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AG体育·(中国)官方网站·AG SPORT_暖通空调节能技术范例6篇

  随着现代人们的生活理念和方式的多样化、细节化,对于建筑物内的环境要求也日益增加。舒适和高品质的居住环境成为人们追求的趋势。暖通空调系统的节能已经不再是新兴问题。因而,暖通空调技术的创新势在必行,节能建筑也成为建筑发展的必要趋势,绿色建筑也随着应运而生。

  建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求,而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。

  影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点,表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理,将会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理,这就可以采用冷热回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

  暖通空调能够满足室内的生活环境,为人们的工作、生活提供更舒适的环境,安装暖通空调显得十分必要。其作用主要体现在能自由的保持并控制室内空气的湿度、温度及洁净度,室内的温度与人体的温度相互保持平衡,从而达到满足、舒适的目的。在工艺性的空调室内,以满足生产的工艺要求为标准。

  经济的发展使得建筑物逐渐增多,室内装修的档次要求也较高,装修过程中导致的污染物较多,如病菌、有害气体、化学毒气物等,空气的通风明显不足。如何有效地解决房内存在的空气问题,成为人们普遍关注的焦点。安装暖通空调能将室内外的空气进行气流的交换,并提供大量的新鲜空气,改善室内的空气质量。

  3.1改善建筑保温性能。对于暖通空调系统而言,通过维护结构的(冷热负荷)空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的(冷热负荷)空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低暖通空调系统能耗。

  3.2引进新型节能技术。影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12℃-14℃,而传统方式一般在18℃-20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

  3.3强化系统的运行水平。对暖通空调专业的操作人员进行培训,提高管理人员的专业水平和业务技能,使其具备必须的暖通空调基本理论常识,实行空调操作人员操作证制度,对没有达到考核要求的,应重新培训,考核合格后才能上岗。同时提高管理人员的素质,增强其责任心,这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节,达到设计要求的节能效果。

  4.1蓄冷空调,一般主要利用冰和水两种介质。由于许多大城市白天供电紧张,为了限制用电,白天和晚上的电收费水准不同。一般晚上定点以后,电价低廉,就可以采用冰冷空调。此种空调正是在夜间电价低廉时,开启一部分制冷机组进行制冰,并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期,再进行融冰用以提供低温水,释放出所储存的能量,用以应对大量的用电需求,这样的方式能够有效降低用电成本。除了冰和水,也有利用变温相变材料做蓄冷介质的,如共晶盐等。但由于技术的不完善和高额的制作成本,此项新技术仍然在研究阶段。

  4.2热回收技术,是将空调机组排放出的热量进行回收,避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外,造成能量的浪费。

  4.3低温地板辐射采暖技术,是在地板中直接埋设热水管用以加热地板,由地面辐射产生的热来加热室内空气。

  4.4地源热泵空调,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量,向建筑物提供热能,夏天向天然资源释放热量,给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统,具有经济、节能、环保等多方面的优势,也不存在分体空调那样影响建筑外观造型美,同时弥补了我国传统的供暖制冷方式存在的许多问题,更重要的是在很大程度上为社会节省了能源,为环境减少了污染,缓解了电荒,也节省了开支。

  我国地大物博,所发现的地热以中低温为主,大部分是低温热水型资源适宜直接利用。而、云南和台湾的高温地热可用作高温热泵,沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。

  4.5太阳能空调,就是将太阳能转化为热能或电能进行制冷的一种方式。太阳能是公认的未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源之一,具有取用方便、能量巨大、无污染、安全性好等优点。据有关资料,我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的地区年辐射总量大于5020MJ/m2。利用太阳能驱动空调系统,一方面可以大大减少不可再生能源及电力资源消耗,另一方面因较低的耗电减少了因燃烧煤等常规燃料发电带来的环境污染问题, 这就弥补了供电不足的缺口,缓解了供电压力,也不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应。

  4.6设计选型中要考虑建筑物的功能和节能措施,例如:考虑天窗的开启和风洞效应,如何产生对流,在减少辐射热、传导热方面通过一些建筑材料和自然空气层来达到节能的效果。商业建筑的有些房间,如使用功能的需要,会在使用房间的局部产生较大的散热量,在空调系统设计时,应考虑在发热量较大的局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排除室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。

