摘要:由于暖通空调系统的工作原理比较复杂,在电能上存在一定的消耗,除此之外,在其运转时造成人体温度与其所处空间的温度及湿度差异过大,容易引起头痛、感冒等身体的不适,由此对人体健康造成不利影响。节能环保技术的应用在解决暖通空调系统应用问题上发挥重要作用,因此,要大力推广并应用。本文笔者根据工作实践经验对建筑暖通空调工程的节能减排设计进行了分析探讨。
关键词:建筑,暖通空调工程,节能减排,设计
1暖通工程中空调系统中的节能工程设计的方案
1.1 致力于利用可再生能源
再生能源资源利用能够较好地缓解不可再生能源短缺的压力,在暖通工程中空调系统中的节能工程设计中是不容忽视的一方面。空调系统普遍应用,空调消耗了大量的不可再生能源,极大破坏了生态环境。低品位能源与可再生能源的利用是研究的重点问题。在这种情况下出现了地源热泵空调系统,凭借地下恒温层土壤热,极大提高了空调系统COP 值,相同制热量条件下,系统消耗较低的能耗。此外,太阳能供热抑或制冷技术的的使用也成为重点研究问题。
1.2 优化设计采暖与空调水系统的补水及定压工作
对采暖与空调冷(热)水系统的小时泄漏量,指导补水箱容量与系统补水量等的确定,以空调系统规模与各统形式作参考,依照系统水容量进行计算,而不按照系统循环水量,二者间的差别较大。当按照后者进行计算,导致补水量计算过高,从而致使补水管与补水箱等的选型过大,出现了设备一次投资过高的情况,浪费能源。此外,对该系统的小时泄漏量时的计算,最好依照系统水容量10k 来计算;2 倍系统小时泄漏量作为系统小时补水量,也即2%的系统水容量;2.5~5 倍系统小时补水量作为补水泵流量,也就是5~10%的系统水容量。
1.3 优化设计保温与保冷工作
保温与保冷方面的设计包括两方面:①空调风系统的设计,不适宜将土建风道用作空调系统的送风道,也不应用作过冷与热处理过的新风送风道。如果确实使用了土建风道,要管控好防漏风与保冷工作。②冷冻(热)水管道与空调系统风管等,保温抑或保冷使用诸如带铝箔离心玻璃棉管壳等的高效保温材料,封闭好隔汽层。岩棉材料等开孔性材料不适合应用在空调风管与冷冻水管道的保冷中。依照经济厚度方式,计算保温材料厚度与保冷材料厚度,保冷材料厚度的计算配合使用防结露方法,相互比较,选取较大值。
1.4 优化设计采暖与空调冷冻水系统
一方面是空调冷冻水系统的优化设计。依照规定要求,设计1 台空调水系统与冷水机组,此外,空调冷冻水系统的系统等流量随着空调负荷变化而变化,目的是为了让空调水系统消耗较少的能源。另一方面是采暖系统的优化设计。合理设计采暖系统,确保系统在运行中节能。公共建筑与住宅中节能采暖系统的合理设计,坚持以下三种原则:①简化管路系统、节省管材、减少初期投资。②采暖系统要能独立控制每一个房间中室内温度。③有助实施分户抑或分室热量分摊。对各民用建筑室内热水中的集中采暖系统进行设计时,一定要坚持上述三种原则。
1.5空调水系统的设计
在冷热水系统设计中,可以采用以下几个措施达到降低能耗的目的:选择冷水机组时,要从机组的性能系数和综合部分负荷性能系数进行综合评价;空调水系统尽量选择循环水泵变流量系统;提高冷冻水供回水的温度差,以降低系统能耗;根据工程所在地的夏季空调湿球温度,合理选择冷却塔配置。针对那些水源不够充足、往往会存在短缺现象的地区,要合理地运用冷却塔循环使用方式,不但能够有效地降低循环水泵的能量消耗以及扬程,而且还能够在比较寒冷的冬季将其作为冷源设备免费供冷。
1.6提升建筑热工的性能
建筑物的热工性能涉及的内容较多,例如建筑物的气密性、保温性以及遮阳等各个方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物中的很多热量都是通过建筑物周边的围护结构散发出去的,因此建筑物热量传递的速度和建筑物外表面所散发的热量区域的面积有直接的关系,也就是说,建筑物的采暖能源消耗量会直接受到建筑物体形系数的影响。因此可以通过强化门窗制作、提升门窗的安装精度,选用密闭保温性能好的围护结构材料,同时做好相应的密封工作,从而降低室内空气的渗透,有效节约采暖能源。
