暖通节能技术探讨

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  摘要:目前我国的建筑市场,广泛采取技术上可行的,经济上节约的,客户能接受的和环境所允许的一切节能措施来提高能源利用率。随着城镇一体化建设,我国每年新增住宅面积以亿为单位计算,这样的形势,建筑节能显得尤为重要。本文结合自身工作实践经验对建筑暖通节能进行分析探讨,以供参考。
  关键词:建筑;暖通;节能
  近年来,我国建筑业发展迅猛,建筑能耗也随之不断增加,用于暖通空调的能耗又占建筑总能耗的30~50%,而且还在逐年上升,这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来一系列严重的环境问题,二氧化碳、硫化物、氮氧化物等的排放量增加和酸雨现象频繁发生,对自然生态环境和社会的可持续发展造成了极大的影响。如果能够采用节能技术,将现有暖通系统节能20~50%是完全有可能的。因此,研究暖通节能技术意义重大。
  一、暖通空调节能技术的原则
  1.以节能为原则
  将热舒适指标PMV在工程中加以实际应用,即利用支配热舒适的各因素(温度、湿度、平均辐射温度、风速、劳动强度)的巧妙组合,达到舒适和节能的协调。
  2.满足个人需求
  不强求全面统一(温度、湿度)个人与全体兼顾,对节能和控制的灵活性均有利,即参数设定值采用程序统一设定与就地设定相结合的方式。
  3.满足新的舒适要求
  尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境但对于生活环境中的声(噪声),光(照明)、色(色彩)要求同样应予以满足。这有利于满足人的舒适感,实现动态自然境界,这对节能是有利的。
  4.控制室内空气品质
  有关为消除VOC,细菌、浮游尘埃,臭味等的通用量的研究一直都在进行中。总的发展趋势是通风量应增大,而注意室内进排风的气流组织,以便有效地利用室内的通风量。
  二、暖通空调系统的节能技术
  空调系统作为现代主要通风采暖系统,加强空调的节能设计和健康环保是当前节能空调采暖系统发展目标。而目前空调系统的主要节能技术如下:
  1.土壤源热泵空调技术
  所谓土壤源热泵空调系统就是一种以使用可再生资源和节能环保的空调系统。在冬季以吸收地下水和土壤等天然的能量供应建筑取暖,而在夏季的时候,通过热泵向供热资源释放热量,使其给建筑物提供冷空气。而土壤源热泵系统按照自然资源的形式主要分为地表水热泵系统和地下水热泵系统。而地下水热泵系统又分为开式和闭式两种形式,其中开式的主要原理就是将地下水直接供应到热泵机组,之后将井水再回灌到地下;而闭式的基本原理是将地下水输送至换热器中,进行二次换热。很多的空调系统以水源作媒介进行换热。
  2.太阳能空调技术
  太阳能作为现代新式能源,具有很多优质的特性。而太阳能空调即是所需要的能源或部分供能都来自与太阳能,利用太阳光的辐射产生热能,对空调系统进行制冷和供热。如此一来,利用太阳能空调,不光节约了电能的消耗,解决了供电紧张的情况,而且整个供能过程清洁环保,利用太阳能空调供能,不仅不会产生城市热岛效应,而且由于不适用氟利昂等有害物质,不存在大气层的破坏,所以太阳能共公认为目前最环保的绿色能源,而太阳能空调也是最绿色的节能空调。目前的太阳能空调主要型式包括:太阳能热制冷空调、太阳能制冷空调及太阳能热泵制冷空调等。
  3.低温地板辐射采暖技术
