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摘要:巨大的建筑能耗,一直是节能减排领域所关注的问题。为了有效降低建筑能耗,对建筑耗能大户——暖通技术的节能研究,一直是相关领域的工作重点。暖通技术是基于热量交换原理而发展起来的,为此,要想降低暖通能耗,一方面可以利用更加清洁、廉价的能源,降低设备运行成本;另一方面可以对建筑的保温、隔热性能进行优化,减少能量传递过程中的耗散率。在实际应用中,基于高低位热能转化的热泵技术已经得到较为广泛的应用,除此以外,空调蓄能调节技术与无电设备暖通技术也在快速发展过程中。
关键词:建筑节能;暖通技术;应用
随着我国对可持续发展与生态保护的不断关注,建筑节能技术也在不断的发展过程中。据统计,在住宅以及办公用建筑中,暖通能耗已经占到了建筑总能耗的40%以上,为此,只有做好建筑的暖通设计,利用新能源、新技术,并对现有设备进行不断优化,才能更好地改善建筑暖通节能状况。
1 建筑节能市场的基本现状
1.1 我国的建筑节能市场形势
建筑及相关行业的能耗,已经占到我国每年总能耗的三成以上。而随着我国对节能减排、可持续发展的不断重视,以及出于对生态环境的保护,建筑节能市场正在快速发展起来。建筑节能市场发展的主要入手点是采暖与空调技术,其在建筑总能耗中占到一半以上,因此如果能够采取手段减少建筑的暖通耗能,就可以明显降低建筑总能耗,达到节能减排的目的。
1.2 发展建筑市场暖通技术的重要性
暖通空调的使用量,是随着人均建筑面积的增大而不断增多的。这就意味着,如果不在暖通技术上研究与发展节能技术,建筑暖通能耗将会随着经济的发展越来越大,最终导致能源供应出现缺口。尤其是空调所消耗的电能,在我国大多数是由不可再生能源转化得到,对环境的保护和资源的可持续发展极为不利。因此,发展建筑节能暖通技术,不仅是建筑能源、设计领域新的亮点,也是经济发展的必然需求。
2 建筑节能市場暖通技术优势
2.1 暖通空调的技术原理
所谓暖通空调,就是利用制冷剂进行热量交换,将水温降低后与房间的通风系统进行热交换,达到调节房间温度的作用。暖通空调可以为室内营造舒适的生活环境,满足人体对空间温湿度的需求,同时可以对空气的洁净度与通风气流速度加以控制。但暖通空调也存在一定的缺点,如延长室内污染物的滞留时间、抑制室内换气等。最重要的是,暖通空调的驱动依赖于压缩机,因此会消耗大量的电能。
2.2 优化设计降低建筑能耗
暖通空调的节能技术,入手点就在于暖通的设计上。设计导引了整个工程的规模、施工与使用,会对工程的能耗产生最直接的影响。为此,最重要的节能措施就是对暖通技术进行优化设计:首先,要严格估算建筑中的冷热负荷,为暖通设备的功率设计提供科学的依据;另外,要合理利用建筑的空间节后,如利用建筑室外环境与自然通风、冷却等来降低人工暖通设备的能耗。另外,在室内环境设计参数的选择上也应当反复考究,一方面要研究最合理的暖通参数,即在保证人体舒适度的情况下,尽可能降低设备能耗,另一方面要尽可能采用新型、节能的设备与采暖方式。从全过程来看,冷热能量的回收利用也对降低能耗有重要意义,加强热量的回收与利用,可以极大提高能源的利用率,间接降低了设备负荷。
2.3 提高建筑保温性能
采用暖通技能技术,尤其是加强建筑的围护结构,可以极大提高建筑的保温性能。因此,在近年来的建筑暖通设计中,越来越重视对于高性能、安全环保的围护材料与结构设计的选择上。优良的建筑围护结构,不仅在外观上可以起到美化效果,且可以降低墙体、门窗等重点的热量耗散部位的热传递。因此,如果能够从经济、效率、施工难度等多方面综合考虑,选择最适当的建筑保温维护结构,也可以在保证建筑合理成本的基础上,大幅降低建筑能耗。
3 暖通技术在建筑节能中的具体应用
3.1 热泵节能技术的应用
热泵技术,顾名思义就是将地为热能转化为建筑所使用的高位热能的技术。利用热泵技术可以大幅度降低现有的建筑暖通能耗,是一项前景十分可观的技术。现有的建筑热泵技术可以分为空气源、地源和水源热泵等。所谓空气源热泵,其热量是从空气中的环境热吸取的,通过循环水传递到室内;水源热泵则是吸取地表浅层水源的热量,相比空气源热泵,其更加稳定且运行费用更低,制冷、制热系数更高。在有条件的地方,还可以应用地源热泵,即将地表以下的地热能源用于供暖,或将夏季的热量散失到地热能源中去。进入21世纪以后,由于我国经济的快速增长,热泵技术也进入了快速发展期,以前的研究成果在许多新型建筑中不断得到应用,热泵行业已经初具规模。