  5.1.1新风预处理系统分为热回收式新风预处理系统和除湿式新风预处理系统。热回收式新风预处理系统能回收排风中的能量对新风进行预处理,以降低系统的部分制冷量和除湿量,减小系统容量,用于温、湿度要求、湿度控制不太严格的场合。除湿式新风预处理系统避免了冷热抵消和低机器漏电的缺点,减少了制冷量,实现温、湿度独立控制,调节方便,精度高。再生热量可充分利用低品位能源或工业废热,节能效果显著,能用于湿负荷大,要求湿度控制精度高的场合。

  5.1.2冰蓄冷低温送风系统是将冰蓄冷系统与低温送风空调紧密结合在一起,将冰蓄冷技术与低温送风相结合,明显改善室内空气品质,有效节省能源。冰蓄冷低温送风系统能够降低室内的相对湿度,使人感觉更加舒适、凉爽和干燥。

  5.1.3个性化送风系统使每个人能够按照自己喜好控制他所在的局部环境。个性化调节方式是一种节能、对环境友好的调节方式,有着广阔的应用前景。

  节能技术对于我国现代化建设来说,具有重大的意义。目前,全国各地电力十分紧张,但所需能量却在迅速增长。因此,暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置,只有不断研究和发展新的环保节能技术,才能保证暖通空调系统与时俱进。

  暖通空调系统是现在民用建筑中最基本的设备系统之一,但同时也是最耗电的系统之一,其每天都要消耗大量电能,对环境造成很大负担,为了顺应当前节能减排的趋势,建筑企业在建设过程中已经将节能技术广泛应用于暖通空调系统当中,而为了使节能技术能够发挥相应的作用,暖通空调管理和施工人员应该加强对节能技术的控制,对其具体的施工措施进行分析,以提高暖通空调系统的节能降耗水平。

  在暖通空调系统当中,施工设计人员在应用节能技术过程中应该从暖通空调系统本身的功能特点和系统设备特点出发,并结合建筑物的使用功能来设计相关的节能技术,具体来说,在应用节能技术过程中,施工设计人员应该坚持的控制原则主要有以下两点,一是将舒适性和节能要求结合起来,在暖通空调系统中应用节能技术时不能盲目进行节能,而忽视了暖通空调本身的使用功能,降低了用户的舒适度。因而在应用节能技术过程中应该将节能与舒适结合起来,管理人员可以引入热舒适度指标,通过利用相关指标进行组合,以实现节能和舒适之间的协调;二是将环境保护和能源利用结合起来,在暖通空调系统中需要消耗大量能源,而为了满足节能要求,就应该从提高能源利用效率入手,将环境保护和能源利用结合起来,选择科学合理的供能方式,尽量减少二氧化碳的排放,减轻暖通空调对环境的影响。同时,在暖通空调系统中可以引入低温热能,坚持先功后热的原则,以此来提高能源利用率,减少化石燃料的燃烧。

  在具体节能技术的应用方面,建筑施工人员主要可以从以下几个方面入手实施节能措施:

  1、对设计参数进行调整管理。在暖通空调系统当中,空调的能耗与室内外的温湿度具有重要关系,对空调设计参数进行调整对于降低能耗具有重要价值。在施工过程中,施工人员在保证人体健康和生产工艺的前提下,对温湿度参数进行小幅调整能够明显降低暖通空调的能源消耗。有研究显示,在夏季,室内温度每调高1℃,可以降低空调系统能源消耗8~10%,而每提高10%的空气湿度可以降低17%的能源消耗,由此可见对温湿度参数进行优化调整对于降低暖通空调系统能源消耗具有重要影响。同时,在现代暖通空调设计中新风量参数的确定也是影响空调能源消耗的一项重要数据参考,在施工设计过程中应该对空调的新风量进行合理确定,既满足室内住户的卫生需求,又能够平衡室内外压差,使空调的能源消耗降到最小。

  2、对空调方式进行优化节能处理。在空调方式的选择上可以将节能、舒适以及灵活等几个特点结合起来进行综合考虑,例如将个人空调和背景空调结合起来,对于智能化的办公大楼,在施工中可以结合大楼的不限情况做成双层布线形式,这样能够实现置换通风方式,使空调能够从下向上送风,这样在保证送风量的情况下能够达到减少空调的能源消耗。对于本身带有节能设备的建筑物,为了进一步降低空调的能源消耗,在夏季可以采用自然通风的方式,减少空调的运行,在冬天则可充分利用太阳能进行供热,如图1所示。这样能够尽量减少空调的使用,在降低暖通空调能源消耗的同时又能够保证热舒适指标在一定范围内进行波动。

