摘要:近年来,随着人民群众对生活水平要求的不断提高,如何设计出即舒适实用又节能环保的暖通空调系统,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。为此,本文主要就暖通空调节能设计的相关技术问题进行了分析,同时就新的环保节能技术应用作了介绍,以供大家交流探讨。
关键词:暖通空调;节能设计;暖通技术
引言
节能在现代社会中已被认为是具有战略性的问题,对于暖通程这样一个能源消耗量比较大的工程来说,要想做好节能工作,不仅需要我们在生产过程中尽量的优化施工技术,改良施工设计,还要在满足人们日常需要对供暖的要求的基础上,不断改进技术上的缺陷,做出最科学合理的设计。
1 暖通空调节能设计的意义
随着人们生活水平越来越好,城市建设越来越大,暖通空调系统用的越来越多,相关的能源消耗也越来越多,能源供求将出现新的矛盾。为解决矛盾,采取节能技术,可使现有空调系统节能近 50%,因此,在暖通空调系统中考虑节能具有重要的意义。
2 暖通空调系统节能的设计首要考虑的问题
2.1.要合理的选择热源系统。
一般来说,当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看,其中以热电站的效率最高,其次是热泵技术。热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源,如以大气、地表水、地热或工厂排放的废水(气)为热源,通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能,并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为:空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。地源热泵(尤其是土壤型)可以节能 30 % 左右,而直燃型溴化锂吸收式机组供热式的效率相当于燃油或燃气锅炉,对于锅炉房来说,大型区域锅炉房明显优于小型锅炉。通过这些科学的分析,设计人员在设计暖通空调节能系统时,就可以根据工程建筑自身的情况,选择合理的可行的热源系统,因为不同地域不同建筑工程的需要和条件不一样,所以从设计阶段开始就必须注意对热源的选用。
2.2 在设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施。
(1)在材料的选用上,可以选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能。(2)在能量输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便有效的实现对管网流量的合理分配和控制,提高输送能量的效率,以达到节能的效果。(3)在设计时考虑实用性强的动力传输系统,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样可以有效的减少输送过程的能耗,节约能源。
2.3 在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统,采用科学的空调方式有效的降低负荷。根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下,散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。在通风空调系统的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在通风空调系统的气流分布模式的设计上可以选择具有节能优点的气流分布模式,如下送风模式、置换通风模式等。利用热回收装置具体做法为在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热;利用排风余热(余冷)来预热(预冷)新风,从而达到回收排风能量的目的。这项技术的增加的成本不高,但带来的节能效果较为显著,值得大力推广使用。
(2)冷凝器热回收技术
压缩机制冷的冷水机组热回收技术是在国内应用广泛的技术,广泛用于在制冷的同时需供暖或卫生热水的酒店、桑拿、工厂等场合。它是在空调冷凝器前串联或并联一个热交换器,根据负荷需求让热交换器吸收高温制冷剂的一部分或全部冷却余热后加热供暖热水或卫生热水,如未完全冷却的制冷剂由另一个常规冷凝器冷却。此种热回收冷水机组增加的机组成本不高,相比制冷和热水分两套系统的形式反而节约了初投资费用,且制冷的同时免费制取热水,是一种值得我们推广的技术。生产厂家也需要在冷、热水系统的自动化控制,控制集成化方面逐步积累经验,提升热回收工程的设计、安装、使用的便利性。
3.2 蓄冷技术
不同的地区、不同的城市以及城市中不同区域之间均存在着不同的用电负荷峰谷情况。在用电高峰时期供电系统的压力明显增大,常常会出现供电不足的情况;但是在用电低谷时期供电系统的供电能力没有完全发挥出来,供电过剩的情况非常明显。因此,为了起到非常好的“削峰平谷”的作用,可以将蓄冷技术应用在暖通空调系统中,不仅能够节约暖通空调系统的运行成本,还能够有效缓解用电高峰时期的电网压力,获得良好的社会效益。具体而言,蓄冷技术主要就是利用用电低谷时期的电价优势和电能优势,启动冰蓄冷系统将水冷冻成冰,借此来储存这种低温能量;而在用电高峰时期,在将蓄冷系统中蕴藏的低温能量释放出来,用来进行降温。
3.3 可再生能源技术
(1)自然风能的应用
自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时,在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常,这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间,可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量,与常规空调系统相比,在运行中不用电或少用电,既节约能源,又减少对环境的污染,同时也改善了室内空气品质。
(2)太阳能的应用
太阳能在暖通空调中的应用主要有:被动式和主动式,其中主动式主要包括:太阳能采暖和太阳能制冷 2 个方面:首先,太阳能采暖。主动式太阳能采暖用电作为辅助能源,驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发,具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。其次,太阳能制冷。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能,再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂—水溶液或氨—水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉,将太阳能集热器与吸附床合二为一,冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。
4 结束语
总之,只有克服暖通空调系统设计在目前存在的问题,才能实现暖通空调的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。此外,在暖通空调系统节能技术的研究方向上必须与世界接轨,从实际使用上实现暖通空调系统的节能
参考文献:
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[3]彭鹏.暖通空调系统的节能措施 [J].智能建筑与城市信息,2005(10).
论文作者:凌晶
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/4
标签:节能论文; 太阳能论文; 系统论文; 热源论文; 空调系统论文; 暖通论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第25期论文;