3.2 蓄能调节技术的应用
建筑的蓄能技术,简而言之就是讲过剩的热量蓄积起来,不让其散失,在需要的时候再使用。建筑暖通蓄能技术可以分为蓄冷技术和蓄热技术。在空调系统刚刚开始快速发展时,设计人员就已经意识到通过可以蓄能来降低系统能耗,通过使用小型制冷剂来带动较大的负荷,可以在短时间内降低制冷消耗,适合于大型、短时间制冷的建筑物;随着蓄冷技术的不断发展以及电价机制的不断成熟,设计人员意识到可以通过降低高峰时期的电能消耗来降低用电成本,从而降低消耗。但值得注意的时,这种技术通常是通过冰蓄冷实现的,虽然一定程度上降低了系统的运行费用,但实际上并没有降低能量消耗;而现如今的蓄能技术,旨在平衡电网负荷,并提高能量的使用率。目前有许多国家已经具备成功的蓄能技术应用案例,在相关行业发展的过程中可以加以参考。
3.3 无电设备与技术的应用
所谓无电制冷,就是利用不使用电力的设备进行制冷与采暖。虽然电力在使用过程中不会产生污染,但我国作为火力发电大国,电力生产过程中要产生大量的污染。因此降低电能消耗,使用更加丰富、清洁的不失为一个很好的选择。如今采用最为广泛的无电暖通设备有燃气空调与蒸发冷却空调等。随着我国不断发现并发掘新的燃气资源,部分地区的燃气资源使用成本已经大幅度降低。在这些地区,直接使用燃气空调可以提高能源的利用率,降低能量转化过程中的损耗;另外,使用燃气空调还可以改善电力峰谷平衡,为优化电力使用结构提供帮助。蒸发冷却空调是另一种更为环保的制冷技术,其运行成本接近于零,但受到地区、气候的限制,只能在某些特定地域予以推广。
结语:
总而言之,建筑暖通节能技术的发展,可以从两个方面入手。一方面,可以通过利用新的能源与技术来开发更为节能环保的暖通手段,使科技创新得到实际应用,并降低建筑暖通成本;另一方面,根据现有设备的使用耗能情况,选择能耗最大的设备予以改进,也可以起到节能效果。本文仅针对现有的暖通技术,对其能耗特点进行分析,并提出一些新的技术和措施,对改善节能暖通技术以及发展相关市场具有一定的参考意义。
参考文献:
[1]闫明. 建筑节能市场暖通技术的应用[J]. 科技与企业,2016(3):156-156.
[2]杨洪渊,邢孟雪. 谈暖通空调节能技术在建筑工程中的应用[J]. 商品与质量,2016(38).
[3]张显杨. 建筑节能中暖通空调的一般技术措施[J]. 环球市场,2017(6):306-306.
[4]孔德云. 谈暖通空调节能技术在建筑工程中的应用[J]. 山西建筑,2016,42(33):272-272.
关键词:建筑节能;暖通技术;应用
随着我国对可持续发展与生态保护的不断关注,建筑节能技术也在不断的发展过程中。据统计,在住宅以及办公用建筑中,暖通能耗已经占到了建筑总能耗的40%以上,为此,只有做好建筑的暖通设计,利用新能源、新技术,并对现有设备进行不断优化,才能更好地改善建筑暖通节能状况。
1 建筑节能市场的基本现状
1.1 我国的建筑节能市场形势
建筑及相关行业的能耗,已经占到我国每年总能耗的三成以上。而随着我国对节能减排、可持续发展的不断重视,以及出于对生态环境的保护,建筑节能市场正在快速发展起来。建筑节能市场发展的主要入手点是采暖与空调技术,其在建筑总能耗中占到一半以上,因此如果能够采取手段减少建筑的暖通耗能,就可以明显降低建筑总能耗,达到节能减排的目的。
1.2 发展建筑市场暖通技术的重要性
暖通空调的使用量,是随着人均建筑面积的增大而不断增多的。这就意味着,如果不在暖通技术上研究与发展节能技术,建筑暖通能耗将会随着经济的发展越来越大,最终导致能源供应出现缺口。尤其是空调所消耗的电能,在我国大多数是由不可再生能源转化得到,对环境的保护和资源的可持续发展极为不利。因此,发展建筑节能暖通技术,不仅是建筑能源、设计领域新的亮点,也是经济发展的必然需求。
2 建筑节能市場暖通技术优势
2.1 暖通空调的技术原理
所谓暖通空调,就是利用制冷剂进行热量交换,将水温降低后与房间的通风系统进行热交换,达到调节房间温度的作用。暖通空调可以为室内营造舒适的生活环境,满足人体对空间温湿度的需求,同时可以对空气的洁净度与通风气流速度加以控制。但暖通空调也存在一定的缺点,如延长室内污染物的滞留时间、抑制室内换气等。最重要的是,暖通空调的驱动依赖于压缩机,因此会消耗大量的电能。
2.2 优化设计降低建筑能耗