  所谓低温地板辐射采暖技术,主要原理就是将热水管和加热地板直接埋到地板中,再经過地面辐射的热量来加热室内的空气温度,一般这种采暖方式的温度会控制在45℃之内,而介质一般采用热水,而辐射形式在地面居多。由于地板层本身结构多孔,具有很强的储热能力。所以,一般的低温地板辐射供暖,可以采用间歇式供暖,降低白天室内问题来减小负荷,从而降低建筑物的能耗。而根据低温地板辐射供暖原理,是在地板之上均匀地安置散热的盘管,以辐射对流的方式向上传递,而室内的温度上部低下部高,出现上凉下暖,给人以舒适的感觉。
  4.蓄冷空调
  蓄冷空调的主要供温介质是水和冰。在夜间开启部分制冷的机组进行制冷,进行能量储蓄,到白天用电紧张的时候,采用融冰进行释放能量,满足用电负荷,从而降低了用电的成本。这种用冰储蓄能量的技术,不仅提供了较低温度的空调供水,而且有效地存储了能量,提高了空调的供水温度差。因此,蓄冷空调技术的应用相对来说比较广泛。然而,由于蓄冷机组的制冰效率相对较低,而且整个蓄冷过程中需要用不冻液循环,要求技术含量高,成本也较大,所以该技术尚需要进一步开发,在实际生活中的使用并不广泛。
  三、热能回收利用节能技术
  冷热源是设计师最关注的一点,因为其能耗往往能占空调系统总能耗的50%左右。当前的建筑设计中普遍存在设计工期短,对当地气候条件不了解,专业设计人员设计不专业等的情况。暖通专业既然是建筑节能的支柱力量,因此,目光不仅要盯住如何优化暖通空调系统设计,而且要能在实际中如何实现。设计师在方案设计时,应首先深入了解业主对空调的使用情况以及是否有余热、废气、蒸发冷却等利用条件,并综合对比各种能源方案。在热能的回收利用方面也要重点考虑节能的方案:首先是回收制冷机组的冷凝热,与生活用热水结合起来,可以把水加热到洗澡的标准,同时又环保和节省锅炉附属设备的资金。其次回收空调的排风余热,可以采用转轮全热交换器、板式显热交换器和板翘式全热交换器来回收显热和余热,实现对新风的预热和预冷。另外利用部分地区夏季气候干燥等情况,采用蒸发制冷,可以既能起到节能作用,还可以加大新风量,提高卫生条件。
  四、空调系统应采用节能设计
  设计应采用循环方式的冷热水空调系统,用这种设计可以有效地节省克服静水压力所需的输送消耗,并且能延长管道的使用寿命来防止腐蚀。经过在技术方面与经济方面的比较后确定了冷热水设备的配置,相对于中小型的工程,水温的要求需要一致,可以选择冷源侧定流量和负荷侧变流量的一次泵系统。各区域的水温要求不一致或者管路阻力悬殊,分区设置二级泵。这样的设计会有很大的节能空间,还可以采用冷源侧和负荷侧均变流量的一次泵变频交流量水系统,分别将冷热水的循环进行分项控制。 在暖通的设计方面采用了恒温恒湿空调的再加热,这样对能源很好的实现了二次利用,并且在根本上改变了恒温恒湿空调领域的电加热或其它能源的再加热,非常大的降低了总能耗的消耗,节能效果极其显著。
  以上的设计很好的减少了供热能耗的损耗,同时应设置地板采暖的方式,实现了比较充分地节能。在此过程中采用变频控制的方式,设计空调系统的风机,调节送风量,很好的达到节省风机运行电耗的节能目的。而对于空调的冷水机组成系统的设计,为了减少系统运行中的能耗,采取热泵冷热水系统的连通管设置,可以有效的避免了在部分冷负荷时启动热泵机组。
  结语
  随着科学技术的发展,节能在现代社会中已被认为是具有战略性的问题,但人们的观念和节能意识还需要继续提高,在技术上节能,研发高效节能设备、绿色空调。就建筑业来讲,加强项目立项和设计方案的优化工作,健全法制,对于设计和施工中的节能问题,纳入到法律范畴中去强制执行。
  参考文献
  [1]何志龙.暖通空调节能分析[J]能源与环境2010,2
  [2]苏丽娟,崔阳.浅谈暖通空调专业在低碳时代的应用[J]才智2010,10
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