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摘要:建筑节能不单是一项技术综合的课题,也是一项巨大的社会性课题。在建筑节能领域中,暖通空调系统占据着重要的位置,起着不可或缺的作用,需要分析其特征,研究其节能设计。
关键词:暖通空调;特征;节能设计
中图分类号: TE08 文献标识码: A
前言
建筑的各项耗能中,暖通空调设备的耗能情况最为严重,其耗能量约占总耗能量的40%以上,这也是影响工程项目竣工后运行成本的最重要的因素。因此,暖通空调系统中的节能设计也就成为了摆在空调系统工程师面前的一个最重要的难题,而这对暖通空调系统快速的发展也是有着重要的现实意义的。
一、暖通空调及其能耗特征
为了能够确保建筑物当中能够拥有最佳的温湿度,当代建筑物中会选用设置暖通空调系统,在建筑能耗中,暖通空调能源损耗占据其30%~50%,并且目前处于不断提升的一个趋势。暖通空调能耗中包含了: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的能耗。而对其产生影响的的因素主要包括:室外气候条件、室内设计参数、围护结构特征、室内人员及设备照明等方面的因素。
暖通空调系统能耗通常还具备以下几方面的特征:首先,暖通空调系统类型的选择、运营经管的科学性必然会影响资源使用效率;其次,保持室内空气温湿度会受到季节性的影响。这里指的是,在具备一定的客观条件下,可以借用天然性能源来满足当下的需求,比如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等;再者,暖通空调系统关乎着冷热量的处理,经过会以交换的方式对其加以处理。以此能够运用冷(热)量回收的方法来缩减暖通空调系统当中能源的损耗。
二、通空调系统的节能设计
1、空调冷热水系统的节能设计
在冷热水系统的设计过程中,为降低能耗有以下几种措施可以选择:(1)应优先选择应用闭式循环的模式,采用了这种模式不但能避免管道和设备被腐蚀,同时还能大大的降低静水力所需要的输送能耗,也延长了空调系统的使用寿命;(2)在确保满足空气调节的条件下,单位制冷量的能耗是与制冷机的蒸发温度以及冷冻水的供水温度成反比的;(3)当冷冻水系统的静压力不大于1MPa时,严禁采用竖向分区,而是应采用一泵到顶的方式,从而保证整个系统进行维修和保养工作就会更加的方便,同时还能够降低工程的建设成本,设备的电能消耗也会得到降低;(4)在建筑物中,可能有些区域的空调是要冷热水交替供应的,而有的区域是要全年供应冷水的,因此就建议采用两管分区制水系统,而如果是冷热水需要同时使用或是交替较为频繁时,则应采用四管分区制水系统;(5)在设计中,还应有意识的采用大温差系统,水泵运行时流量得到了降低,也就降低了系统的能量消耗。
2、合理的选择暖通空调系统的设计参数
通过对室内外温度的合理分析,采取最恰当的温度值,从来确定暖通空调系统的设计参数。所采取的的数据要注意,冬天时温度不宜过高,夏天时温度不宜过低。在计算新风量的过程中,工艺要求和卫生条件都要满足要求,在此基础上尽量节约能耗。节能设计工作重要的两个参数就是室内的温度和湿度。暖通空调系统的能耗大小不仅会受到所设计的室内湿度标准和温度标准的影响,同时也会受到当地气候条件以及建筑围护结构等因素的影响。在设计的过程中,还要充分的参考产品的生产工艺以及人体的健康条件,在夏天,如果室内的设计湿度提高了百分之十,那么能耗就能够降低百分之二十,而如果设计温度升高了1摄氏度,那么热负荷也能够降低百分之十,因此为暖通空调系统选择合理的设计参数是非常重要的。
3、采暖、通风与空调系统的选择要合理