  3、选择节能降耗的暖通空调设备。要想实现暖通空调的节能降耗,施工人员还应该从设备选择和安装方面入手,综合考虑建筑物的投资、用途、运行成本、电源、水源、维护、热源、机房条件等各个方面来进行冷热源主机设备的选择,以便能够选取最适合建筑工程的节能型主机设备。同时,为了降低暖通空调设备的能源消耗,在变风量空调系统中施工人员可以通过改变风量在满足室内变化负荷的同时降低风机能源消耗,从而有效降低整个暖通空调系统的能源消耗。

  暖通空调系统是建筑物中的重要部分,其节能水平的高低直接关系着整个建筑工程节能水平,关系着建筑用户的冷暖问题,并且对整个环境保护具有重要意义,因而暖通空调的施工设计人员应该加强对暖通空调系统中节能技术的重视,积极采取相关技术措施来达到节能降耗目的。

  [1] 梁琳,翟荣兵,黄红.建筑工程项目暖通空调节能设计的相关问题[J].科技创新与应用,2014(03)

  [2] 张立国,刘建春.浅谈环保节能技术在暖通空调系统中的应用[J].商业文化(学术版),2011(09)

  暖通空调系统的主要功能包括调节室内的温度、湿度、空气的洁净度和气流速度等等,能够为人体的热平衡提供精准的控制体验,保证人们可以在最佳的舒适度下工作和生活。另外,对于某些对空气洁净程度有特殊要求以及恒温恒湿的室内环境而言,暖通空调系统是不可或缺的。

  我国建筑行业发展历史相当悠久,有着几千年的文明,自古人们就有利用自然界的天时和地利的优势,来优化建筑内部取暖和通风。但由于越来越多的建筑需求,人们对采暖、通风和空气调节使用大量的人工方法,能源消耗大的惊人。近年来,节能的呼声越来越强烈,暖通空调节能在我国实施的越来越完善,不过暖通空调节能还存在以下问题:

  实现暖通空调系统的节能,目前已经具备很多成熟的条件,但是在实际的应用中也存在着一些问题:

  过去公众对节能的了解不够,并且对暖通空调的观点也非常片面。对于一个舒适性的空调系统或者是采暖系统,应当使人体有非常好的舒适性。但是目前普遍存在的一种观点是:空调越冷越好,暖气越热越好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违背的。事实上,这样不仅大大增加了空调采暖的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。因此,我们要提高宣传力度,改变公众对于传统的空调及采暖的理解,大力宣传和提倡按节能建筑标准和冷热量计量装置收费,提高民众节能意识。

  合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够,设计时盲目套用经验值,从而造成初投资的增大,运行能耗惊人,因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构,加大对暖通空调节能的监察力度,增强设计人员的节能意识,使节能工作线新技术的推广问题

  新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,并且可以带来显著的经济效益,是值得大力推广的。但是同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,而且使用的地域条件有一定的限制,并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此,对于新的节能技术,我们应当因地制宜,总结经验,积极推广。

  随着对节能和环保要求的不断提高,很多新技术和方案出现,但每种技术方案都存在各自的优缺点。面对如此众多的设计和方案,从不同的角度看问题,评价结构有很大差异,甚至完全不同。设计人员在缺乏对设计方案正确评价方法的情况下,显得无所适从。错误的评价方法将会起到误导作用,势必造成极其严重损失。

  很多工程实施过程当中,在暖通空调设计和施工完成之后就投入了运行,不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,也不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。

  暖通空调系统消耗的能源主要由供热、制冷负荷的确定以及空调系统的正确合理配置、空调系统正确的布置和空气调节设备的选择以及空气调节负荷为依据的。暖通空调节能的关键是空调外界负荷和内部负荷同时决定。

  设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。

  规划设计是建筑节能设计的重要方面,规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究,以优化建筑的微气候环境,有利于节能,充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌等自然因素。

