论文部分内容阅读
摘要:随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高,我国建筑能耗的总量也在逐年升高,空调系统在建筑能耗中占有着相当的比重,本文就绿色住宅中空调系统的节能设计进行相关探讨。
关键词:空调 节能 设计
中图分类号:TM925.12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)29-165-01
能源是当今世界永恒的主题,随着经济的发展,人们对能源的需求也在不断增加,但是自然界的能源并不是取之不尽,用之不竭的。环境与能源的问题日益尖锐,如果不采取措施,那么能源将严重制约经济的发展。而空调又在耗能中占有相当大的比例,所以空调系统的节能是摆在我们面前的迫切问题。空调系统能源有效利用和节能有意义重大。因此,全面了解暖通空调系统节能存在的问题,掌握暖通空调系统节能的方法,对于在空调领域节能设计、合理运行和管理起到很大的作用。本文对暖通空调系统节能问题进行了分析,提出了应对策略。
一、空调系统节能的意义
自从上世纪70年代发生能源危机之后,发达国家就已经开始关注节能问题。由于建筑能源耗费量约占总能源耗费的三分之一左右,做一建筑节能自然引起人们的关注;而空调系统是能耗中的大户,在发达国家空调系统能耗占建筑能耗的65%。由此可见,建筑节能工作的重点应该是空调系统的节能。另一方面,如单从电能的消耗来讲,如电空调,据上海和重庆的调查,在夏季,空调用电量是总耗电量的23%和31.3%,其所占比例可见一斑。随着我国建筑业的迅猛发展,建筑能耗不断增加,建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上.有些地区已接近40% ,且其总量呈逐年上升趋势. 能源总消费量的比例已从20世纪70年末的l0%,上升到近年27.48%,其中2/3为空调系统所消耗。此外,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,随着二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、烟尘等的排放增加,酸雨现象频繁发生,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果,现有空调系统的能耗是惊人的。如果采取相应的节能技术,使现有空调系统节能20%~50%完全可能。因此在暖通空调系统中考虑节能意义重大。
建筑节能是一项系统工程,它涉及到建筑设计、建筑材料、建筑施工、采暖空调、物业管理、政策法规等诸多方面,必须紧密协作,把好质量关。从当前节能住宅建设的情况看,暖通空调系统能耗大,保温材料和施工工艺存在不少质量问题,加之人们对节能重要性认识不足,政策法规相对滞后,节能住宅建设的前景令人担忧。本文就空调系统节能的问题和应对策略谈谈笔者的看法。
二、节能暖通空调系统的设计
(一)改善暖通空调系统的设计
(1)空调系统的设计原则:一是供暖系统应保证各个房间(楼梯间除外)的室内温度能独立调控;二是便于实现分户或分室(区)热量(费)分摊的功能;三是管路系统简单、管材消耗量少、节省初投資。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
(2)改善围护结构性能。对于暖通空调系统而言,通过围护结构造成的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重,而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小。因此,提高维护结构的保温隔热性能在空调系统节能中是十分必要的。
(二)改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
(三)提高系统控制水平采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,不仅可以解决传统控制方法存在的弊病,而且可以实现大幅度的节能。据研究表明,采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
三、暖通空调系统节能的方法
(一)提高暖通空调监理工程师的综合素质,把暖通空调监理工作做好
建筑工程中各专业交叉作业的影响较大,暖通空调专业又属于配套专业,在施工中经常不被重视, 其质量问题常到工程投入使用后才被发现,出现问题后又会影响使用,甚至出现安全事故,造成返修现象比较多。
暖通空调监理工程师应作好工程全过程的监理,包括设计、施工及竣工验收阶段的监理, 作好质量控制,避免出现不应有的质量问题。为做好暖通空调的监理工作,监理工程师必须对建筑、结构、给排水、电气专业的知识应熟悉掌握;丰富的专业实践经验;良好的职业道德,能够为业主、施工单位做好服务。监理工程师在暖通空调工程监理过程中应注意信息管理、设计、施工阶段的问题。
(二)改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失
我们知道对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
(三)提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗
空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题, 如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV 或SET* 指标对空调系统进行调控,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
(四)采用新型节能
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但在不同的热湿环境参数组合下,空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果改变传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度将显著下降,显然后者比前者具有显著的节能效果。
(五)推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统
随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷) 量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
(六)开展冷热回收利用的研究运用工作,实现能源的最大限度利用
目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。
四、结语
随着国内建筑行业的快速发展,建筑节能也越来越得到人们的重视,空调系统的节能不仅关系到人们的健康、安全,还关系到国家能源消耗和全球环境污染和可持续发展。因此,对空调系统的节能应当高度重视,努力发展经济、节能、安全的新一代空调系统。
参考文献:
[1]张春灵等.浅析节能住宅建设中的暖和空调系统节能.[J].消费导刊.2010.9
关键词:空调 节能 设计
中图分类号:TM925.12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)29-165-01
能源是当今世界永恒的主题,随着经济的发展,人们对能源的需求也在不断增加,但是自然界的能源并不是取之不尽,用之不竭的。环境与能源的问题日益尖锐,如果不采取措施,那么能源将严重制约经济的发展。而空调又在耗能中占有相当大的比例,所以空调系统的节能是摆在我们面前的迫切问题。空调系统能源有效利用和节能有意义重大。因此,全面了解暖通空调系统节能存在的问题,掌握暖通空调系统节能的方法,对于在空调领域节能设计、合理运行和管理起到很大的作用。本文对暖通空调系统节能问题进行了分析,提出了应对策略。
一、空调系统节能的意义
自从上世纪70年代发生能源危机之后,发达国家就已经开始关注节能问题。由于建筑能源耗费量约占总能源耗费的三分之一左右,做一建筑节能自然引起人们的关注;而空调系统是能耗中的大户,在发达国家空调系统能耗占建筑能耗的65%。由此可见,建筑节能工作的重点应该是空调系统的节能。另一方面,如单从电能的消耗来讲,如电空调,据上海和重庆的调查,在夏季,空调用电量是总耗电量的23%和31.3%,其所占比例可见一斑。随着我国建筑业的迅猛发展,建筑能耗不断增加,建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上.有些地区已接近40% ,且其总量呈逐年上升趋势. 能源总消费量的比例已从20世纪70年末的l0%,上升到近年27.48%,其中2/3为空调系统所消耗。此外,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,随着二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、烟尘等的排放增加,酸雨现象频繁发生,对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果,现有空调系统的能耗是惊人的。如果采取相应的节能技术,使现有空调系统节能20%~50%完全可能。因此在暖通空调系统中考虑节能意义重大。
建筑节能是一项系统工程,它涉及到建筑设计、建筑材料、建筑施工、采暖空调、物业管理、政策法规等诸多方面,必须紧密协作,把好质量关。从当前节能住宅建设的情况看,暖通空调系统能耗大,保温材料和施工工艺存在不少质量问题,加之人们对节能重要性认识不足,政策法规相对滞后,节能住宅建设的前景令人担忧。本文就空调系统节能的问题和应对策略谈谈笔者的看法。
二、节能暖通空调系统的设计
(一)改善暖通空调系统的设计
(1)空调系统的设计原则:一是供暖系统应保证各个房间(楼梯间除外)的室内温度能独立调控;二是便于实现分户或分室(区)热量(费)分摊的功能;三是管路系统简单、管材消耗量少、节省初投資。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
(2)改善围护结构性能。对于暖通空调系统而言,通过围护结构造成的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重,而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小。因此,提高维护结构的保温隔热性能在空调系统节能中是十分必要的。
(二)改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
(三)提高系统控制水平采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,不仅可以解决传统控制方法存在的弊病,而且可以实现大幅度的节能。据研究表明,采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
三、暖通空调系统节能的方法
(一)提高暖通空调监理工程师的综合素质,把暖通空调监理工作做好
建筑工程中各专业交叉作业的影响较大,暖通空调专业又属于配套专业,在施工中经常不被重视, 其质量问题常到工程投入使用后才被发现,出现问题后又会影响使用,甚至出现安全事故,造成返修现象比较多。
暖通空调监理工程师应作好工程全过程的监理,包括设计、施工及竣工验收阶段的监理, 作好质量控制,避免出现不应有的质量问题。为做好暖通空调的监理工作,监理工程师必须对建筑、结构、给排水、电气专业的知识应熟悉掌握;丰富的专业实践经验;良好的职业道德,能够为业主、施工单位做好服务。监理工程师在暖通空调工程监理过程中应注意信息管理、设计、施工阶段的问题。
(二)改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失
我们知道对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
(三)提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗
空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题, 如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV 或SET* 指标对空调系统进行调控,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
(四)采用新型节能
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但在不同的热湿环境参数组合下,空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果改变传统的空调方式,增加辐射热,此时所需要的空气温度将显著下降,显然后者比前者具有显著的节能效果。
(五)推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统
随着空调系统的广泛应用,空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升,同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷) 量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
(六)开展冷热回收利用的研究运用工作,实现能源的最大限度利用
目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。
四、结语
随着国内建筑行业的快速发展,建筑节能也越来越得到人们的重视,空调系统的节能不仅关系到人们的健康、安全,还关系到国家能源消耗和全球环境污染和可持续发展。因此,对空调系统的节能应当高度重视,努力发展经济、节能、安全的新一代空调系统。
参考文献:
[1]张春灵等.浅析节能住宅建设中的暖和空调系统节能.[J].消费导刊.2010.9