采暖、通风与空调系统在选择的时候应将满足规范要求作为前提,选择系统的形式。对人工环境的控制场所拥有的特点进行充分的分析,注意周边区、内区以及朝向,使用功能上存在的差异,分环设置或分开设置以便于调节、控制和管理,避免不同的区域出现过热或过冷能源浪费现象的发生,使其能够与系统更好的配合,以求获得最佳的效果,从而达到既节约又经济的目的。
4、设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施
一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。
二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。
三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。
5、实现供热管理信息化,采用计算机控制技术
对供热的采暖系统包含的各种阀门、设备等的运行状态实行在线智能化的监测、管理和控制主要采用计算机进行控制。全面性的记录、监测各运行的参数,从而协调各个系统间的顺利运行,提高系统的管理水平,增强空调系统的可靠性和安全性并能够使整个生产的过程实现系统的信息化管理,节省运行的能源消耗,令供热采暖系统的管理、运行水平逐渐走向现代化。
暖通空调系统的使用者可以根据个人的需要设置每个月甚至是每天的控制操作程序让空调系统能够按照预定的要求进行工作,在能够确保热舒适的前提下可以节能10%。研发并运用界面友好、功能强大的控制软件也是能够保证空调系统能够节能运行的十分有效的措施。
6、空调冷热源的节能选择
设计时,通常情况下都是采用换热、供热设备或是集中设置冷水机组这两种方法來选择冷热源,在确定机组设备时,要综合的考虑建筑物的功能特性、建筑物所在区域的能源结构、建筑物的实际规模以及当地的环保政策等因素,并且在确定机组设备时,还要满足以下几点要求:(1)在当地如果是有热力发电厂,那么就应对热力发电厂的供热技术以及余热供热技术加以利用;(2)如果暖通空调系统所在区域的能源种类多,那么进行供热和供冷工作时建议选择复合式的能源模式;(3)当地区域如果有区域供热或是工厂余热等条件,则暖通空调系统的热源也可以选择这些因素;(4)如果系统所在地区水资源和低热源都很充足,系统的供热和供冷工作通过水源热泵的方式就可以实现。当暖通空调系统所在地区没有集中热源时,而建筑物的采暖负荷小、热源不能通过热泵直接提供、区域内的发电是利用可再生能源实现的、电价和供电政策比较优惠、电力充足、夜间可以使用低谷电蓄热设备、不具备燃气源同时使用燃料时是要受到消防以及环境等因素的限制时,只有同时满足上述的条件时,空调的热源以及采暖的热源通常都是不选择电热水器或是电热锅炉等设备的。
7、空调冷却水系统的节能设计工作
很多暖通空调系统安装的区域自然水源十分匮乏,所以设计时建议采用冷却塔循环使用的模式,其主要目的就是有效的减少循环水泵的能耗和扬程,而其在冬天时也可以作为冷源设备。设置冷却塔的过程中,环境中必须具备良好的通风条件,同时其工作环境也应干净整洁,与高温区域相互隔开,从而提高其冷却的效率。如果是并联使用多台冷却塔,为保证其出水和补水间的平衡型,就应在相邻的冷却塔之间加装连通水槽或连通管。另外,低温的冷却水对冷水机组还会起到保护作用,因此在冷却塔的回水管以及总供水管之间应设置通管,控制时采用三通调节阀。另外,控制风机的启停时,可以利用变频调速的方式控制,也可以利用出水温度控制,但都要注意节约电能。
结束语
暖通空调系统的节能设计工作是一项复杂的系统工作,随着科学技术的不断发展,建筑暖通空调的节能新技术和新工艺也会随之得到发展,这对解决建筑暖通空调的系统节能问题非常有利,在设计的过程中必须积极的制定和采用相应的节能措施,从而实际需求,也为我国的环境保护和降低能耗工作做出应有的贡献。
参考文献
[1]丁伟涛.浅谈暖通空调系统的节能设计[J].经营管理者,2012.