  所谓热泵,前是靠位能拖动,迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。顾名思义。热泵也就是像泵那样,可以把不能直接利用的热能(如空气、土壤、水时热以及太阳能、工业废热等)转换为可利用的高位热能,从而达到节约部分高位能(煤、石油、天然气、电能等)的目的。因此,利用低位能的热泵技术是一条极重要的节能途径。

  利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。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;利用排风余热来预热新风,从而达到回收排风余热的目的。这样,不但节能,而且改善了室内空气质量。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段,进一步提高产品的性能和质量,并且使其易于与各种不同的建筑相结合,便于安装使用,是这项技术的主要研究方向。

  在暖通空调系统中应用变频节能技术已经成为重要的发展趋势之一。变频节能技术具有非常之多的优点,使其在各个领域当中获得了青睐和广泛地应用。将变频节能技术应用于暖通空调系统当中,首先,能够在非常大的程度上降低暖通空调系统的能耗水平,并根据不同的实际需求来选择若干的运行模式,不仅非常灵活,而且能够有效节约运行成本;其次,能够在很大程度上弥补暖通空调系统的先天不足,使系统得到优化和完善。

  之所以能够将变频节能技术应用于暖通空调系统当中主要是由于以下几个原因:首先,暖通空调系统在设计方面一般均会留有一定的设计冗余,并且设备几乎很少在满负荷状态下工作或者根本不在满负荷状态下工作;其次,暖通空调系统的实际运行负荷通常受到室外环境尤其是气候条件的影响而发生相应的变化;最后,暖通空调系统的实际运行负荷通常受到建筑物本身的使用情况和室内人员实际需求情况的影响而发生相应的变化。

  正是因为以上原因,应用变频节能技术便成为了必然选择。如果暖通空调系统只能够在额定工作状态工作,那么当实际情况不需要暖通空调系统全负荷工作时,而该系统仍然处于全负荷的工作状态下,这必然会导致不必要的浪费。应用变频节能技术之后,暖通空调系统可以根据实际的符合需求情况来决定系统的工作频率,不但充分满足了实际需求,还有效降低了能耗水平。

  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。

  依照空调系统的设计工作负荷状态来对送风量和水流量进行改变,能够有效起到节约能源的作用。变风量技术主要是将利用变风量空调的末端装置来感应室内负荷的变化并进行补偿,即调节空调的送风量来保证室内温度能够维持在合理的范围之内。相对于传统的定风量空调系统,采用变风量技术通常能够节约大约二分之一左右的能源。

  变水量技术主要利用风机盘管空调系统,通过调节控制水流量的方法来实现对温度的控制。相对于传统的定流量空调系统,采用变水量技术能够节约大量的能源。

  第一,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[1]。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[2-3]。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。

  第二,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。

  对暖通空调系统的节能存在的问题给予重视,暖通空调才能给千家万户带来便利,才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,需要得到政府部门的重视和支持。同时,暖通专业工作者,都有义务在暖通空调的节能领域里积极地贡献自己的力量。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑,严格遵守节能规范,将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用,应当得到政府等有关部门的支持,并大力推广。

  [1] 王辉节能环保技术在暖通空调系统中的应用.[J] 学问.2009(3)

  [2] 何金刚,王磊,吴杨.节能环保技术在暖通空词系统中的应用.[J]建筑节能.2008(7)

  [3] 郑洁,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)

  [4] 赵沛楠. 可再生能源促绿色建筑发展――专访住房和城乡建设部建筑节能与科技司司长 陈宜明[J]. 建筑节能,2011,(07):223-225.

  随着社会经济的发展,空调技术被广泛地应用到生产生活的各个方面,但是随之建筑能耗也迅速增大,其中暖通空调占有很大的部分。现在节约能源,环境保护已经成为社会的共识,在建设节约型社会的倡导下,进行暖通空调节能设计和开发是必然趋势。只有注重暖通空调的节能设计才能在社会与环境可以承受的范围之内,提高能源的利用效率,尽量减少在能源生产与利用的各个不同环节的不必要的浪费。因此,研究与开发暖通节能空调的设计,不仅可以改善环境,降低能源的损耗,有效地保护能源,并且可以提高经济效益,推动经济的可持续发展。

  空调能耗的组成主要有两个方面,一是给房间输送及送风空调循环水,水泵和风机消耗的电能。另一方面是供给空气处理设备的热量和冷量的冷热源能耗,例如燃气,压缩式制冷机耗电等。