暖通空调的节能技术,入手点就在于暖通的设计上。设计导引了整个工程的规模、施工与使用,会对工程的能耗产生最直接的影响。为此,最重要的节能措施就是对暖通技术进行优化设计:首先,要严格估算建筑中的冷热负荷,为暖通设备的功率设计提供科学的依据;另外,要合理利用建筑的空间节后,如利用建筑室外环境与自然通风、冷却等来降低人工暖通设备的能耗。另外,在室内环境设计参数的选择上也应当反复考究,一方面要研究最合理的暖通参数,即在保证人体舒适度的情况下,尽可能降低设备能耗,另一方面要尽可能采用新型、节能的设备与采暖方式。从全过程来看,冷热能量的回收利用也对降低能耗有重要意义,加强热量的回收与利用,可以极大提高能源的利用率,间接降低了设备负荷。
2.3 提高建筑保温性能
采用暖通技能技术,尤其是加强建筑的围护结构,可以极大提高建筑的保温性能。因此,在近年来的建筑暖通设计中,越来越重视对于高性能、安全环保的围护材料与结构设计的选择上。优良的建筑围护结构,不仅在外观上可以起到美化效果,且可以降低墙体、门窗等重点的热量耗散部位的热传递。因此,如果能够从经济、效率、施工难度等多方面综合考虑,选择最适当的建筑保温维护结构,也可以在保证建筑合理成本的基础上,大幅降低建筑能耗。
3 暖通技术在建筑节能中的具体应用
3.1 热泵节能技术的应用
热泵技术,顾名思义就是将地为热能转化为建筑所使用的高位热能的技术。利用热泵技术可以大幅度降低现有的建筑暖通能耗,是一项前景十分可观的技术。现有的建筑热泵技术可以分为空气源、地源和水源热泵等。所谓空气源热泵,其热量是从空气中的环境热吸取的,通过循环水传递到室内;水源热泵则是吸取地表浅层水源的热量,相比空气源热泵,其更加稳定且运行费用更低,制冷、制热系数更高。在有条件的地方,还可以应用地源热泵,即将地表以下的地热能源用于供暖,或将夏季的热量散失到地热能源中去。进入21世纪以后,由于我国经济的快速增长,热泵技术也进入了快速发展期,以前的研究成果在许多新型建筑中不断得到应用,热泵行业已经初具规模。
3.2 蓄能调节技术的应用
建筑的蓄能技术,简而言之就是讲过剩的热量蓄积起来,不让其散失,在需要的时候再使用。建筑暖通蓄能技术可以分为蓄冷技术和蓄热技术。在空调系统刚刚开始快速发展时,设计人员就已经意识到通过可以蓄能来降低系统能耗,通过使用小型制冷剂来带动较大的负荷,可以在短时间内降低制冷消耗,适合于大型、短时间制冷的建筑物;随着蓄冷技术的不断发展以及电价机制的不断成熟,设计人员意识到可以通过降低高峰时期的电能消耗来降低用电成本,从而降低消耗。但值得注意的时,这种技术通常是通过冰蓄冷实现的,虽然一定程度上降低了系统的运行费用,但实际上并没有降低能量消耗;而现如今的蓄能技术,旨在平衡电网负荷,并提高能量的使用率。目前有许多国家已经具备成功的蓄能技术应用案例,在相关行业发展的过程中可以加以参考。
3.3 无电设备与技术的应用
所谓无电制冷,就是利用不使用电力的设备进行制冷与采暖。虽然电力在使用过程中不会产生污染,但我国作为火力发电大国,电力生产过程中要产生大量的污染。因此降低电能消耗,使用更加丰富、清洁的不失为一个很好的选择。如今采用最为广泛的无电暖通设备有燃气空调与蒸发冷却空调等。随着我国不断发现并发掘新的燃气资源,部分地区的燃气资源使用成本已经大幅度降低。在这些地区,直接使用燃气空调可以提高能源的利用率,降低能量转化过程中的损耗;另外,使用燃气空调还可以改善电力峰谷平衡,为优化电力使用结构提供帮助。蒸发冷却空调是另一种更为环保的制冷技术,其运行成本接近于零,但受到地区、气候的限制,只能在某些特定地域予以推广。
结语:
总而言之,建筑暖通节能技术的发展,可以从两个方面入手。一方面,可以通过利用新的能源与技术来开发更为节能环保的暖通手段,使科技创新得到实际应用,并降低建筑暖通成本;另一方面,根据现有设备的使用耗能情况,选择能耗最大的设备予以改进,也可以起到节能效果。本文仅针对现有的暖通技术,对其能耗特点进行分析,并提出一些新的技术和措施,对改善节能暖通技术以及发展相关市场具有一定的参考意义。
参考文献:
[1]闫明. 建筑节能市场暖通技术的应用[J]. 科技与企业,2016(3):156-156.
[2]杨洪渊,邢孟雪. 谈暖通空调节能技术在建筑工程中的应用[J]. 商品与质量,2016(38).
[3]张显杨. 建筑节能中暖通空调的一般技术措施[J]. 环球市场,2017(6):306-306.
[4]孔德云. 谈暖通空调节能技术在建筑工程中的应用[J]. 山西建筑,2016,42(33):272-272.