空調(diào)節(jié)能范文
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關鍵詞:空調(diào)節(jié)能;發(fā)展趨勢;社會環(huán)境;可持續(xù)發(fā)展;綠色施工技術
我國人口眾多、資源相對不足、環(huán)境承載能力較弱,且正處在工業(yè)化、國際化程度不斷提高的發(fā)展階段,面臨的資源環(huán)境壓力較大。其中,空調(diào)的能耗量是巨大的,這樣無形中就加大了能源的壓力。當今世界各國在能源的供求方面,都以節(jié)流為重點來解決能源短缺問題,是采用技術上可行,經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可接受的措施,來更有效地利用能源資源。但是從能耗情況上,加強空調(diào)節(jié)能工作的貢要性和緊迫性是尤為重要的,空調(diào)節(jié)能是追求最小的能源、資源、環(huán)境代價,取得健康舒適高效的室內(nèi)居住環(huán)境。這樣,在國家可持續(xù)發(fā)展的宏觀調(diào)控的大背景下,開展空調(diào)節(jié)能可持續(xù)發(fā)展技術,實施綠色施工技術已經(jīng)成為節(jié)能減排的重要手段。
一.空調(diào)廣泛應用于工業(yè)和民用建筑行業(yè)
(一)空調(diào)廣泛應用于工業(yè)建筑行業(yè)
隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展,商用寫字樓、賓館飯店、大中型商場等大量興建,空調(diào)廣泛應用于工業(yè)和民用建筑行業(yè)。
目前,國內(nèi)興建的采用中央空調(diào)的商用建筑普遍存在著高能耗的問題,例如清華大學在1998年對北京市的十家營業(yè)較好的大商場進行了全面的測試和統(tǒng)計,這些商場的全年運行能耗平均大約是188 kwh/m2.a,空調(diào)能耗是工業(yè)建筑的能耗的主要部分,占總能耗的50~60%。
初步估計目前全國商用中央空調(diào)用電量為400萬~450萬kW。按重慶和上海的統(tǒng)計,中央空調(diào)用電量已分別占全市總用電量的23%和31.1%。隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展,能源供應會更加緊張,將會導致影響經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。一般中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50%左右,對于商場和綜合大樓可能要高達60%以上,因此節(jié)約工業(yè)業(yè)建筑空調(diào)能耗是刻不容緩的。
(二)空調(diào)廣泛應用于民用建筑行業(yè)
在民用建筑方面,空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要有兩個方面,一方面是為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機耗電,吸收式制冷機耗蒸汽或燃氣,鍋爐耗煤、燃油、燃氣或電等;另一方面是為了給房間送風和輸送空調(diào)循環(huán)水,風機和水泵所消耗的電能。
例如北京大學在1997年對北京市的居民小區(qū)進行了全面的空調(diào)使用的測試和統(tǒng)計,這些居民小區(qū)的全年運行能耗平均大約是245kwh/m2.a,空調(diào)能耗是居民小區(qū)的能耗的主要部分,占總能耗的62%。初步估計目前全國居民小區(qū)中央空調(diào)用電量為654萬kW。按北京和山東省的統(tǒng)計,居民小區(qū)中央空調(diào)用電量已分別占全市總用電量的35%和31%。
民用建筑是關系到國計民生的行業(yè),它的能耗對國家的節(jié)能減排措施的推行具有重要的意義,節(jié)能要廣泛應用于民用建筑行業(yè)??傊照{(diào)廣泛應用于民用建筑行業(yè)體現(xiàn)了人與自然的共同發(fā)展,應用了資源、環(huán)境、經(jīng)濟、健康的集成思想,以節(jié)約能源、有效利用資源的方式,建造低環(huán)境負荷情況下安全、健康、高效及舒適的居住空間,達到人及建筑與環(huán)境共生共榮、永續(xù)發(fā)展。空調(diào)廣泛應用于民用建筑行業(yè)最終的目標是以“綠色建筑”為基礎進,達到促進建筑、人、城市與環(huán)境和諧發(fā)展的目標。
(三)在工業(yè)和民用建筑行業(yè)科學合理使用空調(diào)能源
隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展,能源供應會更加緊張,將會導致影響經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。因此,節(jié)約工業(yè)業(yè)建筑和民用建筑空調(diào)能耗是刻不容緩的大事。
在工業(yè)和民用建筑行業(yè)科學合理使空調(diào)能源,充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗,選擇合理的室內(nèi)設計參數(shù)。在空調(diào)系統(tǒng)設計過程中,應考慮在發(fā)熱量比較大的局部熱源附近設置局部排風,將設備散熱量直接排出室外,防止熱量散發(fā)到室內(nèi),以減少夏季的冷負荷。除了嚴格控制新風量的大小之外,還要合理利用新風。
民用建筑是家庭集中式的能源消耗模式,空調(diào)系統(tǒng)冷機的實際運行過程中不要使冷凍水溫度太低、冷卻水溫度太高,否則制冷系數(shù)就會較低,產(chǎn)生單位冷量所需消耗的功量多,耗電量高,增加建筑的能耗。減少冷熱負荷、提高冷熱源效率、利用自然冷源、減少水泵電耗、減少風機電耗、改進氣流組織、改善控制。
比如,工業(yè)建筑空調(diào)的主要目的是創(chuàng)造一個舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境,滿足人們辦公、學習、娛樂等的舒適及衛(wèi)生要求,設計者不要盲目追求夏季室內(nèi)空氣溫度過低、過干,冬季室內(nèi)設計溫度過高,春秋季或冬季,有些房間仍需供冷,此時當室外空氣焓值小于室內(nèi)空氣設計狀態(tài)的焓值時,可采用室外新風為室內(nèi)降溫,可減少冷機的開啟量,節(jié)省能耗。
比如,建筑太陽能一體化是指在建筑規(guī)劃設計之初,利用屋面構架、建筑屋面、陽臺、外墻及遮陽等,將太陽能利用納入設計內(nèi)容,使之成為建筑的一個有機組成部分。太陽能與高層建筑一體化分為太陽能與建筑光熱一體化和光電一體化,太陽能與建筑光熱一體化是利用太陽能轉化為熱能的利用技術,高層建筑上直接利用的方式有利用太陽能空氣集熱器進行供暖,利用太陽能熱水器提供生活熱水,基于集熱-儲熱原理的間接加熱式被動太陽房,利用太陽能加熱空氣產(chǎn)生的熱壓增強建筑通風。
二.制定合理的運行操作規(guī)程,科學化減少工業(yè)和民用建筑業(yè)空調(diào)能耗
我們處在經(jīng)濟危機、社會危機、文化危機、生態(tài)危機并存的多元危機時代。如何居安思危,應對人類面臨的多重危機并存局面,使我們的發(fā)展走上持續(xù)健康和諧發(fā)展的軌道。針對大型中央空調(diào)系統(tǒng),具有大投資,大運行成本等特點,從設計選型、選材、安裝工藝等方面以達到方便開啟空調(diào)系統(tǒng)后節(jié)能運行,制定合理的運行操作規(guī)程。
(一)將節(jié)能減排的思想,形成具有現(xiàn)實意義的制度
將節(jié)能減排的思想,形成具有現(xiàn)實意義的制度,這要求必須按“十六大”的精神來提高認識增強觀念。要提高領導者的認識,把減少工業(yè)和民用建筑業(yè)空調(diào)能耗擺上位置,加大資金投入和治理的力度。將節(jié)能減排的實施好和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略兩者結合起來,可持續(xù)發(fā)展是指既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力。換句話說,就是指經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展,它們是一個密不可分的系統(tǒng),既要達到發(fā)展經(jīng)濟的目的,又要保護好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境,使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。
制定相關的法律條文,比如《環(huán)境保護法》、《生態(tài)環(huán)境補償辦法》等實用的法規(guī)。在國家出臺一些法規(guī)的同時,地方人大、 政府也要按著法律的規(guī)定相應出臺一些實施規(guī)則加大立法??傊贫ê侠淼倪\行操作規(guī)程,科學化減少工業(yè)和民用建筑業(yè)空調(diào)能耗是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,是人類社會發(fā)展的要素,共同推動社會的和諧發(fā)展,在新時期為社會的進步與發(fā)展奠定了堅實的基礎。
(二)采用高新技術,減少空調(diào)在工業(yè)和民用建筑業(yè)的能耗量
采用太陽能與高層建筑一體化應用技術,建筑太陽能一體化是指在建筑規(guī)劃設計之初,利用屋面構架、建筑屋面、陽臺、外墻及遮陽等,將太陽能利用納入設計內(nèi)容,使之成為建筑的一個有機組成部分。這就是運用科學技術而達到的最佳效果,在減少空調(diào)在工業(yè)和民用建筑業(yè)的能耗工作中,可利用的科學技術空間特別大,領域也是廣泛的。
太陽能與高層建筑一體化分為太陽能與建筑光熱一體化和光電一體化,太陽能與建筑光熱一體化是利用太陽能轉化為熱能的利用技術,高層建筑上直接利用的方式有利用太陽能空氣集熱器進行供暖,利用太陽能熱水器提供生活熱水,基于集熱-儲熱原理的間接加熱式被動太陽房,利用太陽能加熱空氣產(chǎn)生的熱壓增強建筑通風。
太陽能與建筑光電一體化是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉化為電能由蓄電池儲存起來,晚上在放電控制器的控制下釋放出來供室內(nèi)照明。光電池組件有多個單晶硅通過串并聯(lián)組成,其主要作用是把光能轉化為電能。以太陽能為代表的新能源和新技術的使用可以有效地減少空調(diào)的能耗量,
這樣,引進先進的技術減少空調(diào)在工業(yè)和民用建筑業(yè)的能耗量。同時,還要注意利用循環(huán)經(jīng)濟的理論來指導恢復治理。這樣才能與經(jīng)濟發(fā)展齊頭并進。這樣既保護了生態(tài)環(huán)境,又節(jié)約了投資,好處多益。
(三)優(yōu)化工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源使用規(guī)劃設計方案
優(yōu)化工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源使用規(guī)劃設計方案,規(guī)劃設計應該考慮室內(nèi)通風氣流與小區(qū)內(nèi)氣流相環(huán)接。從而使環(huán)境氣流、小區(qū)氣流和建筑換氣氣流合理組織,避免局部蝸旋或滯流區(qū)造成空氣質量惡劣和夏季熱量滯積。建筑物南北朝向、南北間距寬闊,有利于自然采光和冬季日照,對居住者的眼睛和身體都很有好處。建筑東西緊靠利于相互遮陽,建筑間綠化樹林,是阻擋冬季風屏障。
優(yōu)化工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源使用規(guī)劃設計方案,是一個綜合性問題,進行優(yōu)化工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源使用規(guī)劃設計方案并非一味地減少投資,而是要依據(jù)項目的具體情況進行平衡和調(diào)節(jié),既要鼓勵采用先進工藝和技術,又要防止工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源擴大和超出。最好的方案不一定是造價最低的方案片面強調(diào)節(jié)約投資,而是,要優(yōu)化優(yōu)化能源使用,有效控制工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源使用。盡可能減少設計的主體變更,應嚴禁通過設計變更擅自擴大建設規(guī)模、提高設計標準、增加建設內(nèi)容,認真對待工業(yè)和民用建筑空調(diào)能源使用規(guī)劃設計方案,必須發(fā)生的設計變更,及時核算有關設計變更,進行多方案比較。
四.結語:
當今世界,發(fā)展工業(yè)和民用建筑空調(diào)節(jié)能已經(jīng)成為一個重要趨勢。我國人口眾多、資源相對不足、環(huán)境承載能力較弱,且正處在工業(yè)化、國際化程度不斷提高的發(fā)展階段,面臨的資源環(huán)境壓力較大。發(fā)展工業(yè)和民用建筑空調(diào)節(jié)能是追求最小的能源、資源、環(huán)境代價,取得健康舒適高效的建筑環(huán)境。總之,發(fā)展工業(yè)和民用建筑空調(diào)節(jié)能是達到對涉及各方共贏的效果,其經(jīng)濟效益是可以看得到,并能夠為各方受用的。
參考文獻:
[1]宋建明.發(fā)展工業(yè)和民用建筑空調(diào)節(jié)能 [J].文摘周報,2007.(8)
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關鍵詞:暖通空調(diào)系統(tǒng)、節(jié)能、新技術
1.應采取的節(jié)能設計措施
在科學技術日新月異的今天,暖通空調(diào)領域不斷涌現(xiàn)出新技術,我們可以通過多種方法實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。
1.1從設計入手,合理選擇、設計暖通空調(diào)系統(tǒng),使其在高效、經(jīng)濟的狀況下運行。
設計是工程的龍頭,系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響其使用性能。而建筑負荷計算是設計的重要內(nèi)容之一,當前普遍存在一個現(xiàn)象就是設計工期短,許多設計人員為了節(jié)省時間,錯誤地利用設計手冊中供方案設計或初步設計時估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標,直接作為施工圖設計階段確定冷熱負荷的依據(jù),往往使得總負荷偏大,從而導致空調(diào)采暖設備偏大,初投資增高,運行費用增加,能量消耗增加。