  建筑物所需的供热量和供冷量决定了冷热源的能耗,影响建筑物的空调需冷量和需热量的因素有室内空调的设计、室外的气象参数、门窗的传热特性等。风机水泵的输送能耗受所输送的水量、空气量和水系统的影响,同时影响风系统和水系统的阻力及流量的因素有系统形式、供回水的温差和送风温差、送水及送水流速等。工民建暖通空调节能是涉及多种因素和不同措施的综合技术,本文着重从以下方面分析建暖通空调节能设计技术。

  尽管舒适环境是人体舒适的主要影响因素,但是声音、光线以及色彩也是不可忽视的重要因素。例如,人们居住室内环境应该以暖色调为主,这样可以相对降低室内温度,达到节能目的。

  暖通节能空调设计的基本原则是节能,以热舒适指标作为节能设计实际应用的指导。热舒适指标的主要影响因素有:湿度、温度、风速、平均的辐射温度以及劳动强度。利用探索和组合这几个因素的合适比例,实现节能和舒适的协调。并且还要适当地围护房屋的热导性,应对室外气候的变化,保证房内保持舒适的微气候。此外,要简化管路系统设计,这样可以减少耗材量,节省投资。

  通常状况下,实行集体供暖会降低能源的消耗,提高能源利用效率,但是也要注意个人需求。一方面,暖通节能空调的设计要保证每个房间室内温度可以独立控制;另一方面,要实现分室或分户热量的分摊。

  暖通空调的节能设计可从制冷主机、能源、围护结构几个方面入手,设计过程中,应根据暖通空调的运作方式选择合适的制冷主机,利用可再生能源能够有效保护能源,在设计围护结构时应采用节能型围护结构。暖通空调的节能设计方法见图1。

  空调中冷热源的能源消耗量大约占据整个系统能耗的50%,是暖通空调能耗的主要部位,同时其中也蕴藏着巨大的节能潜力。在选择冷热源时,除了目前常用的能源,还可以因地制宜,利用当地的有利条件开发新能源。例如,采用热泵系统,常用的热泵系统是水源热泵系统,水源热泵系统可以利用江河湖水,甚至是污水作为水源。采用水源热泵系统既能降低暖通空调的能耗,还能充分利用江河湖水、污水等资源,实现资源的合理利用。同时,水是可再生能源,利用水作为空调的冷热源能够有效地保护能源,且能够作为长期供应的持久能源,对资源可持续发展具有重要意义。

  在选择制冷主机时,应考虑到暖通空调的运作状况。通常,暖通空调大部分时间都是由部分负荷运作,因此,在选择制冷主机时,可由多台冷水机组中选出一台,将选出的冷水机组设置为变频机组,并将其应用于暖通空调部分负荷运作过程中,以调节空调的负荷。选择合适的制冷主机是暖通空调较为重要的节能方式。暖通空调在进行部分负荷运作时,能源消耗较高。在设计部分负荷运作的暖通空调时,应注意能量与热量的转换比率(即COP)。

  目前我国使用的电锅炉蓄热式系统是以水作为蓄热介质的。电力蓄热系统是指以电锅炉为热源,利用低谷中的廉价电力,对水加热,并将其储存在水箱中,在电网进人高峰时段时关闭电锅炉,有水箱中的热水对其供热。其优势在于无污染、无有害气体、无噪音,比油锅炉的热效率高,又能利用到低谷电,运行费用较低。

  目前,我国最主要的一次能源是天然气,利用天然气进行发电时,会产生大量的余热,可将其作为能源再次利用。利用天然气在发电过程中产生的余热对暖通空调进行供热或制冷,能够有效地提高能源的使用效率,减少能源浪费。同时将发电过程中的余热应用于暖通空调中,能够减少长途输电过程中的能量损失,提高输电线路的工作效率。热电冷三联供技术对于提高暖通空调的节能效果有重要意义,同时也提高了能源的利用率,能源得到充分利用,有利于可持续发展。

  冬季气温较低,人们通常会使用空调提升室内温度,从而使得室外的新风温度远远低于室内的排风温度, 室内排风会产生大量余热。因此,可采用热回收装置对室内排风的余热进行吸收利用,降低能源浪费量。采用余热回收装置的做法就是在室内排风的出口处安装热交换器,使得室内和室外的空气能够通过交换器进行流通,利用室内排风中的余热对室外的新风进行预热,在保持室内温度的同时,还能够促进空气流通。

