以节能为核心的暖通空调技术探究论文_陈滨

以节能为核心的暖通空调技术探究论文_陈滨

(中国城市建设研究院有限公司 北京 100120)

【摘 要】本文主要已节能为核心的暖通空调技术探究为切入点进行分析,结合当下能源开发与环境保护对暖通空调系统的基本要求为主要依据,从暖通空调技术与节能的结合这个方面进行深入探索与研究,主要目的在于加大对暖通空调技术的研究力度,从而确保我国实现绿色工程建设,为节能减排奠定基础。

【关键词】节能;暖通;空调技术

【中图分类号】TU83 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)22-0190-02

1.引言

随着城市化进程的加快,建筑的将能耗越来越大,一些发达国家的建筑能耗占据其国家总能耗的40%以上。而建筑能耗主要表现在采暖、通风、空调、照明、电器、热水供应等方面,其中暖通空调的能耗占据建筑能耗的30%到50%,而且每年都在上升。当前的建筑为了保证建筑物内部有适宜的温度和环境,都设置了暖通空调系统。因此在进行暖通空调系统设计时,需把节能、环保的理念放在设计的首要位置,由于暖通空调系统是建筑耗能的最大组成部分,只有对其进行切实控制才能实现节能环保的目的。本文从以下几个方面对空调系统的节能技术措施进行探讨分析,以供广大同行参考。

2.冷热源节能

空调系统的能耗大部分是在冷热源系统中消耗的。所以合理选择冷热源系统的配置对空调系统节能至关重要。

由于冷水机组的COP值并不是固定不变的,只有当冷水机组在额定工况下工作时其COP才是最大值,也是最节能的运行状态。因此保证冷水机组在其额定工况下标定的制冷量附近工作是保证空调系统节能的一项重要措施。由于在设计时选择冷水机组的依据是典型工作日的最大负荷,因此冷水机组的总制冷量是整个空调季的最大值,因此合理分配制冷机的台数以及单机制冷量的选择就至关重要了。这就需要根据建筑所在地的气候条件,计算出全年的空调负荷分布状况,以及根据建筑的性质分析其一天24小时空调负荷分布状况和特点。例如写字楼的空调负荷的分布和特点是集中在上午8点至下午6点的上班时间均匀分布,而且整个空调季均匀分布。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而酒店的空调负荷则完全不一样,虽然建筑的最大负荷出现在下午两点左右,但此时酒店客房内的人数并不多,因此空调系统的负荷并没有处于峰值,而空调系统的负荷峰值出现在下午6点至晚上10点左右,同时酒店的入住率还有淡季和旺季之分。因此在选择冷水机组的配置时就需要结合当地的气候条件和建筑的性质综合分析空调系统的符合,合理选择冷水机组的搭配,最大程度的保证冷水机组都在其最大cop值附近运行,从而达到节能的效果。

3.输送系统的节能

输送系统的能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。采用科学合理技术来降低输送系统的能耗,对整个空调系统的节能有十分重要的意义。具体的技术措施有:3.1 大温差供冷供热

若系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质的供回水温差采用较大值,则当它与原温差的比值为N时,从流量计算式可知,采用大温差时的流量为原来的流量1/N,而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N,节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,应尽可能加大温差,但供回水温差一般不宜大于8℃。

3.2 二级泵输送系统

设计时合理的选择水泵的扬程,当空调水系统个环路的阻力相差过大时,如果采用一次泵系统就需要按照最不利环路的最大阻力来选择水泵的扬程,水力平衡会使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。这种情况下就应当采用二级泵系统。根据不同环路的阻力特点合理的选择二次泵的扬程,保证水泵都在其特性曲线的高效区运行,从而达到节能的目的。

3.3 采变流量水系统

在设计空调水系统时,如采用定水温变流量或变水温变流量的调节方式,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。

3.4 采用变风量系统

变风量空调(VAV)系统可以通过改变送风量的办法来控制不同房间的温湿度。同时,当各房间的负荷小于设计负荷时,变风量系统可以调节输送的风量。从而减少系统的总输送风量。这样,空调设备的容量也可以减小,既可节省设备费的投资,也进一步降低了系统的运行能耗。而风量的减少又节约了处理空气所需要消耗的能量。有资料显示,采用变风量系统可节省能源达到30%,并可同时提高环境的舒适性。该系统最适合应用于楼层空间大而且房间多的建筑。尤其是办公楼,更能发挥其操作简单、舒适、节能的效果。因此,变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。

4.提高送风温差及合理调节新风比

人们对舒适感的要求差别很大,故舒适区范围较宽。在舒适区内,虽然人体的热舒适感觉没有明显改变,但系统的耗能却有大幅度的变化。在满足空调精度要求的前提下,我们可以提高送风温差来提高节能效率,利用最少的耗能实现舒适性空调要求的空气环境。为了节能,在夏天取较高的干球温度和相对湿度,冬季取较低的干球温度和相对湿度。就可减少围护结构的传热负荷和新风负荷,从而降低空调系统能耗。

在建筑物的空调负荷中的新风负荷占的比例非常大,一般占总负荷的20%~30%,在南方地区甚至站到总负荷的50%左右。因此在满足卫生条件下,冬、夏季尽量减少新风量,而在过渡季节,尽量较多采用新风甚至采用全新风。对大型商场,在早晨对室内空气的预冷或预热,由于室内无人。可以把新风阀全部关闭等等。

5.利用自然冷源免费供冷技术

水侧免费供冷即指在常规空调水系统基础上适当增设部分管路及设备,当室外湿球温度低至某个值以下时,关闭制冷机组,以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷,以达到节能的目的。我们知道冷却塔是利用部分冷却水蒸发吸热来降低冷却水温的。冷却水理论上能降低到的极限温度为当时室外空气的湿球温度。随着过渡季及冬季的到来,室外气温逐渐下降,相对湿度降低,室外湿球温度也下降,从而冷却塔出口水温也随之降低。而此时建筑室内湿负荷及冷负荷也在不断的下降,空调末端所需除湿量减少,适当提高冷冻水水温,减少其除湿能力,完全能满足空调系统舒适性的要求。若此时冷却水出口水温与空调末端此时所需冷冻水水温相吻合,免费供冷就成为可能。

6.结语

综上所述,空调能耗在当前社会能耗中占了比较大的份额,由于各方面原因造成空调能耗浪费比较大,因此对空调系统节能的研究显得迫切及重要。采用合理的措施和策略来节约空调能耗,对我国来说可以节约资源、保护环境,而且可避免不必要的电力建设投资;对用户来说则可减少空调运行费用的开支,其经济性是显而易见的。在某种程度上,综合利用各种技术措施达到空调节能,有利于国民经济的可持续发展。

参考文献

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[3]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.

[4]张艳.基于暖通空调设计方案的技术经济比较探究[J].山西建筑,2015,32:119-120.

论文作者:陈滨

论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期

论文发表时间:2017/12/29

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