1.2采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)及采暖方式
影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多,不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果,但對于不同熱濕參數(shù)組合的環(huán)境其空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。
1.3結合實際情況,合理選擇空調(diào)冷熱源,力求實現(xiàn)冷熱源的多元化
隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應用,對不可再生能源的消耗也大幅度上升,同時對生態(tài)環(huán)境的破環(huán)也日趨加劇。如何合理的選擇冷熱源,已經(jīng)引起了各方的廣泛關注。
1.4加強冷熱回收利用的研究運用工作,實現(xiàn)能源利用的最大化
提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率也是實現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的途徑之一。熱回收主要是通過系統(tǒng)中安裝的能量回收裝置,用排風中的能量來處理新風,就可以減少處理新風所需的能量,降低機組負荷,達到節(jié)能的目的。在選擇熱回收裝置時,應當結合當?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟狀況、工程的實際情況、排風中有害氣體的情況等多種因素綜合考慮,以確定選用合適的熱回收裝置,從而達到花較少的投資,回收較多的熱(冷)量的目的。
1.5著力開發(fā)可再生能源,積極推廣新能源
由于空調(diào)系統(tǒng)中所使用的高品位、不可再生能源所引起的資源環(huán)境問題也日益突出,必須開發(fā)一些合理有效的可再生能源以緩解目前的緊張局面。地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調(diào)制冷,具有一定的優(yōu)勢,而且清潔無污染。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為冬季熱源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。
2.節(jié)能設計方面存在的問題
實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能,目前已經(jīng)具備很多成熟的條件,但是在實際的應用中也存在著一些問題:
2.1公眾對節(jié)能的認識問題
過去公眾對節(jié)能的了解不夠,并且對暖通空調(diào)的觀點也非常片面。對于一個舒適性的空調(diào)系統(tǒng)或者是采暖系統(tǒng),應當使人體有非常好的舒適性。但是目前普遍存在的一種觀點是:空調(diào)越冷越好,暖氣越熱越好。這顯然與我們所追求的舒適性空調(diào)的觀點是相違背的。事實上,這樣不僅大大增加了空調(diào)采暖的能耗,同時由于室內(nèi)外溫差的增大,也使人體對不同環(huán)境的適應性下降,身體免疫力降低。因此,我們要提高宣傳力度,改變公眾對于傳統(tǒng)的空調(diào)及采暖的理解,大力宣傳和提倡按節(jié)能建筑標準和冷熱量計量裝置收費,提高民眾節(jié)能意識。
2.2設計的理念問題
合理的設計是節(jié)能的前提。目前一些設計人員重視不夠,設計時盲目套用經(jīng)驗值,從而造成初投資的增大,運行能耗驚人,因此建議政府職能部門及有關的節(jié)能審查機構,加大對暖通空調(diào)節(jié)能的監(jiān)察力度,增強設計人員的節(jié)能意識,使節(jié)能工作真正落到實處。
2.3新技術的推廣問題
新技術在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應用,為節(jié)能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷供熱系統(tǒng),不僅可以實現(xiàn)可再生能源的有效利用,并且可以帶來顯著的經(jīng)濟效益,是值得大力推廣的。但是同任何新技術一樣,這些新技術在造價上往往偏高,而且使用的地域條件有一定的限制,并且從技術上講還存在著許多需要改進提高的地方。因此,對于新的節(jié)能技術,我們應當因地制宜,總結經(jīng)驗,積極推廣。
篇3
關鍵詞:暖通空調(diào);節(jié)能設計
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A文章編號:
前言
在能源日益緊張的當今社會,空調(diào)系統(tǒng)占建筑能耗的50%-70%,空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題已經(jīng)迫在眉睫。空調(diào)節(jié)能應貫穿于設計、施工、調(diào)試、運行、管理等各個環(huán)節(jié),而設計師們在設計階段把好關將使其事半功倍。
1.暖通空調(diào)的概念
暖通空調(diào)主要由通風、采暖、空氣調(diào)節(jié)這三方面組成。暖通是建筑設計工種中的一個分類的名稱,包括通風系統(tǒng)、制冷供暖系統(tǒng)、排風系統(tǒng)等綜合方面的設計,是建筑的一個重要組成部分。暖通空調(diào)節(jié)能技術是指在采暖方面盡可能用最少能源獲得最多熱能。暖通空調(diào)節(jié)能包括熱泵、被動式太陽房、熱電聯(lián)、太陽能等等。
2.我國暖通空調(diào)節(jié)能技術的發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題
我國建筑行業(yè)發(fā)展已經(jīng)有上千年的歷史。在古代人們就利用先天的自然條件建設了很多具有自然特點的建筑物。古代建筑師利用自然優(yōu)勢對建筑物內(nèi)部的通風和取暖進行優(yōu)化。由于現(xiàn)代社會的發(fā)展對建筑的需求量也越來越多,人們對通風、采暖、空氣調(diào)節(jié)仍然采用大量人工方法,進而加大了能源消耗量。近年來,國家對有關節(jié)能問題開始逐漸重視,使暖通空調(diào)節(jié)能設計越來越完善,像沈陽奧體中心節(jié)能設計給建筑節(jié)能帶來了新的起點。因此本文從宏觀角度分析暖通空調(diào)節(jié)能存在的問題,如下:
首先,在工程實施過程中運行管理中存在著一定的問題。例如在暖通空調(diào)施工設計完成后沒有對暖通空調(diào)日后的操作人員進行系統(tǒng)培訓就開始運行,再加上很多操作人員根本不具備暖通空調(diào)基本理論知識,更不會根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié),導致能耗加大。其次,現(xiàn)代人們對環(huán)保節(jié)能意識的不斷提高,現(xiàn)有的節(jié)能方案與方法存在著一定的問題。由于國家提倡節(jié)能環(huán)保,因此出現(xiàn)了很多新技術、新方法。但是這些新的技術和方法存在這各自不同的優(yōu)缺點。當我們面對眾多的環(huán)保與節(jié)能設計和方案,設計人員有時候無從下手。設計人員在缺乏對設計方案正確理解與評價方法情況下,使用錯誤的評價方法造成極其嚴重損失。最后,在暖通設計、施工中存在的問題。很多非專業(yè)人員從事暖通工作,在施工中遇到調(diào)整方案問題根本做不到及時準確的處理,最終導致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的后果,給系統(tǒng)的運行與管理留下未知的隱患。
3.暖通空調(diào)節(jié)能設計
3.1圍護結構的節(jié)能設計
圍護結構的保溫性能和窗戶與墻壁所占面積,都決定了圍護結合綜合傳熱性的系數(shù),決定通過圍護結構空調(diào)負荷的高低。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設計初期,需實地考察房屋圍護結構的熱導性,利用其優(yōu)點來抵抗室外低溫。提高建筑圍護結構熱工的性能,降低熱負荷是我國在考慮建筑節(jié)能的主線,將建筑物與周圍環(huán)境同時納入整體考慮環(huán)節(jié)。管路系統(tǒng)設計的簡約,使管材消耗量減少,便于施工操作,節(jié)省國家能源資源并對環(huán)境實施重點保護。
3.2采用高效的節(jié)能系統(tǒng)
通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計,使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng),系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能,空調(diào)系統(tǒng)的設計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。因此,設計時一定要在基本的空調(diào)系統(tǒng)設計原則的基礎上改善,例如新風系統(tǒng)的設計,通過工程實踐表明,可以利用新風的冷量,采用新回風混合或是全新風來供冷,而不用開冷凍機。分析結果表明,新風量如果能夠從最小新風量到全新風變化,在春秋季可以節(jié)約近60%的能耗。全年累計變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量斯需的供冷量少將近20%,所以充分利用低溫室外新風的節(jié)能效果是很明顯的,保證空調(diào)系統(tǒng)的高效運行。
3.3采用高效的節(jié)能設備
暖通空調(diào)的冷耗功能用電量大。在用電高峰期間,往往會造成供電緊張??照{(diào)可以采用蓄冷水池,緩解電能源耗能。在現(xiàn)實情況中,結合當?shù)厍闆r,選用節(jié)能、性能優(yōu)良的設備。建立能量循環(huán)使用系統(tǒng),高層建筑中的排風與進風量均很大,應將排風所帶能量進行適當?shù)幕厥?,回收利用空調(diào)夏季冷凝熱。隨著人民生活水平的穩(wěn)步提高,生活熱水需求量增大,研究利用將冷凝熱回收加熱生活用水,減少冷凝熱對環(huán)境的影響,并節(jié)省生活熱水所產(chǎn)生的能量浪費,達到節(jié)水節(jié)電效果。另外,暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能特點是大量余熱的浪費。在現(xiàn)實中沒有加以利用,造成了資源極大浪費。安裝熱回收裝置,用來調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)運行過程中兩種不同的流體,進行總熱傳遞,減少消耗熱源能量,達到暖通空調(diào)節(jié)能目標。通過結合工程實踐,尤其是對于建筑中所采用的制冷空調(diào)產(chǎn)品應當提出更高的節(jié)能要求,應當選擇能效比較高的制冷空調(diào)產(chǎn)品。選擇帶有能量調(diào)節(jié)裝置的制冷機,運行時與臺數(shù)控制相結合,可適應不同負荷時節(jié)能要求。按照《空調(diào)通風系統(tǒng)清洗規(guī)范》進行維護,同時對冷凍水與冷卻水須進行防腐防垢殺菌處理,使設備保持高效節(jié)能。選擇輸送系數(shù)較高的水泵與通風機;輸送系數(shù)為顯熱量與輸入功率之比要求水泵TF≥30(供冷)和TF≥200(供熱)通風機TF≥200(供熱),通風機TF≥4。 3.4適宜采用配有能量回收裝置的空調(diào)器
對于暖通空調(diào)的節(jié)能設計中,經(jīng)常由于空調(diào)房間某些工藝要求將空調(diào)系統(tǒng)設計成直流系統(tǒng)(如制藥廠此類房間很多),其排風和室外新風之間的溫差在冬夏季很大,而這部分排風又帶有一些污染物,所以不能直接進入空調(diào)系統(tǒng),此時應對排風進行顯熱回收。
3.4.1制冷機冷凝熱回收
通常蒸汽壓縮式制冷機組或空氣源熱泵產(chǎn)生的冷凝熱熱量是機組制冷量的1.15-1.3倍,消耗大量電能只制取了空調(diào)用冷量,而把大量熱能釋放到空氣中,造成大氣熱污染和熱島效應。若對此加以利用可制取生活熱水,而所增加設備費用2年就可以回收。
3.4.2空氣熱回收
對于有轉輪式、板式、板翅式、熱管式、中間熱媒式等,顯熱回收效率可達50%-70%,全熱回收效率可達70%-85%。按照《通風空調(diào)系統(tǒng)運行管理規(guī)范》的規(guī)定,符合下列條件之一時,應裝設熱回收裝置應當設有集中排風系統(tǒng)的風量≥3000m3/h的直流式空調(diào)系統(tǒng);當新風與排風的溫度差≥8攝氏度時,同時應當設有集中排風系統(tǒng)的風量≥1000m3/h,新風比≥40%的空調(diào)系統(tǒng),當新風與排風的溫度差≥8攝氏度時應當設有獨立新風和排風的系統(tǒng)。
3.5設計綠化帶
建筑旁邊的綠化具有隔聲、防塵與防風、美化居住空間的作用,同時綠化對于建筑節(jié)能也起到一定的作用。樹木不僅可以起到遮光作用的同時還能降低空氣的溫度,使建筑物受到的太陽輻射的熱量降低。綠化可以使屋頂上的太陽熱量消耗在蒸發(fā)水分上,因此這部分熱量就不會使屋頂結構表面的溫度繼續(xù)升高幫助暖通設計的節(jié)能。
3.6排風余熱回收技術的應用
利用熱回收裝置對排風和新風進行熱交換,可以降低新風溫度和濕度。在排風出口安裝熱交換器,排風和新風分別通過各自的通道進行間接接觸換熱,利用排風余熱來預熱新風,從而達到回收排風余熱的目的。這樣做不僅節(jié)能,還改善了室內(nèi)空氣流通的質量。
4.結束語
在整個建筑節(jié)能設計中,暖通空調(diào)的節(jié)能設計占有著十分重要的地位。相關的設計人員應從節(jié)能設計的角度出發(fā)進行全面的考慮。要在建筑領域的各個方面注入節(jié)能的思想,同時還要將相應的暖通空調(diào)節(jié)能構思在實際施工中認真的應用,這樣才能創(chuàng)造出符合原設計意圖的相關節(jié)能效果。
參考文獻:
[1]何金剛、王磊、吳楊,節(jié)能環(huán)保技術在暖通空詞系統(tǒng)中的應用[j],建筑節(jié)能2008,7.