[2]娄威.暖通空调系统的节能工程设计[J].山西建筑,2011(1)
[3]沈少君;论暖通空调系统的节能问题;建材与装饰.2007年12月
关键词:暖通空调;特征;节能设计
中图分类号: TE08 文献标识码: A
前言
建筑的各项耗能中,暖通空调设备的耗能情况最为严重,其耗能量约占总耗能量的40%以上,这也是影响工程项目竣工后运行成本的最重要的因素。因此,暖通空调系统中的节能设计也就成为了摆在空调系统工程师面前的一个最重要的难题,而这对暖通空调系统快速的发展也是有着重要的现实意义的。
一、暖通空调及其能耗特征
为了能够确保建筑物当中能够拥有最佳的温湿度,当代建筑物中会选用设置暖通空调系统,在建筑能耗中,暖通空调能源损耗占据其30%~50%,并且目前处于不断提升的一个趋势。暖通空调能耗中包含了: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的能耗。而对其产生影响的的因素主要包括:室外气候条件、室内设计参数、围护结构特征、室内人员及设备照明等方面的因素。
暖通空调系统能耗通常还具备以下几方面的特征:首先,暖通空调系统类型的选择、运营经管的科学性必然会影响资源使用效率;其次,保持室内空气温湿度会受到季节性的影响。这里指的是,在具备一定的客观条件下,可以借用天然性能源来满足当下的需求,比如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等;再者,暖通空调系统关乎着冷热量的处理,经过会以交换的方式对其加以处理。以此能够运用冷(热)量回收的方法来缩减暖通空调系统当中能源的损耗。
二、通空调系统的节能设计
1、空调冷热水系统的节能设计
在冷热水系统的设计过程中,为降低能耗有以下几种措施可以选择:(1)应优先选择应用闭式循环的模式,采用了这种模式不但能避免管道和设备被腐蚀,同时还能大大的降低静水力所需要的输送能耗,也延长了空调系统的使用寿命;(2)在确保满足空气调节的条件下,单位制冷量的能耗是与制冷机的蒸发温度以及冷冻水的供水温度成反比的;(3)当冷冻水系统的静压力不大于1MPa时,严禁采用竖向分区,而是应采用一泵到顶的方式,从而保证整个系统进行维修和保养工作就会更加的方便,同时还能够降低工程的建设成本,设备的电能消耗也会得到降低;(4)在建筑物中,可能有些区域的空调是要冷热水交替供应的,而有的区域是要全年供应冷水的,因此就建议采用两管分区制水系统,而如果是冷热水需要同时使用或是交替较为频繁时,则应采用四管分区制水系统;(5)在设计中,还应有意识的采用大温差系统,水泵运行时流量得到了降低,也就降低了系统的能量消耗。
2、合理的选择暖通空调系统的设计参数
通过对室内外温度的合理分析,采取最恰当的温度值,从来确定暖通空调系统的设计参数。所采取的的数据要注意,冬天时温度不宜过高,夏天时温度不宜过低。在计算新风量的过程中,工艺要求和卫生条件都要满足要求,在此基础上尽量节约能耗。节能设计工作重要的两个参数就是室内的温度和湿度。暖通空调系统的能耗大小不仅会受到所设计的室内湿度标准和温度标准的影响,同时也会受到当地气候条件以及建筑围护结构等因素的影响。在设计的过程中,还要充分的参考产品的生产工艺以及人体的健康条件,在夏天,如果室内的设计湿度提高了百分之十,那么能耗就能够降低百分之二十,而如果设计温度升高了1摄氏度,那么热负荷也能够降低百分之十,因此为暖通空调系统选择合理的设计参数是非常重要的。
3、采暖、通风与空调系统的选择要合理
采暖、通风与空调系统在选择的时候应将满足规范要求作为前提,选择系统的形式。对人工环境的控制场所拥有的特点进行充分的分析,注意周边区、内区以及朝向,使用功能上存在的差异,分环设置或分开设置以便于调节、控制和管理,避免不同的区域出现过热或过冷能源浪费现象的发生,使其能够与系统更好的配合,以求获得最佳的效果,从而达到既节约又经济的目的。
4、设计时必须考虑到减少热媒介输送过程中能耗的主要措施
