建筑暖通空调节能优化设计策略解析论文_汪军

建筑暖通空调节能优化设计策略解析论文_汪军

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摘要:近几年我国人们的生活水平得到了快速提升,在此基础下提出了可持续发展策略,人们的环保意识增强,并且在实践中得到了落实。通过相关统计结果可以发现,建筑能耗消耗巨大,建筑暖通空调的能耗量占整个建筑能耗的60%,因此受到了人们的广泛关注。由此可见,加强对建筑空调暖通节能优化设计的研究与分析必要的。

关键词:暖通空调;节能优化;设计策略

随着我国社会经济的不断发展,我国大型公共建筑物在设计都具有暖通空调,设计方案以及技术水平都得到了不断提升。目前,大型建筑物中的空调都为中央空调。进入21世纪后,人们持续发展意识不断提高,环保意识也到了进一步提高,人们加强了对绿色建筑的重视,因此,暖通空调系统在建筑物中发挥这重要作用。

1 暖通空调相关内容概述

1.1 暖通空调

暖通空调在实际应用过程中的主要作用是采暖、通风、调节空气,通过合理的手段对建筑无内的湿度和温度进行有效控制,实现对环境温度的有效控制,使环境更加适合人们生活。

传统暖通空调系统中,对温度的调节都通过定流量水力系统完成,近几年人们的节能意识和环保意识都有了明显提高,人们在应用暖通空调上,采用变风量和变量流对温度进行控制[1]。暖通空调在具体应用过程中的最大特点就是可以处理空气,从而使内的环境变得更加舒适。

1.2供水系统

现阶段,使用的暖通空调系统中的冷水管道采用都循环模式,在该模式基础下,变流量系统可以分为正流量和变流量两种不同的形式。但是,需要注意,在应用空调暖通系统过程中能够实现变流量节能系统需求的为变流量系统。

1.3处理单元

处理单元在暖通空调系统中起到的主要作用是处理混风,在交换器的作用之下,完成对混风的热交换,夏季混风温度在降低后被送入室内,冬季混风在吸收能量之后被送入室内,通过以上方式,将温度调节到特定值,从而满足人们对温度的需求。空调运行过程中,在排风机作用下,房间内的气体与新风混合,然后依据上述过程循环。可见,在热交换器中,空气处理单十分重要,但是,从实际情况来看,热交换器常超负荷运作,因此在具体设计中需要加强对该方面问题的设计与思考。

2 暖通空调节能系统在节能方面上存在的问题

2.1 节能管理问题

暖通空调运行模式对节能效果会产生影响,但是目前暖通空调设计单位,过分注重设计是否达到要求,而没有注重对操作人员综合素质的培养,在提供暖空调服务中,没有结合实际情况对暖通空调的运行进行适当调节,资源浪费严重。

2.2优化设计问题

暖通空调系统工程设计时长通常在5-10天,并且在具体设计过程中会受到多方面因素的影响,导致设计人员在具体设计过程中,经常重视暖通空调的舒适性、经济性,而对节能性的重要程度不足[2]。虽然,我国暖通空调系统发展呈多样化,但是整体效果并不理想,在运行过程中能源消耗速度惊人,这与节能设计优化方面存在较为严重缺失有着直接联系,并且在设计中,没有注重产品节能质量优化,导致成本上升,使优化设计处于一个恶性循环。

2.3节能设计评价问题

暖通空调节能效果,在一定程度上会受节能评价体系影响,但是,我国目前针对暖通空调设计,并没有形成一个统一的方案,导致设计人员在具体设计中,没有对节能优化予以足够的重视,没有暖通空调设计可参考的数据,这对于我国暖通空调设计的发展十分不利。

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3 暖通空调系统节能优化设计措施

3.1系统设计的合理优化

暖通空调优化节能设计,需要确保暖通空调可对建筑物中的每个房建内的温度进行单独调节。在设计中,需要特别注意,整体管道系统在设计过程中应尽量追求简化,减少管材消耗率,降低暖通空调的整体成本,暖通空调结构相对来说比较复杂,设计情况对系统的寿命和经济性都会产生影响,因此在对系统设计进行优化过程中,必须要与建筑物的实际情况向结合,了解业主的需求,在满足业主需求的基础下,缩减设计中的能源损失。例如,在具体设计过程中可以发现,穿过建筑物维护结构时,会出现明显冷热损失,因此在对系统设计进行优化过程中,要做好维护结构保温。

