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摘要:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的提高,暖通空調(diào)的應(yīng)用日益普及,大大改善了人們的生產(chǎn)生活環(huán)境,但能耗問題也隨之凸顯起來(lái),為了創(chuàng)造一個(gè)舒適的人居環(huán)境,建筑舒適性空調(diào)系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用。本文在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)上及節(jié)能設(shè)計(jì)相關(guān)問題上進(jìn)行了闡述。 關(guān)鍵詞:空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)對(duì)策措施隨著社會(huì)的發(fā)展城市房屋的建設(shè)和城鎮(zhèn)化的快速步伐,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來(lái)越大,給建筑能耗帶來(lái)了巨大的壓力。而目前我國(guó)建筑能耗水平不允許按照城市建設(shè)和城市化的節(jié)奏增長(zhǎng),建筑節(jié)能勢(shì)在必行。這不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保意義,同時(shí)也有國(guó)防戰(zhàn)略意義。而在建筑能耗里,用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%一5o%,且在逐年上升。隨著人均建筑面積的不斷增大,暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。這勢(shì)必會(huì)使能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。本文主要介紹暖通空調(diào)領(lǐng)域具有較大的節(jié)能意義。一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)1.1改善暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則:一保證各個(gè)房間(樓梯間除外)的室內(nèi)溫度能獨(dú)立調(diào)控是供暖系統(tǒng)的首要;二是便于實(shí)現(xiàn)分戶或分室(區(qū))熱量(費(fèi))分?jǐn)偟墓δ?;三是管路系統(tǒng)簡(jiǎn)單、管材消耗量少、節(jié)省初投資。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能??照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。1.2改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能。對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成的熱損失在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)能耗中占有很大比重,而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)消耗的能耗所占空調(diào)負(fù)荷的大小。因此,提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能在空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中是十分必要的。1.3提高系統(tǒng)控制水平解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病,繼而實(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能,采用舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)不失為一種好方法。據(jù)研究表明,采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。二、暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)方式2.1排風(fēng)余熱回收技術(shù)夏季,空調(diào)建筑的排風(fēng)溫度低于室外新風(fēng)溫度,室內(nèi)含濕量也低于室外新風(fēng)含濕量。利用熱回收裝置對(duì)排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行熱交換,可以降低新風(fēng)溫度和濕度。冬季,排風(fēng)溫度高于室外新風(fēng)溫度,排風(fēng)含濕量高于室外新風(fēng)含濕量,熱回收裝置可以預(yù)熱和加濕新風(fēng)。具體做法為,在排風(fēng)出口安裝熱交換器,排風(fēng)和新風(fēng)分別通過(guò)各自的通道進(jìn)行間接接觸換熱;利用排風(fēng)余熱來(lái)預(yù)熱新風(fēng)(或者利用余冷來(lái)預(yù)冷新風(fēng)),從而達(dá)到回收排風(fēng)余熱的目的。目前可以采用的熱回收設(shè)備分為顯熱回收型和全熱回收型兩種。這種產(chǎn)品不但能夠用于中央空調(diào)系統(tǒng),而且能夠用于供暖建筑和使用家用空調(diào)器的建筑。不但節(jié)能,而且改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量?,F(xiàn)在全國(guó)已有多家產(chǎn)品,武漢也研制和開發(fā)出了這種產(chǎn)品。有關(guān)專家對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能意義有很高的評(píng)價(jià),對(duì)其應(yīng)用前景有很樂觀的估計(jì)。應(yīng)當(dāng)說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)還處于起步階段,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,并且使其易于與各種不同的建筑相結(jié)合,便于安裝使用,是這項(xiàng)技術(shù)的主要研究方向2.2變流量技術(shù)采暖、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是按照比較不利的氣象條件進(jìn)行的,所以在絕大部分時(shí)間內(nèi),實(shí)際負(fù)荷小于設(shè)計(jì)熱(冷)負(fù)荷,并且在一天之內(nèi)也是不斷變化的。那么,水和空氣作為熱量和冷量的的載體,其流量也應(yīng)當(dāng)是隨著負(fù)荷的變化而變化。這既是采暖、空調(diào)質(zhì)量的要求,也是節(jié)能的要求。因此,如何動(dòng)態(tài)地控制系統(tǒng)的流量,既能滿足經(jīng)常變化的負(fù)荷要求,又能最大限度的節(jié)省能耗,是暖通空調(diào)領(lǐng)域近年來(lái)的技術(shù)熱點(diǎn)之一。對(duì)系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié),傳統(tǒng)的方式是改變系統(tǒng)的阻力,即用閥門調(diào)節(jié)。這種方式顯然是不經(jīng)濟(jì)的,因?yàn)槭且韵牧黧w的機(jī)械能為代價(jià)的,這些機(jī)械能是需要泵和風(fēng)機(jī)提供的。為了避免這種無(wú)謂的能量消耗,對(duì)于系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié),采用改變系統(tǒng)動(dòng)力的方式,而不采用改變系統(tǒng)阻力的方式,已成了人們的共識(shí)和技術(shù)潮流。在改變系統(tǒng)動(dòng)力的調(diào)節(jié)方式中,主要有泵/風(fēng)機(jī)多臺(tái)并聯(lián)的變臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié),其中包括定速機(jī)與變速機(jī)的并聯(lián)、變速與變臺(tái)數(shù)的結(jié)合等。