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摘要:暖通空调系统节能不仅关系到千家万户的冷暖与广大群众的健康,还关系到国家能源安全策略与环境保护工作, 是影响到国计民生与国家可持续发展的产业。
关键词:暖通空调节能因素方法
中图分类号:TB494文献标识码: A 文章编号:
空调作为耗能大户,与能源紧张局势特别是当前电力紧张局势的形成有着密切关系,空调的迅速普及,使他作为建筑能耗大户的地位日益突显。
一、影响暖通空调的因素
在房屋的建筑热工设计时,为了使房间内产生舒适的微气候,往往需要恰当地利用房屋围护结构的热特性以抵抗室外气候的变化。因此,围护结构在热工设计中是十分重要的,除此之外还有建筑规划设计、太阳辐射、空气温湿度等多方面。
1、围护结构对暖通空调的影响
围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户(包括阳台门等);内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中,围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的,以4 个单元6 层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例:在北京地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%(其中外墙25%,窗户24%,楼梯间隔墙11%,屋面9%,阳台门下部3%,户门3%,地面2%),通過门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%,在沈阳地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的65%(其中外墙26%,窗户26%,屋面8%,阳台门下部1%,外门1%,地面3%),通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占27%。由此可见,改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
2、建筑规划对暖通空调的影响
建筑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,利用自然因素。节能规划设计就是分析构成气候的决定因素:辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响,通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造,形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。
二、暖通空调系统节能的方法
1、在设计阶段重视节能因素
设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂, 系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能, 因此应考虑以下3 个方面的问题:
第一, 应注重从节能的角度认真进行设计方案的比较和优选。例如对冷热源系统的选择, 因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用, 还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点, 对耗能指标进行分析比较, 在系统形势选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异, 系统应分开设置或分环, 以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象, 造成不必要的能量损耗。在设计中应注意考虑节能效果, 不能盲目地追求新技术, 认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案, 实际上每种方案都有其适用条件和范围。若从降低运行费用和能耗指标方面考虑, 先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案; 一种设计方案对于某个工程项目可能是最佳方案, 但是对于另外一个工程项目就可能是不可行的方案; 也不能认为复杂的方案就是高水平的方案, 实际上系统越复杂, 通常其设备就越多, 不仅投资和运行费用高, 系统的可靠性和可控制性也差, 节能效果也就相应越低。总而言之, 在确定暖通空调设计方案时, 务必结合工程的具体情况, 根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境特点等多方面因素, 注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案, 确保系统运行的经济性与节能性。
第二, 必须认真进行设计计算。应根据工程具体情况对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算, 寻找出一个比较合理的设计方案, 使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行, 为在运行中节能奠定基础; 并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力, 选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备, 确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。不经计算只按照水泵或风机的特性曲线选择设备, 或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在运行中造成不必要的能量损耗。另外, 在有条件或系统允许的情况下, 经过综合进行总能耗的比较, 应合理加大系统的介质温差, 以减少系统的水流和送风量, 降低输送过程中的能耗。
第三, 必须提高国内暖通空调设计收费水平。提高国内暖通空调系统设计收费水平, 使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争, 管理部门应制定相应的法规, 保障工程设计的合理设计周期, 使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑节能等要素, 这样才能达到事半功倍的效果。
2、强化系统的运行管理并提高系统控制水平
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。
3、选择节能的采暖空调方式
同一个采暖对象采用不同的采暖方式, 其能耗、室内环境的舒适程度是大不相同的。如北方采用低温地板辐射采暖, 不仅舒适而且此时的室内温度与采用散热器方式相比可以低2 ℃~5 ℃, 能耗当然大为降低;在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒适节能。
4、选择高效的隔热保温材料
对墙、窗等围护结构使用保温性能好的材料, 对暖通空调系统的管道系统也要选择高效的保温隔热材料, 防止能量在输送过程中损失过大。
5、选择可再生能源或低品位能源的空调系统
不可再生能源的大量使用造成能源的日趋枯竭, 环境日益恶化, 开发利用天然可再生能源成为必然。在天然可再生能源中, 太阳能、风能发电, 太阳能供热或制冷系统, 地源热泵空调系统等技术已经成熟, 应大力推广使用。利用可再生能源的暖通空调系统, 不仅有着显著的环境和社会效益, 也是节能的最有效途径。
6、选择优良的暖通空调设备系统
选择优良的暖通空调设备才能使整个系统实现有效的冷热回收利用, 如空调系统排风的全热回收, 夏季利用冷凝热的卫生热水供应, 负荷的灵活调节, 使得系统能始终处在高效的状态下运行。
结束语:
