暖通空调系统的节能措施研究论文_蒋华登

暖通空调系统的节能措施研究论文_蒋华登

中建八局第二建设有限公司 广西南宁 530007

摘要:随着人们生活水平的不断提高,暖通空调的应用日益广泛,不仅限一些大型的商场、医院、工厂和娱乐场所等中央空调系统的应用,还包括家用挂式、立式空调的普及。暖通空调技术的应用极大的改善了人们对环境舒适度的要求,同时也产生了一些问题,诸如健康问题、环保问题和能耗问题。如空调的使用通常在密闭的空间才能起到明显作用,而空调本身产生的影响健康的废物也会排出在密闭空间当中,从而对人们的健康造成影响。

关键词:暖通空调;建筑业;节能设计

引 言:随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高,现在空调已经应用到人们生活的方方面面,为我们的生活带来了极大的便利,但是之而来的是建筑能耗的不断增加,尤其是暖通空调在建筑业中的能耗越来越大。而随着人均居住面积的增加,暖通空调系统消耗的资源也会随之增加,因此必须加强暖通空调在建筑业中的节能设计,本文就此展开了探讨。

1 暖通空调的能耗介绍

1.1 建筑环境与暖通空调能耗

我国经济的发展在过去过分依赖能源的消耗,走的是粗放型的发展道路,近年来政府已经意识到不能以能源的消耗来促进经济的发展,要走出一条节能环保的绿色可持续发展道路。近年来我国的GDP增长一直维持在7%左右的增长幅度,而能源的增长只有4%左右,因此必须在各行业推广节能技术。建筑业是能源消耗的大户,尤其是暖通空调是建筑业的必要组成部分,因此对于暖通空调的节能设计已经成为了空调设计者关注的重点,尤其是可以针对不同的地区以及不同的建筑风格,对采暖、通风以及空调等采用不同的节能技术,目前暖通空调系统使用的能源都是不可再生能源,其中以电能为主要资源,通过研究暖通空调的能源消耗及其影响因素,能够对节能技术提出更加合理的解决办法。

1.2 暖通空调能耗的构成

建筑室内要想能够营造舒适的环境需要大量的能耗,在建筑能耗中暖通空调占据很大的比例,根据相关机构的统计在发达国家暖通空调在建筑能耗中的占比高达65%,因此可以看出对于建筑节能的设计来说,暖通空调的节能设计是工作重点。分析暖通空调的能耗可以看出其能耗主要是在于空调冷、热负荷以及对空调系统的合理配置,而空调系统的布置和设备的选择也是以负荷为依据的。由此可以看出对于暖通空调节能技术控制主要应该从确定空调的外界负荷和内部负荷确定,而暖通空调的节能设计也要以此为基础对建筑物的位置进行合理的布局,选择正确的门窗、外墙、屋顶等材料,减少暖通空调的负荷。

2 暖通空调建筑节能的原则

节省:节省原则可以说是保证节能的最关键原则之一。所谓的节省不仅仅是节省能源使用,对于材料的使用也应该落实节省。暖通空调建筑过程中涉及到的制冷机、水泵以及风机等不同材料,都应该在一定程度上实现节省目标。与此同时,施工过程中是涉及到的运行费用也应该有所节省。工程进展涉及到的每个环节都应该从绿色环保方面制定政策或者施工计划,从根本上强化节省原则,才可以实现真正的节能效果。

人性化:通暖空调设计一定要满足人性化这一原则,虽然统一的设计理念可以从根本上大大降低能源消耗,但是在设计过程中不能一味地考虑能源降低而忽视人的感受和要求。如果能够将人为自主性思想放入设计方案中,保证每个人的温度适应感,确保室内的温度可以利用一定的手段进行自我调节,实现自身需求,这样一来才能真正实现人性化,保证热量分摊功能可以真正实现。一般在工程施工过程中,需要将调节装置安装在热力入口处,温控阀放置在支管上,如此设计才可以从根本上实现节能的同时,还能提升人们的使用舒适性,真正实现人性化。