3.2优化设计控制方案

优化控制策略,主要从数字控制器入手,对其中的DDC参数进行合理优化,提高对暖通空调控制的合理性。目前,PTD和DCC是暖通空调控制中比较常用的两种控制方式。其中PTD控制系数大小对室内温度变化和调节效率会产生直接影响,控制系数较高,使温度的调节效率到了提升,但是相应的也加大了暖通空调在运行过程中的能源消耗。因此,应当依据建筑物对温度的具体需求,完成对PTD中参数的合理设计,通过该方式,一方面使暖通空调的节能性得到了提升,另一方面也使DDC控制效果得到了进一步优化,有效的避免了由于DDC失控导致暖通空调失控情况的发生[3]。在优化控制权问题方面,由于建筑内的不同场合的功能各部相同,此时对室内空气流动和温度的要求也会存在差异,依据场合的具体需求进行设计暖通空调控制权,可以使暖通空调的节能效果得到进一步提升。总的来说,对库房温度的控制与调节并不需要高频率与新风交换,因此在设计上可以通过合理设置这类房建的暖通空调的控制权,降低能源消耗;而像办公室、会议室等房间,对空气质量的要求较高,并且温度的调节变化频率较大,因此可以在房间内设置控制权,这不仅方便人们控制暖通空调,提高用户的体验度,而且能够达到节能目的。

3.3暖回收装置设计

暖通空调在具体运行过程中势必会产生预热,而设计暖回收装置,一方面有效的避免了空气中预热扩撒浪费能源,另一方面也提高了空调对能源的利用率,达到了降低能源消耗的最终目的。

目前,在我国常用的暖通空调在运行过程中的负荷30%都为新风,新风系统在确保室内控制流通及空气清洗基础下,少部分将会直接被排到室外,在此过程中,新风产生的能量传递就是新风系统的能量消耗[4]。在利用暖回收装置后,降低新风负荷可以通过向新风传递能量的方式完成,降低空调能源消耗。暖回收装置在自身基础下,得到了快速发展。前常见的暖回收装置有转轮式热换器、新风系统消耗等,通过对这些装置的合理应用,将回收的余热直接用于生活热水加热,提升能源使用率。

3.4合理利用可再生能源

暖通空调设计过程,应当合理利用可再生能源,常见可用于暖通空调中的可再生能源有太阳能、地热能、风能等。在应用太阳能方面,可以适当加大太阳能板,将采集的能源用户建筑内的照明系统,而在调节温度方面,可以采用布置集热墙方式,利用太阳能完成对室内温度的合理调节。而在对地热能的利用,可以通过地热泵的方式进行,将地下浅层热能用于暖通空调的制冷和供暖。夏季,将多余热量转移到地下层,降低室内温度,而到了冬季,再将地下层的热能转移到室内,用于供暖,通过该方式最大程度降低暖通空调能源消耗,实现节能减排目的。

结束语:

人们在享受暖通空调对室内环境带来改变的同时,也充分意识到了能源消耗问题,并且主动的对暖通空调的设计进行了优化,在确保为人们提供舒适的环境下,降低能源消耗。

参考文献:

[1]张鑫. 试析建筑工程项目暖通空调工程的节能设计[J]. 建筑设计管理,2013,03:60-61+65.

[2]白玉萍. 暖通空调系统节能与优化控制途径的若干研究[J]. 低碳世界,2016,23:142-143.

[3]李广隽. 浅谈智能楼宇建筑暖通空调系统节能技术措施[J]. 黑龙江科技信息,2012,34:261.

[4]贺美丽. 浅析民用建筑暖通空调系统的节能技术与举措[J]. 化工中间体,2015,04:7+9.

论文作者:汪军

论文发表刊物:《基层建设》2016年31期

论文发表时间:2017/1/19

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