因此,有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视, 使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用, 使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。
参考文献:
[1] 何强勇.洁净手术室空调系统热湿处理过程探讨[J]. 机电信息. 2012(25)
关键词:暖通空调节能因素方法
中图分类号:TB494文献标识码: A 文章编号:
空调作为耗能大户,与能源紧张局势特别是当前电力紧张局势的形成有着密切关系,空调的迅速普及,使他作为建筑能耗大户的地位日益突显。
一、影响暖通空调的因素
在房屋的建筑热工设计时,为了使房间内产生舒适的微气候,往往需要恰当地利用房屋围护结构的热特性以抵抗室外气候的变化。因此,围护结构在热工设计中是十分重要的,除此之外还有建筑规划设计、太阳辐射、空气温湿度等多方面。
1、围护结构对暖通空调的影响
围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构主要包括屋面、外墙和窗户(包括阳台门等);内围护结构主要包括地面、顶棚、内隔墙等。在采暖建筑中,围护结构的传热热损失占总的热损失的比例是较大的,以4 个单元6 层的砖墙、混凝土楼板的典型多层建筑为例:在北京地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%(其中外墙25%,窗户24%,楼梯间隔墙11%,屋面9%,阳台门下部3%,户门3%,地面2%),通過门窗缝隙的空气渗透热损失约占23%,在沈阳地区,通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的65%(其中外墙26%,窗户26%,屋面8%,阳台门下部1%,外门1%,地面3%),通过门窗缝隙的空气渗透热损失约占27%。由此可见,改善围护结构的热工性能对于暖通空调节能具有重要意义。
2、建筑规划对暖通空调的影响
建筑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,利用自然因素。节能规划设计就是分析构成气候的决定因素:辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响,通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造,形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。
二、暖通空调系统节能的方法
1、在设计阶段重视节能因素
设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂, 系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能, 因此应考虑以下3 个方面的问题:
第一, 应注重从节能的角度认真进行设计方案的比较和优选。例如对冷热源系统的选择, 因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用, 还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点, 对耗能指标进行分析比较, 在系统形势选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异, 系统应分开设置或分环, 以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象, 造成不必要的能量损耗。在设计中应注意考虑节能效果, 不能盲目地追求新技术, 认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案, 实际上每种方案都有其适用条件和范围。若从降低运行费用和能耗指标方面考虑, 先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案; 一种设计方案对于某个工程项目可能是最佳方案, 但是对于另外一个工程项目就可能是不可行的方案; 也不能认为复杂的方案就是高水平的方案, 实际上系统越复杂, 通常其设备就越多, 不仅投资和运行费用高, 系统的可靠性和可控制性也差, 节能效果也就相应越低。总而言之, 在确定暖通空调设计方案时, 务必结合工程的具体情况, 根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境特点等多方面因素, 注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案, 确保系统运行的经济性与节能性。
第二, 必须认真进行设计计算。应根据工程具体情况对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算, 寻找出一个比较合理的设计方案, 使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行, 为在运行中节能奠定基础; 并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力, 选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备, 确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。不经计算只按照水泵或风机的特性曲线选择设备, 或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在运行中造成不必要的能量损耗。另外, 在有条件或系统允许的情况下, 经过综合进行总能耗的比较, 应合理加大系统的介质温差, 以减少系统的水流和送风量, 降低输送过程中的能耗。
第三, 必须提高国内暖通空调设计收费水平。提高国内暖通空调系统设计收费水平, 使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争, 管理部门应制定相应的法规, 保障工程设计的合理设计周期, 使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑节能等要素, 这样才能达到事半功倍的效果。
2、强化系统的运行管理并提高系统控制水平
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。
3、选择节能的采暖空调方式
同一个采暖对象采用不同的采暖方式, 其能耗、室内环境的舒适程度是大不相同的。如北方采用低温地板辐射采暖, 不仅舒适而且此时的室内温度与采用散热器方式相比可以低2 ℃~5 ℃, 能耗当然大为降低;在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒适节能。
4、选择高效的隔热保温材料
对墙、窗等围护结构使用保温性能好的材料, 对暖通空调系统的管道系统也要选择高效的保温隔热材料, 防止能量在输送过程中损失过大。
5、选择可再生能源或低品位能源的空调系统
不可再生能源的大量使用造成能源的日趋枯竭, 环境日益恶化, 开发利用天然可再生能源成为必然。在天然可再生能源中, 太阳能、风能发电, 太阳能供热或制冷系统, 地源热泵空调系统等技术已经成熟, 应大力推广使用。利用可再生能源的暖通空调系统, 不仅有着显著的环境和社会效益, 也是节能的最有效途径。
6、选择优良的暖通空调设备系统
选择优良的暖通空调设备才能使整个系统实现有效的冷热回收利用, 如空调系统排风的全热回收, 夏季利用冷凝热的卫生热水供应, 负荷的灵活调节, 使得系统能始终处在高效的状态下运行。
结束语:
因此,有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视, 使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用, 使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。
参考文献:
[1] 何强勇.洁净手术室空调系统热湿处理过程探讨[J]. 机电信息. 2012(25)