  在夏季,人们利用空调进行降温,保持室内的清凉,使得室内的温度低于室外新风的温度。对此,可利用热回收装置对室内排风以及室外新风进行热交换处理,利用室内排风产生的余热制冷,降低室外新风的温度,保持室内凉爽的同时,增加室内空气的流通。余热回收技术不仅能够充分回收利用能源,节约能源消耗,还能改善室内空气的流通状态,是一种一举多得的技术,对暖通空调的节能设计具有重要意义。

  蓄冷技术包括水蓄冷空调和冷蓄冷空调,蓄冷系统的设备有板式换热器、蓄冷装置、冷水主机及泵阀等。系统流程是针对蓄冷装置和冷水主机间的相互关系,有并联和串连之分,设计的关键在于冷水主机的容量选定。

  变频技术应用于暖通空调的设计中,能够减少空调的能耗,弥补暖通空调的先天不足。暖通空调实际运行负荷通常受室外环境影响,室外环境特别是气候条件发生改变时,通常暖通空调的运行负荷也会随之发生改变,增加其能源消耗。暖通空调的设计过程中应用变频技术,在其中加入变频器,对暖通空调的运行模式和工作频率进行调节,使空调根据实际情况选择运行模式以及工作频率,充分满足暖通空调的实际需求。

  暖通节能空调的设计是保证暖通空调节能与建筑系统节能的重要基础。研究暖通节能空调设计,不仅可以改善环境,降低能源的损耗,有效地保护能源,并且可以提高经济效益,推动经济的可持续发展。因此,我们要结合实际情况,根据暖通节能空调设计的原则,制定科学合理的暖通节能空调的设计方案,以提高能源的利用效率,促进经济可持续发展。

  安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。其作用主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中,以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标,在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内,主要以满足生产工艺为标准。暖通空调对人体的影响。由于建筑物的密闭性逐渐增加,装修档次也越来越高,从而导致室内污染物的滞留量增加及延长停留时间。如烟雾、病菌及从家具、墙面、地毯和油性漆中散发出的多种致病化学物质,加上通风换气量的明显不足,空气在室内循环造成室内空气品质严重不合格。 如何才能有效地解决空调房间存在的空气品质问题,已引起人们的广泛关注。通过通风换气向室内提供大量新鲜空气,是改善空气质量的有效措施。但同时意味着增加新风负荷。利用增加新风量和排风进行热交换可以解决这一问题,从而减少空调的运行耗能。

  早期因技术条件有限,国内建筑工程的施工质量不够理想,尤其是室内装饰装修工程与设计方案相差较远。小型建筑是传统行业发展的主要项目,对空调系统的功能要求不高。但空调系统作为改善建筑室内环境的重要装置,尽管其满足了业主室内温度调控的需要,但总体上还存在诸多不足。具体表现在:

  1)功能问题。单一式空调设备仅能用于温度高低的调控,这本质上是空调采暖作用的体现。现代人们物质生活水平提高后,对空调功能不再仅限于温度控制的要求,对室内通风、空气调节也有了新的要求。显然,早期的暖通空调系统无法满足这写要求,可供操控应用的功能相对较少。

  2)能耗问题。传统空调能耗问题主要表现:一是热能消耗,打开空调后室内聚集了一定量的热能,由于空调系统调节功能缺失,导致其对热能调配的效率降低,热量散失速度过快影响了室内环境。二是电能消耗,普通空调系统用电量较大,造成业主生活支出费用增多,增加了空调成本耗资。

  3)安装问题。空调按照位置不科学,限制了空调系统功能的正常发挥。技术人员在按照空调设备时,未能考虑空调功能发挥的必要条件。如:施工单位选定的安装位置与图纸不符,没有留有足够的空间供拆装维修,一旦空调设备发生故障会遇到很多安装、拆卸的难题,从而限制了空调功能的发挥。

  在房屋建筑热工设计时,为了能达到房间内有舒适的微气候,需要恰当地利用房屋围护结构的热工特性以抵御室外气候的变化。除此之外,还有规划设计、太阳辐射、空气温湿度等几个方面。

  1)围护结构的作用。围护结构包括护结构和内围护结构。护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中,围护结构的传热损失占总热损失的比例很大。

