; 热泵论文; 技术论文; 空调系统论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;