篇4
關鍵詞:暖通空調(diào)節(jié)能設計;問題;措施
中圖分類號:TB494 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
暖通空調(diào)的節(jié)能設計對于我國目前大力宣傳的環(huán)境保護與生態(tài)保護息息相關,建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,因此,暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計的好壞對于建筑的能耗水平以及運行的經(jīng)濟性至關重要。暖通空調(diào)的節(jié)能措施也是一項系統(tǒng)工程,這項系統(tǒng)工程不僅與建筑物的設計相關,而且還與環(huán)境因素關系密切。在工程設計階段,暖通空調(diào)節(jié)能設計的相關因素較多,因此,在實際設計過程中必須從全局著眼,從建筑的形體、功能、周圍的環(huán)境、氣候進行分析與設計,以保證在節(jié)能的同時保證人居的舒適體驗。
一、暖通空調(diào)節(jié)能設計的問題
1、設計者、管理者和使用者的節(jié)能意識
在實際設計中,設計人員對主要的入戶熱力裝置給予了足夠的重視,同時往往會忽略了在入口處的裝置。一個節(jié)能設計再完美的建筑,若其管理者和使用者沒有較強的節(jié)能意識也無法發(fā)揮各專業(yè)節(jié)能措施的優(yōu)勢,這既浪費工程一次投資造價,又更談不上節(jié)能。住宅分戶熱計量住戶須做到白天上班家中無人時調(diào)節(jié)溫控閥來降低室溫減少能耗。一個新建建筑正常使用壽命為50年,所以人員的行為節(jié)能非常重要,從長遠發(fā)展來看應通過政策引導等手段培養(yǎng)全民節(jié)能意識,引領全民參與各項節(jié)能活動和措施,這一點至關重要。只有全民參與節(jié)能活動,實現(xiàn)節(jié)能型社會指日可待。
2、缺乏對暖通空調(diào)系統(tǒng)運行的有效管理
暖通空調(diào)的使用者往往認為只要整個系統(tǒng)的設計施工符合節(jié)能減排的要求就行了,在暖通空調(diào)設計與施工完成后,忽視了系統(tǒng)運行管理問題。 同樣一套系統(tǒng),操作管理方法不同,系統(tǒng)的能耗會大不相同。一些單位的操作員缺乏節(jié)能意識,頻繁開關機、不及時根據(jù)外界溫度對系統(tǒng)進行調(diào)整,導致大量能源的浪費。 正是由于對暖通空調(diào)系統(tǒng)運行缺乏有效的管理使得很多系統(tǒng)的能耗達不到預期的節(jié)能減排效果。
3、節(jié)能設計方案缺乏科學統(tǒng)一的評價
隨著國家對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,各種新的空調(diào)形式和技術方案也在不斷涌現(xiàn)。 每種技術方案通常都有自己的優(yōu)缺點,但有關部門在評價這些新的技術方案時,由于考慮問題的角度不同和缺乏科學的、客觀的統(tǒng)一評價方法,導致評價結果有所不同,有時甚至大相徑庭,造成嚴重損失。 評價結果的混亂導致了設計單位在進行暖通空調(diào)設計面對各種方案時感到無所適從,影響了節(jié)能減排設計工作的進行。
二、加強暖通空調(diào)節(jié)能設計的措施
1、改善建筑圍護結構的保溫性能
對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過改善建筑物的保溫性能,降低室內(nèi)冷熱的損失量,對減少暖通空調(diào)的能耗是非常有幫助的。沒有經(jīng)過保溫處理的住宅,通過外墻、屋面、窗戶等維護結構會流失大量熱量。在國家出臺的建筑節(jié)能設計標準與規(guī)范中,對建筑結構的保溫隔熱性能做出了明確的規(guī)定,空調(diào)暖通設計人員要配合建筑專業(yè)確定建筑內(nèi)外墻、屋面、地面及其它維護結構的建筑構成方式和使用保溫材料的情況。
2、提高設計人員綜合素質
對于設計人員來說專業(yè)素質是基本,因此要努力提高他們的專業(yè)素質,定時展開暖通空調(diào)設計的相關培訓工作,提升設計人員的專業(yè)技巧以及業(yè)務素質,同時理論要與實踐相結合,讓他們在工作實踐中更深入地學習暖通空調(diào)的相關知識內(nèi)容,同時還要注重對設計人員的節(jié)能意識的培養(yǎng),把節(jié)能意識帶路到工作中,貫徹落實到暖通空調(diào)設計的方方面面里,提高暖通空調(diào)設計的節(jié)能性。設計人員除了具備專業(yè)素質外,還必須具備前瞻性,最大程度地優(yōu)化暖通設計參數(shù),以避免暖通系統(tǒng)的實際應用和期望產(chǎn)生較大的偏差或者造成不必要的改造而導致資源的浪費。這就要求設計人員本身具備優(yōu)良的素質,具備充足的設計和工作經(jīng)驗,熟悉相關的規(guī)定規(guī)范,能事先全面地考慮到設計中可能存在的問題,并能夠與暖通設備的安裝人員保持溝通,第一時間掌握真實詳細的現(xiàn)場資料,從而根據(jù)現(xiàn)實使用情況做出適當?shù)恼{(diào)節(jié)和改進。大型建筑應該具備基本的能耗監(jiān)控和分析功能,掌握具體的能耗數(shù)據(jù),這對暖通設備的運營和節(jié)能減排的管理是十分有利的。
3、選擇合適的空調(diào)形式
選擇合適的空調(diào)形式是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面。隨著變頻技術的發(fā)展,變頻空調(diào)近年來得到了快速的發(fā)展和應用。變頻空調(diào)在普通空調(diào)的基礎上增加了變頻控制系統(tǒng),具有節(jié)能、溫控精度高、噪聲低等多重優(yōu)勢,是空調(diào)發(fā)展的必然趨勢。有關數(shù)據(jù)表明,在冷負荷相當?shù)那闆r下,變頻空調(diào)器消耗的功率只為定頻空調(diào)器的66%。在中央空調(diào)等大型暖通空調(diào)系統(tǒng)中,尤其應當大力推廣變頻技術,其節(jié)能減排的效果將是十分明顯的。
4、采用合理的冷熱源
合理的設備選型對于暖通空調(diào)的節(jié)能十分重要,因為,不同的設備其使用壽命、運行效能、自動化程度、功率參數(shù)等都不相同,這些性能參數(shù)對于未來使用過程中的節(jié)能效益影響十分巨大。因此,合理選型較為關鍵。中央空調(diào)中的冷熱源的合理的配置是節(jié)能的重要的一環(huán),我國建筑物中常用的配方有水冷機組加鍋爐的方式、熱泵機組加溴化鋰吸收機組的方式等。
5、強冷熱回收利用的研究運用工作
在空調(diào)中結合舒適健康空調(diào)系統(tǒng)采用新風處理器來進行熱回收設計,利用排風中余熱來處理新風的熱量,在采暖系統(tǒng)中采用高效鍋爐,提高煙氣利用率,來降低能耗。 當選擇回收裝置時,應綜合考慮工程的實際情況、當?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟條件、排風的成分等多種因素,以確定選用合適的熱回收裝置,從而用較少的投資,實現(xiàn)能源利用的最大化。暖通系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置,起著重要的作用,節(jié)能技術的研究開發(fā)和運用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎,政府職能部門的重視和支持,則是實現(xiàn)大幅度節(jié)能的保證。作為工程建設的重要組成部分,暖通系統(tǒng)在節(jié)約工程建設成本與節(jié)能減排等方面占據(jù)重要的位置,起著重要的作用。建筑行業(yè)的能源損耗,暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的占到了 60%之多,隨著人們生活水平的提高,建筑工程中的暖通空調(diào)的應用也將不斷增多,其能源消耗勢必也會加大,再加上中國本身空調(diào)系統(tǒng)能耗就很大,這樣造成的能源損耗是無法預計的。因此注重暖通空調(diào)的節(jié)能設計具有十分重大的意義。
6、提高對低品位能源和可再生能源的利用
不可再生能源是不能夠進行回收利用,是無法通過人工科技手段進行再生的,同時使用過量還會導致能源的枯竭,因此在進行暖通空調(diào)設計工作的時候要盡量選擇低品位能源或者可再生能源的空調(diào)系統(tǒng),保證能源的有效合理利用,在建筑以及工業(yè)等領域里推行節(jié)能減排的工作,加強保護能源的思想意識建設,同時相關部門也應當積極地研發(fā)可再生能源,擴大可再生能源的使用范圍,在技術上不斷創(chuàng)新,進行熱量回收利用,從而實現(xiàn)能源應用效率的最大化?,F(xiàn)在利用污水源或海水源熱泵技術、工業(yè)余熱熱泵技術及能源塔熱泵技術已經(jīng)廣泛被設計采用。。采暖空調(diào)方式的選擇要認真思考與節(jié)能相關的,選取輻射范圍廣的,這樣能源保護的效果就能更加地突顯出來
結束語
暖通空調(diào)的節(jié)能設計對于我國目前大力宣傳的環(huán)境保護與生態(tài)保護息息相關,在建筑物有增無減的客觀條件下,節(jié)能的唯一手段就只能是從暖通空調(diào)的節(jié)能降耗、減排降噪上下功夫。因此,一定要做好暖通節(jié)能設計。
參考文獻
[1] 黃光平,曾小磊.暖通空調(diào)節(jié)能減排優(yōu)化設計[J].科技風,2012.