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科学化:要想保证暖通空调节能效果大增,并不是单单靠一个方面理论知识就能完善的,需要将建筑设计以及室内装潢设计结合在一起,只有多方面结合才能够真正实现全方位提升节能效果的目的。利用科学化的方式,实现最大程度的节能,保证暖通空调的性能,降低耗能。所谓的科学化原则就是从科学的角度,结合多方面知识丰富节能认知,比如利用建筑设计能够缩小窗户面积,这样一来就可以降低损耗,但是这样就没办法保证日照强度,以至于开灯照明就成了主要的耗能来源。

3 空调系统节能方法与技术

3.1 建筑物本身的节能设计

建筑物本体的建造结构利用朝向、窗框选择、室内构型等一系列的建筑设计来对房屋进行保温设计,比如增加门窗的封闭性,利用散热最小的外层结构来锁住温度,充分利用朝向吸收太阳的热量并加以保存,这样建筑物本身就有很强的保温系统,符合节能建筑标准,为后续节能设计打好基础。

3.2 空调交换室内外空气的内部系统耗电量大

这个耗能指标是现在需要重点解决的问题。为了保障室内空气流通,保障不会因为室内长时间门窗禁闭而导致室内空气被污染,所以空调设计增加了新风引入系统。然而新风量的增加直接导致了耗能变大。所以结合当地环境进行设计研究,把空调的新风交换和温度调控的比例设计到最适宜的比例,以此来保证最小的耗能量。不同的季节对室内新风量的要求是不同的,温度调控也是不同的,所以要根据季节性的不同要求进行空调系统多选择的低耗能设计。

3.3 改良空调的控制系统

室内不可能长时间保持一个温度,长时间处于一个温度中会导致室内更加冷或者更加热,还需要调节到人体适宜的温度。对于比较大的环境,比如商场、工厂、医院等大型建筑,中央空调的调控就比较复杂,所以空调设计中增加了空调温度自控系统,会根据室内温度的高低,自己调节温度和新风量的最佳比例,由此省去了很多麻烦与不便,还保障了低耗能。

4 暖通空调的节能手段

4.1 采用合理的冷热源

选择合理适合的空调系统是改良节能设计的关键,而选择合理的冷热源就是节能系统的重中之重措施。比如热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热。高度集中的热源能效高,便于管理,有利于环保,热、电、冷联产系统的最大优点是一次能源的利用率达80%左右,为其他系统所不及,但它初投资较大,系统设计较复杂。

4.2 采用蓄冷(热)系统

满足以下条件时应采用蓄冷(热)系统:建筑物的逐时负荷峰谷差悬殊,采用常规空调会使冷热源容量过大,系统又经常处于部分负荷下运行。空调负荷高峰与电网高峰时段重合,且电网低谷时段空调负荷较小。有避峰限电要求或必须设置应急冷热源的场所。

4.3 采用变频应用系统

一般暖通空调系统设计时,必须按天气最热,负荷最大时设计,并且留10%~20%的设计余量,然而实际运行时绝大部分时间空调不在满负荷状态下,存在较大的富余能力,所以节能潜力很大。采用变频控制系统,根据外界环境负荷的变化使系统做出相应的调节,可以很大程度上降低空调系统的耗电量,从而起到系统的节能目的。

4.4 再生能源在暖通空调中的应用

再生资源是最节能环保的资源,取之于自然,用之于自然,而且可以循环利用,有很好的环保作用,对身体也没有任何危害。我国是能源消耗大国,不可再生能源的储量日益减少,为实现能源的可持续发展,再生能源的利用必不可少。暖通空调中能够应用的再生能源有:太阳能、风能、地下水、土壤能、海洋能和自然风等,根据利用能源的不同,相应的由空气源热泵、水源热泵和地源热泵等新技术的发展。

结语

综上所述,目前,对于我国的暖通空调系统的设计上,要加强对环保节能的意识,重视对环保节能技术的开发,合理的构建房屋内外围护结构,暖通空调系统在设计时要充分依据建筑的规划结构,致力于为人们打造一个舒适的居住环境。

参考文献

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个人简介:蒋华登,男,工程师。身份证号码:4525011981****2935

论文作者:蒋华登

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期

论文发表时间:2019/3/5

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