论文部分内容阅读
摘要:暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分,因此暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量,还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。本文探讨了暖通空调节能设计。
关键词:暖通;空调;节能;设计
中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:
随着我国建筑业的不断发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的广泛应用,用于空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境和可持续发展带来了很大影响;在现今的国内建筑和交通的高速发展,节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分,因此暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量,还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此,我们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。
一、暖通空调节能设计原则
1、以节能为原则,以热舒适指标指导工程中的节能设计的实际应用
影响热舒适指标的主要因素是:温度,湿度,平均辐射温度,风速,劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例,巧妙组合,达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性,抵抗室外气候的变化,使得房间内产生舒適的微气候。管路系统设计要简单,这样管材消耗量少,而且便于施工,可以达到节省初投资的目的。
2、 处理好整体和局部的关系,个人与全体兼顾
在一定的条件下,实行集体供暖,无疑会很大的降低能耗,但是也需要注意满足个人需求,不强求全面统一,这样对节能和控制的灵活性均有利。一方面暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控;二是便于实现分户或分室热量分摊的功能。
3、利用室内的通风量,控制室内空气品质
节能设计中总的发展趋势是通风量应增大,在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题,消除空气中的细菌、浮游尘埃,臭味等有害人体的物质,通过室内进排风合理的气流组织,从而达到改善空气的品质,改善居住环境,节约能源的目的。
二、暖通空调节能设计
1、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。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。
2、在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。
3、在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统
根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下,散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。在通风空调系统的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上,可以选择具有节能优点的气流分布模式,如下送风模式、置换通风模式等。
4、可再生能源的空调系统的应用
(1)太阳能的热利用是目前建筑中利用太阳能的主要利用形式。它包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源,通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理,以自然热交换方式来利用太阳能。它是太阳能建筑发展的主流。主动式太阳房结构较为复杂,造价较高,需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成。此外,太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用。在建筑外围护结构中还可采用太阳能集墙,利用太阳能采暖。
(2)地源热泵是一种利用地下浅层土壤的热资源,通过输入少量的高位能源(如电能)将低温位能向高温位能转移,以实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点,冬季把地能作为热泵供暖的热源,即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖。夏季把地能作为空调的冷源,即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。
总之,暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量,还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此,我们有必要对暖通空调系统节能给予重视,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] 邹中强. 浅析暖通空调的节能设计及其运用[J]. 科技风, 2011,(24) .
[2] 林忠. 暖通空调设计与节能[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2010,(10) .
[3] 高会荣. 暖通空调水系统中水力失调现象及其解决方法[J]. 山西建筑, 2011,(20) .
[4] 夏德鑫,才凤博. 论暖通空调施工的常见问题与解决措施[J]. 科技风, 2011,(02) .
关键词:暖通;空调;节能;设计
中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:
随着我国建筑业的不断发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的广泛应用,用于空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用,使得地球资源日益匮乏,同时也带来严重的环境问题,如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势,对生态环境和可持续发展带来了很大影响;在现今的国内建筑和交通的高速发展,节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分,因此暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量,还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此,我们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。
一、暖通空调节能设计原则
1、以节能为原则,以热舒适指标指导工程中的节能设计的实际应用
影响热舒适指标的主要因素是:温度,湿度,平均辐射温度,风速,劳动强度。通过寻找这六者之间的合适比例,巧妙组合,达到舒适和节能的协调。同时恰当地利用房屋围护结构的热导性,抵抗室外气候的变化,使得房间内产生舒適的微气候。管路系统设计要简单,这样管材消耗量少,而且便于施工,可以达到节省初投资的目的。
2、 处理好整体和局部的关系,个人与全体兼顾
在一定的条件下,实行集体供暖,无疑会很大的降低能耗,但是也需要注意满足个人需求,不强求全面统一,这样对节能和控制的灵活性均有利。一方面暖通空调系统应保证各个房间的室内温度能独立调控;二是便于实现分户或分室热量分摊的功能。
3、利用室内的通风量,控制室内空气品质
节能设计中总的发展趋势是通风量应增大,在这个过程中必然要解决的就是空气的质量问题,消除空气中的细菌、浮游尘埃,臭味等有害人体的物质,通过室内进排风合理的气流组织,从而达到改善空气的品质,改善居住环境,节约能源的目的。
二、暖通空调节能设计
1、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。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。
2、在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。
3、在设计上合理选择采暖、通风与空调相结合的节能系统
根据具体工程建筑的需要,依据技术标准,在设计时应注意朝向、周边区与内区、使用功能的差异等对系统进行选择和划分,同时要考虑分开设置或分环设置以便于控制、调节及管理。比如在采暖中散热器宜明装在外墙窗台下,散热器表面涂料及安装形式、南北向房间系统宜采用分环设置等措施。在通风空调系统的设计上,采用不同朝向、内外区系统应分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的风,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。在通风空调系统的气流分布模式的设计上,可以选择具有节能优点的气流分布模式,如下送风模式、置换通风模式等。
4、可再生能源的空调系统的应用
(1)太阳能的热利用是目前建筑中利用太阳能的主要利用形式。它包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源,通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理,以自然热交换方式来利用太阳能。它是太阳能建筑发展的主流。主动式太阳房结构较为复杂,造价较高,需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成。此外,太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用。在建筑外围护结构中还可采用太阳能集墙,利用太阳能采暖。
(2)地源热泵是一种利用地下浅层土壤的热资源,通过输入少量的高位能源(如电能)将低温位能向高温位能转移,以实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点,冬季把地能作为热泵供暖的热源,即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖。夏季把地能作为空调的冷源,即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。
总之,暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量,还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此,我们有必要对暖通空调系统节能给予重视,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] 邹中强. 浅析暖通空调的节能设计及其运用[J]. 科技风, 2011,(24) .
[2] 林忠. 暖通空调设计与节能[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2010,(10) .
[3] 高会荣. 暖通空调水系统中水力失调现象及其解决方法[J]. 山西建筑, 2011,(20) .
[4] 夏德鑫,才凤博. 论暖通空调施工的常见问题与解决措施[J]. 科技风, 2011,(02) .