篇5
關鍵詞:暖通空調(diào);建筑能耗;節(jié)能
中圖分類號:TU96+2 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)06-(頁碼)-頁數(shù)
1.發(fā)展暖通空調(diào)節(jié)能技術的必要性
暖通空調(diào)是指室內(nèi)或者建筑物內(nèi)負責供暖、通風和空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)或相關設備。在建筑物內(nèi),暖通空調(diào)通常是分戶的中央空調(diào),可以為建筑物內(nèi)營造一種舒適溫暖的室內(nèi)環(huán)境。近年來,我國一直強調(diào)“節(jié)能”、“環(huán)保”兩大主題,而隨著我國經(jīng)濟水平的發(fā)展,建筑能耗已經(jīng)占到社會總能耗的三分之一以上,而這其中,暖通空調(diào)就占到了建筑物總能耗的 60%以上。由此可見,暖通空調(diào)已經(jīng)成為耗電“大戶”。而根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的相關研究表明,采用節(jié)能環(huán)保新技術之后,整個暖通空調(diào)行業(yè)的能耗可降低 30%~50%。因此,發(fā)展更加節(jié)能環(huán)保的暖通空調(diào)技術是暖通空調(diào)未來的主要發(fā)展趨勢之一。
2.暖通空調(diào)的節(jié)能措施
2.1合理設計暖通空調(diào)系統(tǒng),提高空調(diào)使用效率
設計是一個工程的靈魂,而對于暖通空調(diào)系統(tǒng),初期的設計是否合理將直接影響其使用性能和經(jīng)濟性。暖通空調(diào)系統(tǒng)設計的重點之一是建筑物負荷計算,設計人員應該根據(jù)建筑施工圖紙,正確計算冷、熱負荷的建筑面積,并正確估計單位建筑面積的冷、熱負荷指標,從而計算出整個建筑需要的冷、熱通風負荷。而在實際設計施工中,暖通空調(diào)設計人員往往只根據(jù)方案設計或初步設計中的建筑面積來估算暖通空調(diào)建筑負荷,而不再核對具體施工圖紙,這往往會造成計算出來的總負荷偏大,從而使得選用的暖通空調(diào)設備總功率偏大,不但增加的一次投入的成本,更重要的是過大的暖通空調(diào)設備用于較小的建筑物,會造成運行效率低,能耗增加。此外,對于新風系統(tǒng)的設計,應該考慮使系統(tǒng)能隨建筑物外界天氣環(huán)境的改變自動調(diào)節(jié)風量,從而最大限度的減少主機的開啟時間,從而達到節(jié)能環(huán)保的目的??梢哉f,暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計,對系統(tǒng)是否能實現(xiàn)節(jié)能的目的起著至關重要的作用。
2.2提高建筑物的保溫性能,減少熱量損失
當建筑物內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境存在溫差時,建筑物內(nèi)外會通過圍護結構發(fā)生大量的熱交換。這對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言無疑是一種能量的損失,增加了暖通空調(diào)系統(tǒng)的負荷。 圍護結構的保溫性能就決定了圍護結構綜合傳熱系數(shù)的大小,也就決定了通過圍護結構的空調(diào)負荷的大小。國家在建筑節(jié)能設計規(guī)范中明確規(guī)定要提高圍護結構的保溫隔熱性能,并將其作為建筑節(jié)能設計最基本的要求。
2.3應用地暖,降低能耗
過去的暖通空調(diào)系統(tǒng)多使用不可再生能源、高品位能源,而由此引起的資源和環(huán)境問題也越來越明顯,因此,開發(fā)尋找可以使用的可再生能源和低品位能源,從而使得暖通空調(diào)的冷熱源盡可能的多元化顯得非常重要。近年來,地暖市場發(fā)展迅速,地暖有著溫度分布均勻的優(yōu)點,溫度梯度小,可以減少無效熱損失,非常低碳節(jié)能。而且地暖采暖安全穩(wěn)定,壽命長,具有巨大的市場潛力。地熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這樣的要求下發(fā)展起來的,其原理是利用地下恒溫層土壤或者地下水、地表水等一切可以利用的熱源來提高空調(diào)系統(tǒng)的 COP 值,這樣就使得暖通空調(diào)的整體功耗大幅度下降。
2.4加強能量回收利用,實現(xiàn)能源利用率最大化
實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標的方法之一是提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率,熱量回收利用就是其中的重要方法。系統(tǒng)熱量的回收要依靠系統(tǒng)中安裝的能量回收裝置,該裝置可以吸收準備排出建筑物外的無用風中的能量來處理新風,這樣就可以減少系統(tǒng)的能源使用量,降低機組
負荷。應當注意的是,在選用能量回收裝置時應該綜合考慮當?shù)氐臍夂驐l件、通風系統(tǒng)的實際運行情況以及排風中是否含有有毒、有害氣體等,以達到能源的最大利用率。
2.5施工時的節(jié)能措施
除了注意建筑物圍護結構的保溫性能,還應該注意暖通空調(diào)使用過程中,輸送介質系統(tǒng)的內(nèi)外溫差非常大,如果空調(diào)管路的保溫處理不當,會導致失溫嚴重,系統(tǒng)效率低下。所以在施工時,應該嚴格按照規(guī)程,用保溫材料包覆暖通空調(diào)管道和設備,這對節(jié)能和降低運行費用非常重要。 施工完成驗收時,也應該重點關注暖通空調(diào)系統(tǒng)自身的保溫是否達標。施工時還應該注意暖通空調(diào)系統(tǒng)管網(wǎng)的合理布置,管路布置盡量不拐小彎,以減少導熱介質輸送過程中的沿程壓力損失和局部壓力損失。在安裝管道是應該注意清潔,防止污物進入管路造成堵塞,并在安裝完成后嚴格按照規(guī)程進行沖洗。
3.解決曖通空調(diào)節(jié)能問題的措施
3.1在設計階段重視節(jié)能因素
設計方案對暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用中是否節(jié)能關系重大。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)龐大而復雜。系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的經(jīng)濟運行和耗能性能。因此應考慮以下三個方面的問題:(1)應注重從節(jié)能的角度和優(yōu)選。例如對冷熱源系統(tǒng)的選擇,因為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量大部分是冷熱源系統(tǒng)中消耗掉的。選擇冷熱源系統(tǒng)不僅需要考慮它的初投資和運行費用。還應結合當?shù)啬茉唇Y構和建筑使用功能特點,對耗能指標進行分析比較。在系統(tǒng)形勢選擇和劃分時應注意考慮不同朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)之間的差異,系統(tǒng)應分開設置或分環(huán),以便分系統(tǒng)或分環(huán)控制和調(diào)節(jié)。這樣可以避免某些區(qū)域出現(xiàn)夏季過冷或冬季過熱的現(xiàn)象,造成不必要的能量損耗。(2)必須認真進行設計計算討論可行性。能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當?shù)卣嘘P法規(guī)和規(guī)范的要求,包括有關環(huán)境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當?shù)氐刭|情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調(diào)設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。
3.2對暖通空調(diào)專業(yè)的操作人員進行培訓
提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務技能,使其具備必須的暖通空調(diào)基本理論常識,實行空調(diào)操作人員操作證制度,對沒有達到考核要求的,應重新培訓,考核合格后才能上崗。同時提高管理人員的素質,增強其責任心。這樣,管理人員才有能力根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)。達到設計要求的節(jié)能效果。
3.3選擇節(jié)能的采暖空調(diào)方式
同一個采暖對象采用不同的采暖方式,其能耗、室內(nèi)環(huán)境的舒適程度是大不相刷的。如北方采用低溫地板輻射采暖不僅舒適而且此時的室內(nèi)溫度與采用散熱器方式相比??梢缘?~5℃。能耗當然大為降低;在選擇空調(diào)方式時選擇輻射式空調(diào)方
式一般比對流方式舒適節(jié)能。
3.4選擇可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
不可再生能源的大量使用造成能源的日趨枯竭。環(huán)境日益惡化,開發(fā)利用天然可再生能源成為必然。在天然可再生能源中,太陽能、風能發(fā)電,太陽能供熱或制冷系統(tǒng),地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)等技術已經(jīng)成熟,應大力推廣使用。利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng)。不僅有著顯著的環(huán)境和社會效益,也是節(jié)能的最有效途徑。
4.結語
暖通空調(diào)系統(tǒng)作為重要部分,控制能耗重要,暖通空調(diào)系統(tǒng)要在設計上不斷改良,在運行管理中不斷改進,充分利用自然能源,通過科學方式降低負荷,合理選擇和管理暖通節(jié)能系統(tǒng)。
參考文獻
篇6
冷熱負荷是空調(diào)系統(tǒng)最基礎的數(shù)據(jù),制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環(huán)泵以及給房間送冷、送熱的空調(diào)箱、風機盤管等規(guī)格型號的選擇都是以冷熱負荷為依據(jù)的。如果能減少建筑的冷熱負荷,不僅可以減小制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環(huán)泵、空調(diào)箱、風機盤管等的型號,降低空調(diào)系統(tǒng)的初投資,而且這些設備型號減小后,所需的配電功率也會減少,這會造成變配電設備初投資減少以及上述空調(diào)設備日常運行耗電量減少,運行費用降低。所以減少冷熱負荷是商業(yè)建筑節(jié)能最根本的措施。減少冷熱負荷有以下一些具體措施:
1.1改善建筑的保溫隔熱性能
房間內(nèi)冷熱量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。改善建筑的保溫隔熱性能可以從以下幾個方面著手:
確定合適的窗墻面積比例,不要盲目追求大窗戶、全玻璃幕墻。
合理設計窗戶遮陽。
充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。
1.2選擇合理的室內(nèi)設計參數(shù)
商業(yè)建筑空調(diào)的主要目的是創(chuàng)造一個舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境,滿足人們辦公、學習、娛樂等的舒適及衛(wèi)生要求。美國供熱制冷空調(diào)工程師學會設計手冊[1](ASHRAEHandbook)的基礎篇里,給出了人體感覺舒適的室內(nèi)空氣參數(shù)區(qū)域,大約是空氣溫度13℃~23℃,空氣相對濕度20%~80%。
如果夏季設計溫度太低或冬季室內(nèi)設計溫度太高,都會增加建筑的冷熱負荷。在滿足舒適要求的條件下,要盡量提高夏季的室內(nèi)設計溫度和相對濕度,盡量降低冬季的室內(nèi)設計溫度和相對濕度,不要盲目追求夏季室內(nèi)空氣溫度過低、過干,冬季室內(nèi)設計溫度過高。