2暖通空调系统节能设计方法的探索
目前关于建筑暖通空调系统节能设计水平的提升,主要依赖于四种途径,分别是:筛选节能设计方案、优化系统设计参数、建立数据库、利用仿真模拟技术。其中筛选节能设计方案以及优化系统设计参数的方法有简单、较简单和复杂三种。
2.1筛选节能设计方案的简单方法为:①构造满足项目功能要求,符合能源资源条件及国家和地方相关政策要求的多个技术可行方案→②计算各个技术可行方案额定工况能效与单位冷热量的矿物能源→③确定相对最节能的技术方案→④以更节能为目标,优化确定方案的设计参数。
2.2优化系统设计参数的复杂方法如下。①构造满足项目功能要求,符合能源资源条件及国家和地方相关政策要求的多个技术可行方案→②用能耗模拟软件计算各技术方案全年的能耗与矿物能源消耗量→③确定满足能效值的方案→判断是否满足设计节能目标值→不满足则返回到③→④满足时则需要进一步确定相对最节能的技术方案→⑤以更节能为目标,优化确定方案的设计参数。
2.3建立数据库。该方法能够打破暖通空调系统设计在参数选择方面对于额定工况的约束,能够结合全工况数据开展最优化的节能设计,最大限度降低能源校核以及污染气体的排放量。目前广泛应用的BIM系统则能够显著推动该数据库的建设。
2.4仿真模拟技术。该技术能够实现预见暖通空调系统各个结构在实际运行过程中所产生的能源消耗和污染气体排放强开,进而依据实际控制目标对相关的数据、参数等进行优化设计,进而全面提升暖通空调系统的节能效果。伴随着计算机信息技术、设计平台等技术的不断发展,该设计理论也势必得到更加全面的发展。不过该方法目前还需要进行进一步的完善和实践验证,需要不断深化创新。因此目前关于暖通空调系统的节能设计方法依然集中在前三种途径上。
2.5加大对可再生能源的利用力度
当前, 在国家积极地号召节能减排战略目标的影响下,人们也开始对绿色环保给予充分重视,这也使得可再生资源得到了广泛的应用。在其具体应用过程中,主要涉及到两方面的能源,一是自然风。在建筑工程设计中合理地应用自然风,不但可以为建筑提供充足的能量,而且在有效节约能源的同时达到了环保的目的;二是太阳能。在暖通空调设计过程中,涉及到太阳能制冷以及太阳能采暖这两个内容,其也可以达到节能环保的目的。当前,也是在暖通空调设计中应用日益广泛的能源之一。太阳能与地源热泵是最有优势的两大可再生能源,民用建筑暖通空调系统应该要加大对太阳能与地源热泵的使用。首先,太阳能的利用成本很小,并且具有很好的能源利用效果,在民用建筑暖通空调系统中,可以利用集热板、太阳能光电板等技术对太阳能实现有效的运用,合理设计太阳能集热墙,提高对太阳能的利用效率。其次,地源热泵的使用价值在近年来逐渐被更多的人认识到,其主要是利用地表层之下的地热资源,借助电能等一些高温位能源,将低温位能源转化成为高温位能源,既可以供热,同时还可以起到制冷的效果,是一种十分高效、节能的可再生能源,将其应用到民用建筑暖通空调系统中,能够有效降低暖通空调系统的耗能。
3结束语
设计人员要不断运用先进的设计理念和设计技术,做好建筑暖通空调的节能设计工作,切实提升暖通空调系统的节能效果,在不影响居民生活品质的同时实现节能环保的终极目标。只有整体优化暖通空调系统,才能使暖通空调系统体现低能排放与节能的特点,极大提升建筑节能效益,推动我国资源节约与环境友社会的构建。
参考文献
[1]梁琳.建筑暖通空调工程的节能减排设计[J].中国新技术新产品,2016(1):153.
[2]刘春华.试论建筑暖通空调节能优化设计策略[J].江西建材,2016(8):35+37.
论文作者:郭铁民
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/12
标签:节能论文; 空调系统论文; 暖通论文; 系统论文; 能源论文; 技术论文; 太阳能论文; 《基层建设》2017年第18期论文;