  2)规划设计的作用。建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。

  与普通空调系统相比,暖通空调在结构性能上得到了很大的改进,满足了大部分中小型建筑用户的生活需求。面对城市现代化改造工程的广泛开展,暖通空调所承受的能耗、费用等问题也影响了其推广运用。从“节能降耗”角度考虑,未来暖通空调进行节能改造是必不可少的。

  1)降低能耗。电能消耗是传统空调存在的最大问题,不仅耗用了大量的电能资源,且空调对室内调节的效果不显著,降低了整个系统运行的效率。环保节能技术运用于暖通空调,在改善系统使用效率的同时,减小了电能的消耗量以及热能的损耗率,显著的提升了空调运行效率。

  2)改善环境。新型空调系统推广于现代建筑,标志着用户居住生活水平的提高,促进了建筑行业科技的改革进步。暖通空调将采暖、通风、空气调节等三大核心功能集于一体,满足了更多用户的环境需求。此外,就暖通空调本身来说,系统优化升级也避免了对外界环境的不利影响。

  3)创造收益。空调系统性能进一步完善,其中所用到的空调节能技术必将创造更大的工程收益。从市场销售情况看,商品住宅建筑采用暖通节能技术后,其市场销售数量持续上升,说明了环保型、节能型空调系统受到了广大用户的认可。在提高投资单位经济收益的同时,也方便了用户的居住生活。

  空调节能系统的设计必须根据工程具体情况,对空调运行季节进行全方位、全过程的分析,找出一个合适的方案,使空调系统在不同的室外气候参数或室内状况下都可以经济、合理、正常地运行。

  1)采用合理的冷热源。对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。

  2)采用蓄冷系统。各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。

  3)采用变频应用系统。变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、节省运行费用。采取变频技术的原因是:设计人员在进行设备选型时,通常会预留一定的富裕量,事实上设备很少会在全负荷下运行,甚至不可能出现全负荷运行的情况。

  总之,建筑物不仅要注重其外在结构的优化组合,还要对内部空间的使用功能给予重视,这样才能营造良好的居住环境。暖通空调采用环保节能技术,不仅改善了建筑内部的环境,提高了人们日常生活的质量水平,也为工程单位创造了丰厚的经济收益。

  [1]周志华,夏颖,吕伟岗.人工神经网络在HVAC系统的应用[J].煤气与热力,2010,04.

  [2]周喜瑞.暖通空调系统在智能建筑中的应用新探[J].黑龙江科技信息,2011,14.

  [3]叶金伟.关于空气源热泵热水器技术及其应用的综述[J].给水排水,2010,S2.

  节能减排是我国坚持可持续发展战略的客观要求,是我国推进社会主义和谐社会进程的必然选择,是实现社会主义生态文明的重要举措。建筑暖通空调系统在为居民的生活提供舒服环境的同时,也加重了社会的能源消耗负担,不利于居民低碳生活的实现,因此,需要从暖通空调设计开始,在满足人们对供暖基本需求的基础上,采用先进的设计理念,不断推进相关核心技术的突破,在最为优化的设计指导下,优化施工技术,优化施工管理,严格施工标准,最大限度的利用各种资源,提高资源的利用效率,保证工程质量,降低各种能源消耗,实现良好的经济效益和生态效益。

  在建筑暖通空调的节能设计过程中,要遵守整体性原则,这是节能设计最基础的原则。在设计过程中,要坚持从全局出发,要深刻了解到暖通工程节能设计在整个建筑节能中的作用,从而从整体确定暖通空调系统节能设计在整体建筑设计中的地位。从整体的方向,以全局的眼光考虑各个细节,不断修改一些不够成熟的设计思路,优化利弊,从而实现最优化的节能减排设计,从而得到一个符合各方利益的设计方案,既要能够满足国家节能减排的标准,又要做到经济实惠,既维护用户的切身利益,又合理的控制了施工成本。坚持整体性原则,需要工程的设计人员具有精湛的专业技能,有统筹全局的战略眼光。

  建筑的暖通空调工程设计是一项很复杂的工作,容易受到各种因素的影响,比如国家节能减排政策标准的变化,区域自然环境的变化等。因此,要想使得暖通空调工程设计能够满足节能减排标准,则必须坚持动态性原则,以变化发展的眼光,结合各种可能变化的影响因素,综合分析,并根据不断变化发展的工程实际情况作出合理的修改完善,使得节能减排设计方案能够和不断变化发展的实际情况相符合。