1.3局部熱源就地排除
商業(yè)建筑中的有些房間,由于使用功能的需要,會在房間的局部產(chǎn)生較大的散熱量,例如廚房的灶臺、醫(yī)院消毒間的消毒柜、電話機房的交換機等。在空調(diào)系統(tǒng)設計過程中,應考慮在發(fā)熱量比較大的局部熱源附近設置局部排風,將設備散熱量直接排出室外,防止熱量散發(fā)到室內(nèi),以減少夏季的冷負荷。但是在運行中,這些排風機可能沒有開啟或者發(fā)生故障并得不到及時的更換和修理,那么這些局部熱源就會造成很大的冷負荷,浪費冷量和破壞室內(nèi)熱環(huán)境。
1.4控制和正確使用室外新風量
由于新風負荷占建筑物總負荷的20~30%,控制和正確使用新風量是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。下圖為北京某寫字樓典型工況的冷熱負荷各分項的比例:
圖3-1冷熱負荷分項比例
由于新風負荷接近總負荷的1/3,所以要嚴格控制新風量的大小。除了嚴格控制新風量的大小之外,還要合理利用新風。春秋季或冬季,有些房間仍需供冷,此時當室外空氣焓值小于室內(nèi)空氣設計狀態(tài)的焓值時,可采用室外新風為室內(nèi)降溫,可減少冷機的開啟量,節(jié)省能耗。
減少新風負荷應從以下兩方面著手:
不要隨意提高最小新風量標準
杜絕非正常渠道引入新風
2概述
隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展,商用建筑(寫字樓、賓館飯店、大中型商場等)大量興建,1997年全國房屋建筑竣工面積達62244萬平方米,其中住宅占53.8%、商業(yè)建筑占25.4%[2]。目前國內(nèi)興建的采用中央空調(diào)的商用建筑普遍存在著高能耗的問題,例如清華大學在1998年對北京市的十家營業(yè)較好的大商場進行了全面的測試和統(tǒng)計,這些商場的全年運行能耗平均大約是188kwh/m2.a,而氣候條件大致相當?shù)娜毡镜耐惤ㄖ钠骄昴芎拇蠹s是135kwh/m2.a,也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40%。空調(diào)能耗是商業(yè)建筑的能耗的主要部分,占總能耗的50~60%。初步估計目前全國商用中央空調(diào)用電量為400萬~450萬kW。按重慶和上海的統(tǒng)計,中央空調(diào)用電量已分別占全市總用電量的23%和31.1%[3],給各城市的供配電帶來了沉重的壓力。隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展,能源供應會更加緊張,將會導致影響經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。一般中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50%左右,對于商場和綜合大樓可能要高達60%以上,因此節(jié)約商業(yè)建筑空調(diào)能耗是刻不容緩的。
空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要有兩個方面,一方面是為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機耗電,吸收式制冷機耗蒸汽或燃氣,鍋爐耗煤、燃油、燃氣或電等;另一方面是為了給房間送風和輸送空調(diào)循環(huán)水,風機和水泵所消耗的電能。
冷熱源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供熱量決定,建筑物的空調(diào)需冷量和需熱量的影響因素有室外氣象參數(shù)(如室外空氣溫度、空氣濕度、太陽輻射強度等),室內(nèi)空調(diào)設計標準,外墻門窗的傳熱特性,室內(nèi)人員、照明、設備的散熱、散濕狀況以及新風量的多少等。風機、水泵的輸送能耗受所輸送的空氣量、水量和水系統(tǒng)、風系統(tǒng)的輸送阻力影響,風系統(tǒng)、水系統(tǒng)的流量和阻力的影響因素有系統(tǒng)型式、送風溫差、供回水溫差、送風和送水流速、空氣處理設備和冷熱源設備的阻力和效率等。針對上述影響因素和商業(yè)建筑的特點,商業(yè)建筑空調(diào)節(jié)能的技術措施可歸納為七個方面:減少冷熱負荷、提高冷熱源效率、利用自然冷源、減少水泵電耗、減少風機電耗、改進氣流組織、改善控制。
3提高冷源效率
評價冷源制冷效率的性能指標是制冷系數(shù)(COP,CoefficientOfPerformance),是指單位功耗所能獲得的冷量。制冷系數(shù)與制冷劑的性質無關,僅取決于被冷卻物的溫度T0’和冷卻劑溫度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系數(shù)越高[4]。所以空調(diào)系統(tǒng)冷機的實際運行過程中不要使冷凍水溫度太低、冷卻水溫度太高,否則制冷系數(shù)就會較低,產(chǎn)生單位冷量所需消耗的功量多,耗電量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:
3.1降低冷卻水溫度
由于冷卻水溫度越低,冷機的制冷系數(shù)越高。下圖顯示了某離心壓縮制冷機的制冷效率與冷卻水溫度的變化關系:
從右圖可以看出,冷卻水的供水溫度每上升1℃,冷機的COP下降近4%。降低冷卻水溫度需要加強運行管理,停止的冷卻塔的進出水管的閥門應該關閉,否則,來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高,冷機的制冷系數(shù)就減低了。冷卻塔使用一段時間后,應及時檢修,否則冷卻塔的效率會下降,不能充分地為
冷卻水降溫。
3.2提高冷凍水溫度
由于冷凍水溫度越高,冷機的制冷效率越高,右圖顯示了某冷機制冷系數(shù)與冷凍水供水溫度的關系。從圖中可看出,冷凍水供水溫度提高1℃,冷機的制冷系數(shù)可提高3%,所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。例如,不要設置過低的冷機冷凍水設定溫度;關閉停止運行的冷機的水閥,防止部
分冷凍水走旁通管路,經(jīng)過運行中的冷機的水量較少,冷凍水溫度被冷機降低到過低的水平。
4利用自然冷源
由于建筑室內(nèi)的人員、照明燈光、電腦的設備的散熱量的影響,在春秋季當室外空氣溫度較低時,室內(nèi)空氣溫度仍然較高,仍需要供冷。尤其是沒有外墻、外窗的內(nèi)區(qū)房間,即使在寒冷的冬季,由于室內(nèi)的散熱量沒有途徑散發(fā)到室外,室內(nèi)仍需供冷。此時如果開啟冷機供冷,不僅由于此時冷負荷較小,冷機制冷系數(shù)較低、能耗大,而且極端不合理。
比較常見而且容易利用的自然冷源主要有兩種,一種是地下水,另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣。由于地下水常年保持在18℃左右的溫度,所以地下水不僅可以在夏季可作為冷卻水為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量,而且冬季還可以利用水源熱泵機組為空調(diào)系統(tǒng)提供熱量。第二種較好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空氣,此時室外空氣較低,可用于空調(diào)系統(tǒng)供冷。例如,北京春秋季的室外空氣濕球溫度一般低于15℃,冬季室外空氣濕球溫度一般低于0℃,這種溫度下的空氣是較好的冷源,可用于空調(diào)系統(tǒng)供冷。
室外冷空氣的利用有兩種方法:一是春秋季利用低溫室外空氣供冷,當室外空氣溫度較低時,可以直接將室外低溫空氣送至室內(nèi),為室內(nèi)降溫。為了能實現(xiàn)在春秋季利用低溫室外空氣供冷,空調(diào)系統(tǒng)設計時注意要有足夠的新風道引入室外新風。第二種方法是利用冷卻塔供冷,適合沒有足夠的新風道為室內(nèi)送室外新風。具體方法是春秋季利用冷卻塔將冷卻水溫度降低,再通過板式換熱器冷卻冷凍循環(huán)水,被降低了溫度的冷凍水送到末端的散冷設備,如風機盤管、空調(diào)箱,將冷量送到各個需要供冷的房間。
此外,冬夏季利用全熱交換器回收冷熱量,也可起到很大的節(jié)能作用。為了保證室內(nèi)空氣足夠新鮮,滿足人們的舒適要求,空調(diào)系統(tǒng)需要從室外抽取一定量新鮮空氣送入室內(nèi),同時將室內(nèi)污染物濃度較高的空氣排至室外。而這部分排風的溫度、濕度參數(shù)是室內(nèi)的空調(diào)設計參數(shù),冬季比室外空氣熱,夏季比室外空氣冷。通過全熱交換器,將排風的冷熱量傳遞給新風,可以回收排風冷熱量的70~80%左右[5],有明顯的節(jié)能作用。
5減少水泵電耗
空調(diào)系統(tǒng)中的水泵不僅起著非常重要的作用,而且耗電量也非常大。下圖是對北京12家星級賓館空調(diào)水泵耗電量的調(diào)查結果:圖3-4空調(diào)水泵耗電量比例
從上圖可以看出,空調(diào)水泵的耗電量占建筑總耗電量的8%~16%,占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的15%~30%,耗電量接近于全樓照明用的電量,所以水泵節(jié)能非常重要,節(jié)能潛力也比較大。減少空調(diào)水泵電耗可從以下幾個方面著手:
5.1冷卻水開式系統(tǒng)改為閉式系統(tǒng)
開式冷卻水系統(tǒng)中冷卻水泵的揚程除了要克服冷卻水在管道中的流動阻力外,還要提供將冷卻水從冷卻水池送至高位冷卻塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷卻水池,將從冷卻塔回來的水管直接接至冷卻水泵的入口,這種冷卻水系統(tǒng)成為閉式冷卻水系統(tǒng),冷卻水泵就不需提供將冷卻水從制冷機提升到冷卻塔克服水位高差所需要的能量,只需提供能量克服冷卻水在管道中流動的阻力,所以所需要的水泵揚程要
比開式冷卻水系統(tǒng)小得多,因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某飯店冷卻水系統(tǒng)為開式系統(tǒng),制冷機房和冷卻水池設在一層,冷卻塔設在十層屋頂,距地面33米,冷卻水泵揚程為67米,配電功率為180kW,而改成閉式冷卻水系統(tǒng)后,冷卻水泵揚程只需25米,配電功率僅為75kW,每年可節(jié)電18萬度,合人民幣10.8萬元。
5.2減小閥門、過濾器阻力
閥門和過濾器是空調(diào)水管路系統(tǒng)中主要的阻力部件。在空調(diào)系統(tǒng)的運行管理過程中,要定期清洗過濾器,如果過濾器被沉淀物堵塞,空調(diào)循環(huán)水流經(jīng)過濾器的阻力會增加數(shù)倍。
閥門是調(diào)節(jié)管路阻力特性的主要部件,不同支路阻力不平衡時主要靠調(diào)節(jié)閥門開度來使各支路阻力平衡,以保證各個支路的水流量滿足需要。由于閥門的阻力會增加水泵的揚程和電耗,所以應盡量避免使用閥門調(diào)節(jié)阻力的方法。
實際工程中有很多不合理地調(diào)節(jié)閥門開度,造成水泵電耗無謂浪費的現(xiàn)象。例如北京某飯店的空調(diào)水系統(tǒng)的壓力分布如下圖所示:
根據(jù)上圖水系統(tǒng)的運行壓力分析可以看出,在熱交換器和熱水循環(huán)泵之間的閥門(此閥門的開度僅有25%)和管路消耗了0.2Mpa的揚程,泵后閥門(此閥門的開度僅有25%)消耗了0.08Mpa,而加壓泵總的揚程才0.25MPa,加壓泵出口的閥后壓力為1.12Mpa,還低于熱交換器的出口壓力,加壓泵的加壓都消耗在了其前后的管路閥門上了,并不起到真正的加壓作用。所以從冬季供熱工況而言,加壓泵是多余的。如果取消標準層加壓泵,每年可節(jié)省電耗22萬度,節(jié)省運行費16.5萬元。
5.3提高水泵效率
水泵功率是指由原動機傳到泵軸上的功率被流體利用的程度。水泵的效率隨水泵工作狀態(tài)點的不同從0~最大效率(一般80%左右)變化。在輸送流體的要求相同,即要求的輸出功率相同的條件下,如果水泵的效率較低,那么就需要較大的輸入功率,水泵的能耗就會較大。因此,空調(diào)系統(tǒng)設計時要選擇型號規(guī)格合適的水泵,使其工作在高效率狀態(tài)點??照{(diào)系統(tǒng)運行管理時,也要注意讓水泵工作在高效率狀態(tài)點。
