摘要:随着我国现代化建设的发展,暖通空调已成为建筑工程中不可或缺的一环,由于空调负荷逐年增长,且存在明显的季节性,发展暖通空调节能技术的需求迫在眉睫。本文总结了暖通空调节能技术在建筑工程中的应用现状,介绍了几种用于暖通空调节能的新技术,为暖通空调节能技术在建筑工程中的实际应用提供参考。
关键词:暖通空调;建筑工程;节能减排;应用研究
建筑能耗在我国社会总能耗中占比高达25~30%,且还在不断增加。在我国民用建筑当中,能源的损耗主要来源于以下几个方面:照明采暖、空调、通风、生活用水等。相关的统计资料显示,仅空调、通风以及采暖这三方面的能耗就占能源损耗总量的50~65%。这就提示我们,今后建筑工程的重点之一就是有效利用暖通空调节能技术,并由此降低我国建筑的整体能耗,达到节能减排的目标。
1 暖通空调节能技术的重要性
我国自进入21世纪以来,现代化建设的步伐明显加快,建筑工程方面,暖通空调系统的广泛应用导致了大量的能源损耗,使我国原本就存在的资源匮乏情况进一步加深。建筑工程暖通空调设备的正常运转需要依赖大量的不可再生能源(如煤炭),这些能源的转化与利用在很大程度上依靠电能的供应。尤其是当夏季来临,用户的制冷需求会导致空调负荷的大量投入,此时若不采取有效的节能技术控制空调负荷的用电量,电力紧张的情况势必会更加严重,因此暖通空调节能技术的应用迫在眉睫。相关资料表明,以我国目前的暖通空调节能技术研究程度来看,现阶段我国暖通空调节能技术有着良好的应用前景,预计能使暖通空调设备的能耗降低至现有水平的65~80%,有效改善我国能源损耗现状。从我国现阶段的暖通空调设备的使用情况来看,暖通空调节能技术有着广阔的优化与改进空间。可以预见的是,随着对现有技术的不断完善与升级,暖通空调系统可以在满足人民生活需求的同时,有效改善我国的生态环境现状。
2 暖通空调节能技术在建筑工程施工中所存在的问题
2.1 冷却水系统运行故障
在当前水系统的安装中,空调水系统水循环出现不畅或者管道被冷冻水堵塞,这些都是常见的暖通空调应用问题,在整个冷却水系统的运行过程中,系统如果出现循环故障或者循环受阻的情况,往往会严重影响暖通空调的使用效果,更会增加暖通空调的能源消耗,造成严重的能源损耗问题。造成这一问题的主要原因是由于管道的布置不够合理,没有对管道进行很好的定位,设备维护人员没有做好定期的清理也会导致管道出现堵塞的情况。
2.2 空调噪声超标
暖通空调设备在实际使用过程中需要切实保证自身的噪声问题,避免噪声问题对周围环境可能造成的影响与污染。然而,在我国常见的建筑工程暖通空调设备当中,由于暖通空调设备在实际安装与设计阶段所出现的误差,往往会导致暖通空调设备末端的设备相互发生碰撞,产生较大的噪声污染,间接干扰到周围住户的生活与工作,对城市环境造成了一定的污染。同时,暖通空调的噪声超标,更会对暖通空调本身产生一定的影响,致使暖通空调在实际运转过程中,能源损耗不断加大,严重者更会造成暖通空调设备运行故障。
3 暖通空调节能新技术的应用
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(即220V、50Hz)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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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(如供电电压不稳定、工作温度低)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。
3.2 温湿度独立控制技术
暖通空调的主要功能有两个:①降低室内环境温度;②降低室内环境湿度。一般用于第二种用途的空调负荷占到空调总负荷的40%左右,占比相当高,而这种负荷属于显热负荷,使用低温冷媒处理规模庞大的显热负荷,必然会导致冷源效率的降低。采用温湿度独立控制技术的空调可以有效避免这种情况的发生,该技术已成为近年来空调技术领域内的研究热点。温湿度独立控制技术的原理如下:室内环境湿度的降低可以通过向室内送入经过除湿环节后的室外新风达到,这样一来既满足了降低湿度的要求,也达到了输送新鲜空气的目的;另一方面,室内温度的降低可以通过独立的水系统实现,该系统使用的循环水温度在18~20℃,通过辐射或对流型末端来达到降低室内温度的目的。这种技术的运用可以达到一举三得的效果:①可以避免降温、除湿两种矛盾需求带来的冷热抵消;②可以用独立水系统中的高温冷源吸收显热,大幅提高冷源效率;③可以提高室内空气质量,改善室内工作生活的舒适度,因此该技术被普遍认为是未来空调的主流技术。不过该项技术尚处于攻坚阶段,一个需要攻克的重点就是如何对室外新风进行高效除湿。我国国内已有高校开发出了一种除湿转轮,有望发展成为一种湿度独立控制的室外新风处理方法。
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。
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 结束语
综上所述,我国正全力推进现代化建设,在这一大背景下,建筑工程也在飞速发展。暖通空调的广泛应用使得社会各界开始关注暖通空调节能技术研究,暖通空调节能技术的应用不仅可以加快我国的建设步伐,也符合节能减排和可持续发展的要求。随着暖通空调节能技术的完善和进步,我国建筑工程市场必将再上一个台阶,进一步贯彻落实科学发展观。
参考文献:
[1]龚艳林.建筑节能中暖通空调节能系统现状和技术措施[J].四川水泥,2016(02):106.
[2]严丽萍.暖通空调节能技术在建筑工程中的应用研究[J].企业导报,2015(19):104+82.
[3]刘春杰,陈正刚.暖通空调节能技术研究[J].真空与低温,2014,20(05):302~306.
论文作者:冯晓光
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签:暖通空调论文; 节能论文; 技术论文; 节能技术论文; 空调论文; 建筑工程论文; 空调设备论文; 《基层建设》2020年第1期论文;