在變臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)中,需要注意的問題是,在調(diào)節(jié)中單機(jī)工況的改變。即隨著并聯(lián)臺(tái)數(shù)的減少,仍在運(yùn)行的泵(風(fēng)機(jī)),流量增大,效率降低,結(jié)果有可能導(dǎo)致超載現(xiàn)象的發(fā)生。在變速調(diào)節(jié)方面,對(duì)于一個(gè)具體的工程,需要研究的問題是,變速控制信號(hào)的選擇,以及運(yùn)行模式的選擇。運(yùn)行模式是指,是并聯(lián)各臺(tái)全部變速,還是定變結(jié)合,還是變速與變臺(tái)數(shù)結(jié)合等。改變系統(tǒng)動(dòng)力的變流量技術(shù),就全國(guó)范圍來(lái)看,在熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)以及風(fēng)系統(tǒng)中,都有了很多的應(yīng)用。三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)具體措施3.3.1空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷的合理計(jì)算如今正確地計(jì)算負(fù)荷對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要,負(fù)荷算大了會(huì)導(dǎo)致投資運(yùn)行費(fèi)用增大,耗能增大,算小了則不能滿足功能要求,負(fù)荷直接決定空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和容量的大小。目前我國(guó)普遍在負(fù)荷計(jì)算上結(jié)果偏大,通過(guò)采取合理降低室內(nèi)給定值標(biāo)準(zhǔn)與適當(dāng)?shù)臏p少新風(fēng)量的方法,可以消除不必要的損耗,節(jié)約能源。3.3.2熱源溫度的控制外網(wǎng)及熱源必須采取相應(yīng)的控制手段,是由于暖用戶在室內(nèi)多采取溫控措施及室外氣溫的變化,使系統(tǒng)熱負(fù)荷的動(dòng)態(tài)的變數(shù),例如熱水網(wǎng)路采取相應(yīng)的質(zhì)量-流量調(diào)節(jié)或質(zhì)量調(diào)節(jié)方式及氣候補(bǔ)償方式等。目前,許多地方采用根據(jù)室外溫度自動(dòng)調(diào)供水溫度的方法。3.3.3采暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的選擇要合理其選擇時(shí)應(yīng)在滿足規(guī)范要求的前提下,選擇系統(tǒng)形式。充分分析人工環(huán)境控制場(chǎng)所的特點(diǎn),注意朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)、使用功能的差異,分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置以便于控制、調(diào)節(jié)及管理,避免不同區(qū)域出現(xiàn)過(guò)冷或過(guò)熱的能量浪費(fèi)現(xiàn)象,使其與系統(tǒng)能夠相互配合達(dá)到最佳效果,從而達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又節(jié)約的目的。3.3.4地源熱泵技術(shù)當(dāng)前以地?zé)嶙鳛闊岜醚b置的熱源或熱匯來(lái)對(duì)建筑進(jìn)行采暖或制冷的技術(shù)被成為地源熱泵技術(shù)。地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源(如電能),既可實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季和夏季,分別將地?zé)崮茏鳛楦邷責(zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩矗诙緦⒌責(zé)崛〕鰜?lái)用于采暖或熱水供應(yīng),在夏季將室內(nèi)的熱量提取后釋放到地層中去。目前在自然界和工業(yè)生產(chǎn)中,存在大量的低溫位熱源,儲(chǔ)藏于空氣、土壤、水,以及工業(yè)廢氣、廢水中,利用熱泵可以回收這些低溫位熱源,產(chǎn)生高溫位熱量來(lái)供應(yīng)生產(chǎn)和生活之用。3.3.5降低輸送過(guò)程中能耗現(xiàn)如今選用保溫性能好的新型保溫材料對(duì)管道進(jìn)行處理有利于節(jié)能。對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的水力平衡調(diào)試,改善供暖質(zhì)量主要利用計(jì)算機(jī)。采用以平衡閥及其專用智能儀表為核心的管網(wǎng)水力平衡技術(shù),實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)流量的合理分配,提高輸送能量的效率。在滿足空調(diào)精度、人體舒適度和工藝要求的前提下,通過(guò)提高供回水溫差、選用低流速、輸送效率高的載能介質(zhì)和效率高、部分負(fù)荷特性好的動(dòng)力設(shè)備,可以減少輸送過(guò)程的能耗,從而提高輸送效率。3.3.6實(shí)現(xiàn)供熱管理信息化,采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對(duì)供熱采暖系統(tǒng)的各種設(shè)備、閥門等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線的智能化監(jiān)測(cè)、控制和管理主要采用計(jì)算機(jī)控制。全面監(jiān)測(cè)、記錄各運(yùn)行參數(shù)協(xié)調(diào)各系統(tǒng)間的運(yùn)行,提高管理水平,增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和可靠性并可使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)信息化管理,節(jié)省運(yùn)行能耗,使供熱采暖系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平走向現(xiàn)代化。暖通空調(diào)系統(tǒng)使用者可根據(jù)個(gè)人需要設(shè)置每月甚至每天的控制程序讓空調(diào)系統(tǒng)按預(yù)定的要求工作,在保證熱舒適的前提下節(jié)能10%。開發(fā)并利用功能強(qiáng)大、界面友好的控制軟件也是保證空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的有效措施。四、結(jié)語(yǔ)綜上所述,建筑節(jié)能不僅是一項(xiàng)技術(shù)綜合課題,也是巨大的社會(huì)課題。我國(guó)政府已經(jīng)認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能是解決今后能源緊缺問題的有效途徑之一。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置,起著重要的作用。另外,暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不僅關(guān)系到人們的冷暖、健康、安全、工作效果和產(chǎn)品質(zhì)量,還關(guān)系到國(guó)家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染是關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)。因此,我們節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ),這些技術(shù)的合理應(yīng)用,一定能為建筑節(jié)能做出重要的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]顧同曾.歐洲三國(guó)建筑節(jié)能近況[j].建筑創(chuàng)作,2002,(6):64-69[2]胡麗霞,蔡水松.空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能的理念與管理[j].當(dāng)代經(jīng)濟(jì),2004,(9):37-38
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