5.4設定合適的空調(diào)系統(tǒng)水流量
空調(diào)系統(tǒng)的水流量是由空調(diào)冷熱負荷和空調(diào)水供回水溫差決定的,如下式所示:
(3-1)
式中:
G――水流量,kg/h;
Q――冷熱負荷,kcal/h;
Δt――供回水溫差,℃。
從上式可看出,空調(diào)水供回水溫差越大,空調(diào)水流量越小,從而水泵的耗電量越小。但是空調(diào)水流量減少,流經(jīng)制冷機的蒸發(fā)器時流速降低,引起換熱系數(shù)降低,需要的換熱面積增大,金屬耗量增大。所以經(jīng)過技術經(jīng)濟比較,空調(diào)冷凍水的供回水溫差4~6℃較經(jīng)濟合理[4],空調(diào)熱水的供回水溫差10℃較經(jīng)濟合理,大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)都按照5℃的冷凍水供回水溫差和10℃空調(diào)熱水供回水溫差的工況設計。
空調(diào)循環(huán)水泵的耗電量跟流量的3次方成正比,如下式所示:
(3-2)
式中:
N――水泵耗電功率,kW;
S――管路阻抗,表征管路特性的參數(shù),kPa.s/m6;
G――水流量,m3/s;
――水泵效率。
實際工程中有很多空調(diào)系統(tǒng)的供回水溫差只有2~3℃,如果將供回水溫差提高到5℃,水流量將減少到原來的50%左右,所以如果水流量減少50%,水泵耗電量將減少87.5%,節(jié)能效果非常明顯。但是實際工程中常出現(xiàn)如果減少水流量,有些房間就會出現(xiàn)夏季室溫降不下來的情況,而不得不提高流量、降低溫差來運行。出現(xiàn)這種情況的原因是水系統(tǒng)中各個支路阻力不平衡,夏季過熱的房間所屬的支路阻力大,當流量減少時,阻力大的支路水流量減小到不能滿足需要的程度,致使房間過熱。如果加大流量,阻力小的支路就會超過需要的水流量,那些阻力大的支路的水流量則剛好滿足要求,不會出現(xiàn)夏季室溫降不下來的情況。這種空調(diào)系統(tǒng)的運行是以增大流量和耗電量為代價的。
變頻水泵的使用
室外空氣溫度、濕度參數(shù)在整個供冷季和供暖季是在不斷變化的,所以空調(diào)系統(tǒng)的冷熱負荷在一年中也在不斷變化,并不保持一成不變??照{(diào)的冷熱負荷一年中變很大,全年大部分時間的負荷只有最大負荷的50%左右。當空調(diào)冷熱負荷變化時,由公式(3-1)可知,所需要的空調(diào)冷熱循環(huán)水量也隨負荷相應變化。水泵的流量、揚程、軸功率和轉速間的關系如下:[7]
(3-3)
式中:
n1,n2――電機轉速;
G1,G2――水流量;
H1,H2――水泵揚程;
N1,N2――水泵軸功率;
所以通過改變水泵電機的轉速,就可以連續(xù)地改變水泵的流量。電機的轉速跟交流電的頻率成正比。通常市政電網(wǎng)的電流頻率是50hz,變頻調(diào)速水泵就是利用變頻器改變電流頻率來改變水泵轉速和流量。
由于建筑全年平均冷熱負荷只有最大冷熱負荷的50%左右,如果通過使用變頻調(diào)速水泵使水量隨冷熱負荷變化,那么全年平均的水量只有最大水流量的50%左右,水泵能耗只有定水量系統(tǒng)水泵能耗的12.5%,節(jié)能效果是非常明顯的。
6減少風機電耗
空調(diào)系統(tǒng)中風機包括空調(diào)風機以及其它送風機、排風機的,這些設備的電耗占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的比例是最大的,右圖顯示了北京某飯店空調(diào)系統(tǒng)各設備能耗所占的比例:
空調(diào)系統(tǒng)風機電耗所占比例最大,風機節(jié)能的潛力也就最大,風機的節(jié)能也應引起最大的重視。減少風機能耗主要從以下幾個方面入手:定期清洗過濾
圖3-6某飯店空調(diào)系統(tǒng)各設備耗電量比例
定期檢修、檢查皮帶是否太松、工作點是否偏移、送風狀態(tài)是否合適。
7改善空調(diào)系統(tǒng)控制
目前很多商業(yè)建筑的空調(diào)系統(tǒng)未設空調(diào)自控,也有很多商業(yè)建筑的空調(diào)自控系統(tǒng)因年久失修而無法使用,這使得空調(diào)系統(tǒng)的運行管理很不方便。特別是對于面積較大的商業(yè)建筑,可能有上百臺空調(diào)箱、新風機組,運行管理人員連每天啟??照{(diào)箱都沒有足夠的精力去實現(xiàn),更不用說適時地調(diào)整空調(diào)箱的運行參數(shù),讓其節(jié)能運行。因此很多商業(yè)建筑的空調(diào)箱、新風機在空調(diào)季節(jié)只得讓它們?nèi)?4小時運行。如果為空調(diào)系統(tǒng)加裝自控系統(tǒng),即使是最簡單的啟??刂?,也可以極大節(jié)省空調(diào)能耗。例如北京某寫字樓、飯店,面積13.5萬平方米,有空調(diào)箱、新風機組90多臺,而運行管理人員只有十幾人,空調(diào)箱、新風機在空調(diào)季只能全天24小時運行。如果只為空調(diào)系統(tǒng)增加啟??刂疲磕昕晒?jié)電130萬度,節(jié)約運行費78萬元。
8總結
目前中國商業(yè)建筑建設量大,商業(yè)建筑的能耗較發(fā)達國家高40%左右,商業(yè)建筑的節(jié)能是非常重要、刻不容緩的一項工作。商業(yè)建筑的空調(diào)能耗是商業(yè)建筑的能耗的主要部分,通過上述具體措施,可以有效的降低商業(yè)建筑的空調(diào)能耗,并且已建成的商業(yè)建筑空調(diào)節(jié)能具有投資回收期短、效益高的特點,有利于商業(yè)建筑空調(diào)節(jié)能工作的開展。
參考文獻
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篇7
關鍵詞: 暖通空調(diào) 控制技術 節(jié)能技術
一、空調(diào)相關的技術問題
1 空調(diào)系統(tǒng)長時間處在低負荷下運行。具體表現(xiàn)為:系統(tǒng)在大流量小溫差中運行,在新風不足和冷凝水過多的情況下造成能源浪費嚴重。由于空調(diào)系統(tǒng)采用定工作點方式運行,導致傳熱環(huán)節(jié)的傳熱效率大大降低, 使系統(tǒng)浪費了大量的能量。
2 空調(diào)控制器設計不合理。 由于空氣處理機的熱交換存在潛熱交換的非線性環(huán)節(jié), 當一些因素發(fā)生變化時,冷凍水溫度和壓力發(fā)生就會變化。因此,需要開發(fā)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制技術,使空調(diào)系統(tǒng)在不同負荷下達到最好的控制效果, 也是目前非常迫切解決的問題。
二、空調(diào)技術的控制措施
1 設計水平的提高.首先必須是設計思想水平的提高, 應從管理和技術兩方面入手來優(yōu)化空調(diào)技術 。目前,設計方案的主要問題是評價體系不完整、定性指標的評價和權重的確定缺乏客觀性,沒有針對具體的設計條件和要求, 對空調(diào)十大評價指標進行綜合評價,設計方案無法做到科學的管理,透明客觀、公正的評價,需要加強相關方案設計軟件的開發(fā)研究, 以實現(xiàn)空調(diào)方案設計規(guī)范化。咋充分考慮建筑方案的節(jié)能性、經(jīng)濟性、環(huán)境影響的基礎上,改變目前空調(diào)設計費偏低的問題,,并制定相應法規(guī)保障工程設計的合理設計周期, 使空調(diào)設計人員 在方案設計中以最短的時間和最少的精力達到事半功倍的效果。
房間溫度控制過程中涉及到很多因素影響,而且溫度變化過程具有明顯的滯后性和慣性。當溫度有較大的波動的時候,采用傳統(tǒng)的控制方法,如PID控制、人工決策的開環(huán)控制等,不能及時得到控制的效果的反饋,等到控制器得到控制溫度信息時,控制的溫度已經(jīng)出現(xiàn)了超調(diào)的情況,導致實際溫度反復的在設定溫度上下波動,進而使得空調(diào)的頻率在一定的范圍之內(nèi)反復。另一方面,本文的目的是設計并制造出一個能夠適用于大多數(shù)通訊機房節(jié)能控制的設備,而不是針對于某一個特定的受控房間,因此無法得到精準的數(shù)學模型參數(shù),只能經(jīng)過一定的推理和演算之后得到近似的模型結構和參數(shù)范圍,這就需要所設計的控制方式具有一定的自我學習能力,同時要保證傳統(tǒng)控制方式的快速性和穩(wěn)定性。
2 空調(diào)技術的控制
2.1 節(jié)能減耗的控制理論。在空調(diào)的空氣處理部分建立動態(tài)建模, 以使得空調(diào)系統(tǒng)可以采用更高級的控制算法和合理的優(yōu)化策略來減少能量的消耗,對被調(diào)房間的溫度采用定工作點工作的控制, 使空調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的房間環(huán)境適合, 減少空調(diào)系統(tǒng)能量的消耗。
2. 2 控制技術技術。
2.2.1 模糊控制技術。利用定送風量、 定溫度和定壓力的 C A V 系統(tǒng)會導致消耗大量的能量, 究其原因是由于空氣處理單元中送風管道引起的純滯后和大慣性, 這些參數(shù)的調(diào)整需要更多的時間。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的特點在于它是模糊邏輯推理與神經(jīng)網(wǎng)絡有機結合的產(chǎn)物,利用神經(jīng)網(wǎng)絡結構使傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡中沒有明確物理含義的權值被賦予了模糊邏輯中,通過局部網(wǎng)絡建立任意的非線性函數(shù),并且網(wǎng)絡輸入的數(shù)目等效于所研究問題的獨立變量數(shù)目,.利用神經(jīng)網(wǎng)絡很好的解決了空氣處理單元被控對象復雜性,而且能夠在外部的干擾下對室內(nèi)溫度進行及時的調(diào)解。控制是一個耗時、耗能的過程,對空調(diào)的模型結構進行了主觀假設。
2.2.2 智能控制技術。 把參數(shù)自調(diào)整模糊控制器應用于空調(diào)的控制器中,空調(diào)模型把智能控制應用于空調(diào)的控制系統(tǒng)中成為了人們研究的熱點,同時也是未來的空調(diào)控制必將向著智能控制的方向發(fā)展。
2.2.3 預測控制技術。把預測到未來的信息利用選定的優(yōu)化方法對給定的同標函數(shù)進行合理的優(yōu)化, 從而確定得到系統(tǒng)合理的控制規(guī)律, 使被控對象采用最小方差控制中所用的回歸積分來描述受到隨機干擾的對象。同時預測控制的優(yōu)化策略,采用一個不變的全局優(yōu)化目標,確定了對象當前及未來控制作用的大小,這些控制作用較優(yōu)地達到系統(tǒng)的設定值,對控制性能產(chǎn)生重要的影響。預測控制把當前控制影響較多的對象均包含在內(nèi),雖然快速性和穩(wěn)定性較差, 但減少了計算時間,對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性有著很大的改進作用。
2.3風系統(tǒng)變負荷調(diào)節(jié)
一個空調(diào)系統(tǒng)風量的調(diào)節(jié)包括兩個方面:各個空調(diào)分區(qū)的風量調(diào)節(jié)和整個空調(diào)系統(tǒng)的總風量調(diào)節(jié)。從控制方法上來說就是:各個空調(diào)分區(qū)根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)自己的送風量;整個系統(tǒng)根據(jù)所有空調(diào)分區(qū)的總風量調(diào)節(jié)風機轉速來改變總送風量。在實際運行中,空調(diào)系統(tǒng)的負荷不斷變化,每時每刻所需的新風量也是一個變量,如果送風量按照一定值設定就會造成能量的浪費。例如,某時刻某個空調(diào)區(qū)域會議室將停止使用,空調(diào)器冷凍水路被切斷,但新風仍然向空調(diào)房間輸送,使得新風機組的能耗并沒有因為該空調(diào)區(qū)域停止使用而下降,造成能源的浪費。由于采用了聯(lián)動風閥,使得各空調(diào)區(qū)在無人或不使用的條件下,切斷送入該空調(diào)區(qū)的新風,進而減少了系統(tǒng)的總新風量,減少了新風負荷。利用總風量控制法計算出各個空調(diào)區(qū)末端的系統(tǒng)總送風量,并計算出合適的風機轉速,采用變頻技術就能夠最大限度的實現(xiàn)節(jié)能。