一是在设计要求材料的选用上,可以制定选用保温效果好的新型保温材料对管道进行保温节能,如在设计上采用热水预制保温直埋管等。
二是在能力的输送系统管理的设计上,可以选用计算机系统对供暖系统进行全面的水利平衡调试,采用以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网水力平衡技术,以便科学有效的实现对管网流量的合理分配和控制,进一步提高输送能量的效率,以达到节能的效果。
三是在设计时考虑实用性强的动力传输系统,力求在设计时对动力系统的优选,以保证在实际施工和使用中实现节能的效果。可以选用效率高、部分负荷特性好和大温差、低流速、低摩阻管道,输送效率高的载能介质的动力设备,这样就可以有效的减少输送过程的能耗,从而提高输送效率,既改善供暖质量又节约能源。
5、实现供热管理信息化,采用计算机控制技术
对供热的采暖系统包含的各种阀门、设备等的运行状态实行在线智能化的监测、管理和控制主要采用计算机进行控制。全面性的记录、监测各运行的参数,从而协调各个系统间的顺利运行,提高系统的管理水平,增强空调系统的可靠性和安全性并能够使整个生产的过程实现系统的信息化管理,节省运行的能源消耗,令供热采暖系统的管理、运行水平逐渐走向现代化。
暖通空调系统的使用者可以根据个人的需要设置每个月甚至是每天的控制操作程序让空调系统能够按照预定的要求进行工作,在能够确保热舒适的前提下可以节能10%。研发并运用界面友好、功能强大的控制软件也是能够保证空调系统能够节能运行的十分有效的措施。
6、空调冷热源的节能选择
设计时,通常情况下都是采用换热、供热设备或是集中设置冷水机组这两种方法來选择冷热源,在确定机组设备时,要综合的考虑建筑物的功能特性、建筑物所在区域的能源结构、建筑物的实际规模以及当地的环保政策等因素,并且在确定机组设备时,还要满足以下几点要求:(1)在当地如果是有热力发电厂,那么就应对热力发电厂的供热技术以及余热供热技术加以利用;(2)如果暖通空调系统所在区域的能源种类多,那么进行供热和供冷工作时建议选择复合式的能源模式;(3)当地区域如果有区域供热或是工厂余热等条件,则暖通空调系统的热源也可以选择这些因素;(4)如果系统所在地区水资源和低热源都很充足,系统的供热和供冷工作通过水源热泵的方式就可以实现。当暖通空调系统所在地区没有集中热源时,而建筑物的采暖负荷小、热源不能通过热泵直接提供、区域内的发电是利用可再生能源实现的、电价和供电政策比较优惠、电力充足、夜间可以使用低谷电蓄热设备、不具备燃气源同时使用燃料时是要受到消防以及环境等因素的限制时,只有同时满足上述的条件时,空调的热源以及采暖的热源通常都是不选择电热水器或是电热锅炉等设备的。
7、空调冷却水系统的节能设计工作
很多暖通空调系统安装的区域自然水源十分匮乏,所以设计时建议采用冷却塔循环使用的模式,其主要目的就是有效的减少循环水泵的能耗和扬程,而其在冬天时也可以作为冷源设备。设置冷却塔的过程中,环境中必须具备良好的通风条件,同时其工作环境也应干净整洁,与高温区域相互隔开,从而提高其冷却的效率。如果是并联使用多台冷却塔,为保证其出水和补水间的平衡型,就应在相邻的冷却塔之间加装连通水槽或连通管。另外,低温的冷却水对冷水机组还会起到保护作用,因此在冷却塔的回水管以及总供水管之间应设置通管,控制时采用三通调节阀。另外,控制风机的启停时,可以利用变频调速的方式控制,也可以利用出水温度控制,但都要注意节约电能。
结束语
暖通空调系统的节能设计工作是一项复杂的系统工作,随着科学技术的不断发展,建筑暖通空调的节能新技术和新工艺也会随之得到发展,这对解决建筑暖通空调的系统节能问题非常有利,在设计的过程中必须积极的制定和采用相应的节能措施,从而实际需求,也为我国的环境保护和降低能耗工作做出应有的贡献。
参考文献
[1]丁伟涛.浅谈暖通空调系统的节能设计[J].经营管理者,2012.
[2]娄威.暖通空调系统的节能工程设计[J].山西建筑,2011(1)
[3]沈少君;论暖通空调系统的节能问题;建材与装饰.2007年12月