  在暖通空调工程节能减排设计中,加强对空调系统的优化改良也是一种有效的节能减排方案。采用先进科学技术,加强对空调系统的研究,不断实现核心技术的完善,利用最少的资源,最低的能源消耗,达到满足居民基本供暖的目的。空调系统在生产技术上经过多年的发展和完善,已经日趋成熟,要想获得更大的发展空间,就必须加强节能减排的设计,实现空调系统的低能耗,低排放,这是整个暖通空调工程节能减排设计的重要方向。

  虽然近些年随着建筑业的飞速发展,我们的暖通工程也得到了很大的发展,但是其在能源和资源的消耗和使用方面还存在着很多的不合理,这些状况都不利于节能减排的实施,所以下面我们对这些问题逐一进行阐述:

  设计是所有工程的基础,暖通工程也不例外。但是我国的暖通工程的设计并没有达到节能减排的效果,反而在这方面做的非常粗陋,大多数的设计都只注重了建筑供暖设施在使用上的便利性和美观性,并没有真正的将节能和低碳作为一项重要的设计理念,这是我们必须从根本上改进和克服的。

  除了设计理念上的问题,就是在具体的设计环节中出现的问题,这也是设计理念的不正确所导致和引发的,是设计理念偏离后的必然结果。但是,这些病不是具体设计中最严重的问题,个别的暖通设计中存在着违规操作的现象,即为了达到一定的设计目的和效果,无视国家的有关规定,违反国家的关于暖通设计的相关指标,这种情况的后果是非常严重的,不仅威胁住户的安全,也给工程造成了很大的质量上的问题。

  我国的许多暖通工程的设计师并没有非常专业的能源管理方面的知识和经验,所以,这种能源管理上的专业素养的缺失,必然导致了一些暖通设计中的细节问题的疏忽。

  暖通空调的设计工程细致而庞大,说它庞大是因为它对广大的群众的生活产生重要的影响;说它细致是因为它的技术性非常强,需设计者细心而又有耐心。所以,它要求设计者在设计时全面的思考、综合的把握,不断地提升空调设计的科学性、合理性、技术性、节能型以及实用性。通常,设计者在设计时,往往考虑最多的是空调在运行中的最大的负荷,即所谓的最大负荷原则。但是,在实际的运行中,空调系统很少能够达到最大的负荷,从而造成了空调机组及输配系统在较低的效率下运行。所以,设计者在设计时,应充分考虑空调机组部分负荷运行的时间,对空调系统设计方案进行优化,必要时刻借助模拟软件对建筑全年负荷进行动态模拟。

  在空调的设计中应该考虑的另一个重要的因素就是建筑的围护结构。一个保温效果好的围护结构能够大大的减少室内热量的流散,从而降低人们对供暖的需求。通常,一个围护结构的保温效果好,空调的系统的负荷就大大的降低,这就从相反的方向达到了节能的目的。故而,空调系统的负荷的大小与墙体围护结构的保温的性能有很大的关系。在一些供暖要求比较低的地方,只要围护结构的保温性能足够好,就可以直接不需要供暖设施。因此,国家在制定有关的建筑节能设计标准和规范的时候,充分的考虑到了围护结构的节能性的要求。

  人类发展至今,对于能源的需求已经达到了空前的程度,而能源和资源的紧缺也到了最严峻的时刻,所以,要解决这种供需关系,最有效的办法只能是新的能源的开发和使用,我们的科研人员多年来在这方面的努力也取得了一定的成绩,一些新型能源,如风能,水能,太阳能AG体育等等已经在一定程度上被投入使用,虽然现阶段这些可再生能源在我国的总的能源消耗中所占的比例较低,但毫无疑问,它们有很好的发展前景,并最终成为最主要的能源。

  近年来我国的经济步入了高速发展的时期,但在经济繁荣的同时,也造成了巨大的能源消耗,能源紧张,生态破坏等一系列问题开始出现,不仅仅影响到了居民的生活,更严重威胁到了我国经济的可持续增长,对我国可持续发展战略的贯彻落实造成了很大的负担。

  [1]张莉李尧朱玉明暖通空调节能设计分析[期刊论文]《山西建筑》-2010


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