2.4 調(diào)速技術
對于空調(diào)風機而言,其調(diào)速性能要求相對較低,因此可以采用不帶速度反饋的變頻調(diào)速系統(tǒng),同時考慮到流量、壓差以及功率與轉速之間的線性、平方和立方關系,對壓頻比(變頻器的輸出電壓和輸出頻率的比值)恒定的開環(huán)控制方式進行修正。將壓頻曲線配置在恒定壓頻比直線之下,保證在低速運行時電機的氣隙磁通低于額定值,電機的最大轉矩低于額定氣隙磁通時的轉矩,于是鐵損耗較小,在部分負載時可以提供更高的效率。
連續(xù)改變供電電源的頻率,即可連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)電機的轉速,這種方法稱為變頻調(diào)速,變頻調(diào)速具有良好的調(diào)速特性。應用變頻調(diào)速,可以大大提高電機轉速的控制精度,使電機在最節(jié)能的轉速下運行。以風機、水泵為例,根據(jù)流體力學原理,軸功率與轉速的三次方成正比。當所需風量減少,風機轉速降低時,其功率按轉速的三次方下降。因此,精確調(diào)速的節(jié)電效果非??捎^。在實際運行中,輕載運行的時間所占比例卻非常高。采用變頻調(diào)速,可大大提高輕載運行時的工作效率。因而變頻調(diào)節(jié)是理想的調(diào)速方式。
3.結束語
空調(diào)技術在能源危機的大背景下,節(jié)能技術成為未來建筑發(fā)展的方向,隨著空調(diào)系統(tǒng)在建筑能耗中所占比重的增多,人們對建筑節(jié)能的關注程度正日益增加。我們以科學為基礎發(fā)展空調(diào)技術,開發(fā)新能源是解決世界能源危機的有效措施,空調(diào)技術在設計思想和控制技術方面要求人們?nèi)栏褡袷?。我國的電力十分緊張,但所需能量也在增長。因此,在空調(diào)設計中應注意熱工性能和熱設備的保溫性能;,充分利用天然能源,同時采取自控節(jié)能等措施。
參考文獻
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關鍵詞:暖通空調(diào);能耗;節(jié)能
中圖分類號: TU96+2 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
隨著人們生活水平的提高,人們對自己生活居住空間的舒適性要求也相應地有所提高,為了人們的這一需求,大量建筑工程中都紛紛采取了暖通空調(diào)系統(tǒng),雖然暖通空調(diào)的出現(xiàn)給人們的生活帶來了一定的益處,但是由此產(chǎn)生出的能耗卻不得不引起我們的關注和重視。據(jù)有關調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,我國每年僅建筑暖通空調(diào)的能耗就占據(jù)總能耗的23%左右,這一數(shù)字還有不斷上升的趨勢。而導致這一問題的主要原因是建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計安裝過程中,常常會出現(xiàn)一些問題,正是因為這些問題的存在是暖通空調(diào)能耗劇增。為此,降低暖通空調(diào)能耗已經(jīng)勢在必行?;诖它c,這里首先闡述了構成暖通空調(diào)能耗的主要因素,進而分析了暖通空調(diào)節(jié)能存在的具體問題,并在此基礎上提出降低暖通空調(diào)能耗的有效策略。
1、空調(diào)系統(tǒng)的綜合節(jié)能分析
完整的空調(diào)系統(tǒng)由末端、冷源、輸送系統(tǒng)等部分組成,只有當它們協(xié)同工作,充分發(fā)揮各自的效能時,整個空調(diào)系統(tǒng)才能達到綜合節(jié)能的效果。對于潔凈空調(diào)系統(tǒng),在滿足設計要求的情況下,應該盡可能地降低潔凈室的換氣次數(shù),首先從源頭上降低系統(tǒng)的能耗。 我們可以利用 CFD 技術來幫助我們選擇合適的潔凈室布置方案, 確定較低的換氣次數(shù)。 確定好了潔凈室的布置方案和換氣次數(shù),就應該選擇合理空氣處理方式。通過對潔凈室空氣處理的節(jié)能分析,我們看到,采用分散式的 FFU 系統(tǒng)比整體式系統(tǒng)要節(jié)能。 目前很多高等級的潔凈室已經(jīng)采用 FFU 加干盤管加新風機組的方式來處理空氣。 干盤管中的水是由板式換熱器將 7℃的冷凍水換熱成 12℃后再使用。 但是,這樣的做法就會在冷源側浪費較多的冷水機組和水泵的能耗。如果將末端的新風處理機組和板式換熱器串聯(lián),這樣就可以節(jié)約水泵克服板式換熱器兩側的阻力所消耗的電能,以及節(jié)約換熱過程中浪費的冷量。
2、構成暖通空調(diào)能耗的主要因素
通常情況下,任何一款產(chǎn)品的總能耗都應當是該產(chǎn)品自材料采購、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品成型、售出使用直至解體的這個生命周期內(nèi)消耗的總體能耗。根據(jù)這一觀點,建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的總能耗也應當是從系統(tǒng)建設直至使用過程中消耗的總能耗,除此之外,還應當包括暖通空調(diào)系統(tǒng)解體時浪費的那部分能耗。由此可見,對暖通空調(diào)的節(jié)能問題不能單純地看作是運行期的節(jié)能,而是應當將之看作是整個生命周期的節(jié)能。為此,想要最大程度地降低暖通空調(diào)能耗,就必須在設計時采用最小的符合、在運行時最大效率低利用能源,只有這樣才可能是暖通空調(diào)的總能耗將之最低。由于暖通空調(diào)本身的負荷與所處運行環(huán)境中很多因素有關,這些因素的存在都有可能引起暖通空調(diào)能耗增大,為了在暖通空調(diào)投入運行的過程中使能源消耗情況降至最低,就必須充分考慮這些可能引起暖通空調(diào)能耗過高的因素。其中較為重要的一點是應當選擇能夠滿足暖通空調(diào)運行所需動力的設備功率值符合要求,這樣可以顯著提高能源的整體利用效率。
3、暖通空調(diào)節(jié)能存在的具體問題分析
現(xiàn)階段,我國建筑暖通空調(diào)節(jié)能問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面上:
3.1設計施工方面的問題。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計質量優(yōu)劣直接關系到節(jié)能性能的高低,這是一個無可爭議的事實。但是有些設計人員卻在實際設計中對此重視程度明顯不足,這就導致了建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)不但前期投資較大,而且運行過程中的能耗也非常之高,嚴重超出了國家規(guī)定的建筑能耗標準。此外,由于暖通空調(diào)的設計單位和施工單位是分開的,這就導致了施工單位和設計單位不能很好地協(xié)調(diào),從而使得在實際施工中經(jīng)常與設計要求不符的情況,這也在一定程度上增大了暖通空調(diào)的能耗。
3.2暖通空調(diào)運行管理方面存在的節(jié)能問題。除設計施工外,運行管理對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了,因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓,很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識、不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作,顯然系統(tǒng)達不到相應的節(jié)能效果。
4、降低暖通空調(diào)能耗的有效措施
4.1應注重從節(jié)能的角度認真進行設計方案的比較和優(yōu)選。例如對冷熱源系統(tǒng)的選擇,因為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量大部分是冷熱源系統(tǒng)中消耗掉的。選擇冷熱源系統(tǒng)不僅需要考慮它的初投資和運行費用,還應結合當?shù)啬茉唇Y構和建筑使用功能特點,對耗能指標進行分析比較,在系統(tǒng)形勢選擇和劃分時應注意考慮不同朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)之間的差異,系統(tǒng)應分開設置或分環(huán),以便分系統(tǒng)或分環(huán)控制和調(diào)節(jié)。這樣可以避免某些區(qū)域出現(xiàn)夏季過冷或冬季過熱的現(xiàn)象,造成不必要的能旦損耗。在設計巾應注意考慮節(jié)能效果,不能育目地追求新技術,認為采用最新技術的設計方案就是最佳方案。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在確定暖通空調(diào)設計方案時,務必結合工程的具體情況,根據(jù)負荷特性、建筑使用功能要求和環(huán)境特點等多方面因素,注意從節(jié)能角度、全面技術經(jīng)濟分析比較后確定出最佳設計方案,確保系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性與節(jié)能性。
4.2認真進行設計計算。應根據(jù)工程具體情況對暖通空調(diào)運行季節(jié)進行全工況、全過程的分析計算,尋找出一個比較合理的設計方案,使暖通空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣象參數(shù)或室內(nèi)狀況下都能經(jīng)濟合理地運行,為在運行中節(jié)能奠定基礎,并且要認真、合理地確定系統(tǒng)冷、熱負荷及風、水管道阻力,選擇合適的冷、熱源設備和水泵、風機等動力設備,確保所選擇的各項設備能恰好在最佳工況狀態(tài)下運行。不經(jīng)計算只按照水泵或風機的特性曲線選擇設備,或按照水泵和風機樣本的銘牌參數(shù)選擇流量、揚程等都會在運行中造成不必要的能量損耗。另外,在有條件或系統(tǒng)允許的情況下,經(jīng)過綜合進行總能耗的比較,應合理加大系統(tǒng)的介質溫差,以減少系統(tǒng)的水流和送風量。降低輸送過程中的能耗。
4.3必須提高國內(nèi)暖通空調(diào)設計收費水平。提高國內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)設計收費水平,使國內(nèi)外設計單位能在公平的條件下進行競爭,管理部門應制定相應的法規(guī),保障工程設計的合理設計周期,使暖通空調(diào)設計人員在方案設計階段投入更多的時間和精力考慮節(jié)能等要素,這樣才能達到事半功倍的效果。
4.4深入研究水源熱泵技術。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在建筑行業(yè)中日益受到人們的廣泛關注,這是由于該技術在某種程度上可較好實現(xiàn)節(jié)能目標,水源熱泵包含地緣與水環(huán)熱泵兩類,其優(yōu)勢特征在于利用低溫淺層地能通過熱泵裝置將其提升到建筑物需要的溫度水平。該類熱泵應用技術主要依靠再生能源,可實現(xiàn)較好的回收利用,并充分滿足節(jié)能要求。因此我們應從該層面出發(fā),展開熱泵技術的深入開發(fā)及科學研究,令再生能源成為暖通空調(diào)系統(tǒng)的主體運行動力,進而顯著降低系統(tǒng)能耗。
結束語
隨著我國建筑的不斷增多,暖通空調(diào)系統(tǒng)也必然會隨之增多,節(jié)能問題顯得越來越重要。為此,必須認真分析暖通空調(diào)節(jié)能存在的問題,并采取一些行之有效的措施加以解決,以此來降低暖通空調(diào)的能耗,這對于降低建筑總體能耗意義重大。
參考文獻
[1]周雄輝,陳煥新,廖勝明,等.單位面積冷負荷對高層建筑空調(diào)節(jié)能的影響[C]//中國鐵道學會鐵路工程分會2009年暖通專業(yè)年會論文集,2009(1).
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關鍵詞:暖通空調(diào);節(jié)能設計;發(fā)展;工程質量
近年來,暖通空調(diào)專業(yè)人員對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能給予了足夠的重視,采用改良技術與組織等形式,增加能源的利用效率,結合具體的地區(qū)環(huán)境,運用不同的方式,推廣針對性的節(jié)能技術,降低能耗,這是具有社會和經(jīng)濟的雙重效益,推動經(jīng)濟的發(fā)展,促進社會的進步。針對當前我國暖通空調(diào)設計的現(xiàn)象,節(jié)能設計理念在空調(diào)設計中受到了高度的重視。
1、暖通空調(diào)節(jié)能設計新思路
暖通空調(diào)節(jié)能設計的最主要目標是為了實現(xiàn)節(jié)能的目的,用舒適指標指導系統(tǒng)中的節(jié)能設計,用溫度、濕度、平均輻射溫度、風速與勞動強度等六種影響熱舒適指標因素的合適比例,實現(xiàn)人們舒適性及節(jié)能降耗的協(xié)調(diào)。在寒冷的季節(jié),溫度是影響人的舒適性的主要因素,除此之外,人們生活環(huán)境中的光、色同樣會影響生活的舒適性,在建筑中選用暖色調(diào)可以提高人們的心理溫度,調(diào)低實際的室內(nèi)溫度,避免能源的損耗。同時,合理的選取暖通的設計參數(shù),從溫度與濕度來保證室內(nèi)的舒適標準的情況下,節(jié)能是負荷大小的重點因素。
提高暖通空調(diào)的設計水平關鍵是實現(xiàn)自動化控制,保證暖通空調(diào)房屋的溫度與濕度的控制,同時節(jié)約熱力,最大程度的實現(xiàn)能好的降低。過去,對暖通空調(diào)的控制方式是通過測量空氣的溫度與濕度來決定的,其對具體的環(huán)境表現(xiàn)不夠全面,導致暖通系統(tǒng)對人體的直接作用小,對環(huán)境的調(diào)控不夠及時,產(chǎn)生不同程度的損耗。運用現(xiàn)代化的技術,選取合適的評價指標對暖通空調(diào)進行調(diào)控,不僅可以解決傳統(tǒng)的控制方式中的不足,而且也可以達到節(jié)能的目的,一舉雙得。
2、暖通空調(diào)節(jié)能設計的探索
2.1 圍護結構的節(jié)能設計
圍護結構的保溫性、窗戶與墻壁所占面積在一定程度上決定了圍護結構的熱系數(shù),通過圍護結構調(diào)節(jié)空調(diào)負荷。在暖通空調(diào)設計的初期,需要對房屋的圍護結構進行考察,利用優(yōu)點抵抗室外低溫,提高圍護結構的性能,降低熱負荷時當前建筑節(jié)能的首選。
2.2 運用高效的節(jié)能系統(tǒng)
通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計,使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng),系統(tǒng)的設計水平?jīng)Q定其使用性能,空調(diào)系統(tǒng)設計對系統(tǒng)節(jié)能具有十分重要的意義,所以,在進行設計的過程中要在基本原則的前提下,不斷地提升設計水平,結合工程實踐,不斷創(chuàng)新設計理念,降低能耗,充分利用環(huán)境的優(yōu)勢來實現(xiàn)節(jié)能的目的,保證系統(tǒng)的高效性。
2.3 使用高效節(jié)能設備
暖通空調(diào)的耗電量較大,在用電的高峰期,常常會出現(xiàn)供電緊張,對此,可以選用一些高效節(jié)能的設備,例如使用蓄冷水池的空調(diào)。具體的情況要根據(jù)當?shù)氐陌l(fā)展情況決定,盡量選用性能優(yōu)良的設備,建立能量循環(huán)系統(tǒng)。
從實踐的情況來看,尤其是建筑中所使用的制冷空調(diào)產(chǎn)品要提出更高的節(jié)能要求,除了要選擇性能優(yōu)良的空調(diào)設備外,還需要加強運行管理,適應不同負荷時的節(jié)能需求,按照規(guī)范進行維護與調(diào)節(jié),提高設備的運行質量,延長設備的使用壽命。
2.4 選擇具有能量回收裝置的空調(diào)器
在暖通空調(diào)的節(jié)能設計過程中,常常會出現(xiàn)由于空空調(diào)某方面的要求將空調(diào)系統(tǒng)設計成直流系統(tǒng),在夏季其排放與室外新風之間的溫差較大,而且是具有一定的負面影響,因此不能直接進入到空調(diào)系統(tǒng),此時應對排風進行顯熱回收。
首先,制冷機冷凝熱回收。一般情況下蒸汽壓縮式制冷機組或者空氣源熱泵產(chǎn)生大量的冷凝熱熱量是機組制冷的1.1.5-1.3倍,電能的消耗量與空調(diào)用冷量不成比例,大部分熱量被消耗,增加了空氣負擔,對損耗的這部分熱量加以利用,可以有效地降低成本。
其次,回收空氣熱。對于有轉輪式、板式、板翅式、熱管式、中間熱媒式等,顯熱回收效率可達50%-70%,全熱回收效率可達70%-85%。根據(jù)有關規(guī)定,符合下列條件之一時,應裝設熱回收裝置應當設有集中排風系統(tǒng)的風量≥3000m3/h的直流式空調(diào)系統(tǒng),當新風與排風的溫度差≥8攝氏度時;同時應當設有集中排風系統(tǒng)的風量1000m3/h,新風比≥40%的空調(diào)系統(tǒng),當新風與排風的溫度差≥8攝氏度時應當設有獨立新風和排風的系統(tǒng)。3暖通空調(diào)節(jié)能的發(fā)展趨勢
眾所周知,暖通空調(diào)的能量損耗大,在使用過程中對空氣會產(chǎn)生不同程度的危害,由于空調(diào)系統(tǒng)中所采用的高品位、不可再生資源所導致的資源問題也日益突出,可再生資源與低品位能源的開發(fā)利用成為迫切需要解決的問題,為此,必須要加大合理有效資源的利用及開發(fā)。
在空調(diào)系統(tǒng)中采用新技術,為節(jié)能發(fā)展提供了新的方向,通過綠色能源技術的開發(fā),盡量選擇綠色新技術進行暖通空調(diào)的設計。如采用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷供熱系統(tǒng),不僅實現(xiàn)了可再生資源的高效運用,同時也提升了經(jīng)濟效益,是符合當前經(jīng)濟及社會發(fā)展趨勢的。利用當?shù)丨h(huán)境能源,如在地熱豐富地區(qū),運用地熱作為暖通空調(diào)消耗的能量資源,通過把地熱(冷)能和太陽能等可再生資源應用于空調(diào)制冷,具有不可替代的優(yōu)勢,而且其無污染,與可持續(xù)發(fā)展理念相一致。
地源熱泵是運用淺層、深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作為夏季冷源與冬季熱源的,不僅可以供暖,也可以制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。該技術在國外已經(jīng)得到了廣泛的應用,該系統(tǒng)空調(diào)的發(fā)展空間巨大,盡管太陽能具有較大的利用空間,但是其技術還不夠成熟,必須要緊跟時展的角度,推廣綠色能源技術。
篇10
關鍵詞:暖通空調(diào);能耗;影響;途徑;節(jié)能設計
1 暖通空調(diào)領域能耗
1.1 建筑環(huán)境與暖通空調(diào)能耗
建筑能源消耗占社會總能耗的比例較大,建筑節(jié)能是建筑發(fā)展的基本趨勢,也是當代建筑科學技術的一個新的生長點?,F(xiàn)代建筑的必要組成部分――暖通空調(diào)領域也已經(jīng)受到這種趨勢的影響,暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能正在引起暖通空調(diào)設計者的注意,并且針對不同國家、地區(qū)的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調(diào)要求發(fā)展著相關的節(jié)能技術?,F(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中電能占了絕對比例。研究建筑環(huán)境,了解暖通空調(diào)負荷產(chǎn)生的原因及影響因素,可以更加合理地提出解決問題的方法。
1.2 暖通空調(diào)能耗的組成
為了創(chuàng)造舒適的室內(nèi)空調(diào)環(huán)境,必須消耗大量的能源。暖通空調(diào)能耗是建筑能耗中的大戶,據(jù)統(tǒng)計在發(fā)達國家中暖通空調(diào)能耗占建筑能耗的65%,以建筑能耗占總能耗的35%計算,暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例竟高達22.75%,由此可見建筑節(jié)能工作的重點應該是暖通空調(diào)的節(jié)能。從暖通空調(diào)的能耗組成可以看出:暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要決定于空調(diào)冷、熱負荷的確定和空調(diào)系統(tǒng)的合理配置,空調(diào)系統(tǒng)的布置和空調(diào)設備的選擇是以空調(diào)負荷為依據(jù)的。所以暖通空調(diào)節(jié)能的關鍵是空調(diào)外界負荷和內(nèi)部負荷的確定,而暖通空調(diào)節(jié)能工作也應該從這個方面著手,合理布置建筑物的位置,正確選擇外墻、門、窗、屋頂?shù)男螤罴安牧系龋M量減少空調(diào)負荷。
1.3建筑規(guī)劃設計對暖通空調(diào)節(jié)能的影響
規(guī)劃設計是建筑節(jié)能設計的重要方面,規(guī)劃節(jié)能設計應從建設選址、分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構成等方面進行研究。充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌,利用自然因素,分析氣候的決定因素、輻射因素、大氣環(huán)流因素和地理因素的有利、不利影響,通過建筑的規(guī)劃布局對上述因素進行充分利用、改造,形成良好的居住條件和有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。建筑旁邊的綠化不但有防風、隔聲、防塵和美化環(huán)境的作用,而且對于建筑節(jié)能也有重要作用。
2 暖通空調(diào)領域節(jié)能的途徑與方法
2.1 改善建筑圍護結構的保溫性能,減少冷熱損失
對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過圍護結構的空調(diào)負荷占很大比例,而圍護結構的保溫性能決定圍護結構綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過圍護結構的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設計規(guī)范和標準中,首先要求的就是提高圍護結構的保溫隔熱性能。適當增加墻體、屋頂?shù)谋匦阅埽梢詼p少通過這些圍護結構產(chǎn)生的冷熱負荷。例如:采用新型節(jié)能墻體――小型混凝土空心砌塊做墻體可有效減輕建筑物的負荷,其墻體傳熱系數(shù)K=0.54W/m2,比傳統(tǒng)黏土實心磚墻節(jié)能一倍以上。根據(jù)權威部門對住宅圍護結構的熱工測試結果證明,住宅內(nèi)熱量有40%~50%是通過門窗損失,所以應盡量采用密封性好、保溫節(jié)能的新型塑鋼門窗。
2.2 空調(diào)新風量影響空調(diào)系統(tǒng)能耗
空調(diào)新風問題是影響空調(diào)是否節(jié)能的一個方面,新風量過多會增加其負荷,進而增加電耗,處理的新風量過少則會影響空調(diào)環(huán)境的質量,因此針對具體的空調(diào)環(huán)境做好送風溫度和新風比例的調(diào)整非常有利于節(jié)能。比如,對于夏季需供冷、冬季需供熱的空調(diào)房間,室外新風量愈大,系統(tǒng)能耗愈大,在這種情況下,室外新風應控制到衛(wèi)生要求的最小值。而在過渡季節(jié),空調(diào)室內(nèi)一般不需供冷或供熱,可全部采用新風,這種方法是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。
2.3 空調(diào)方式影響空調(diào)系統(tǒng)能耗
選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面。近幾年來,變頻空調(diào)因其具有節(jié)能和提供舒適內(nèi)環(huán)境的顯著特點而得到飛速發(fā)展,到目前為止,變頻空調(diào)器占日本房間空調(diào)器市場銷售份額的80%以上。根據(jù)日本JRA404標準,變頻空調(diào)器季節(jié)能效比遠高于定頻空調(diào)器,在冷負荷相當?shù)那闆r下使用變頻空調(diào)器消耗的功率僅為定頻空調(diào)器的66%,即省電34%。因此,變頻空調(diào)應是空調(diào)發(fā)展的一個趨勢,使空調(diào)盡可能達到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中,我們應采用變頻技術,其主要有兩種形式:用變速泵和變速風機替代調(diào)節(jié)閥,減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗,提高整機效率,或者采用變流量技術,根據(jù)空調(diào)負荷改變水流量或風流量,從而達到節(jié)能效果。
2.4 推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應用,空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升,同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的,它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值,使得同等制熱(或制冷)量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外,利用太陽能供熱或制冷技術也在開發(fā)研究著。
2.5 冷熱回收利用的研究運用,實現(xiàn)能源最大限度的利用
目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展,如空調(diào)系統(tǒng)排風的全熱回收器,夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應等,都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用,顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。從節(jié)能考慮,將系統(tǒng)中需排掉的余熱移向需要熱的地方去是節(jié)能的一種趨勢。全熱交換器的熱傳遞效率現(xiàn)可達到75%~80%。還有一些常用熱回收裝置,如熱管換熱器、板式換熱器、熱回收環(huán)路等。相對來說,熱泵系統(tǒng)回收方式更普遍,熱泵可以回收100℃~120℃以下的廢熱,可利用自然環(huán)境(如空氣和水)和低溫熱源(如地下熱水、低溫太陽熱和余熱)來節(jié)約大量采暖、供熱燃料,是一種新型的高效利用低溫能源的節(jié)能技術。如果熱泵與直接接觸式熱回收設備聯(lián)合使用,其熱回收效率比單一設備要高得多。