哈尔滨市永大建筑设计有限责任公司黑龙江哈尔滨150008
摘要:近年来,人们的生活水平明显提高,对于建筑生活环境提出了更高的要求暖通空调系统作为建筑设备工程的重要组成部分,有助于改善人们的室内生活环境,给人们的生活提供了极大的便利。而随着可持续理念的深入,人们越来越关注暖通空调系统的节能情况,针对当前暖通空调系统的能源消耗情况,优化和改进其节能设计,减少暖通空调系统的能耗,实现暖通空调系统的绿色、健康发展。
关键词:暖通空调;空调系统;节能设计
科技的不断进步带来了许多行业的繁荣发展,建筑行业也借助着科学技术的发展蓬勃前进。在能量的消耗中,建筑产业的耗能较大,而其中暖通空调的耗能占据了大多数。暖通空调的使用范围较广,在各种商业范围,公共场合,学校等大型场所,暖通空调要覆盖的面积广,所以耗能大。而且在人们的生活水平提升之后,暖通空调需求更是变大。所以,暖通空调系统的节能措施就必须有,以减少能力的消耗。
1暖通空调系统节能的应用现状及特点
1.1暖通空调系统的应用现状
近年来,我国暖通空调行业快速发展,市场竞争日益激烈,暖通空调系统的节能设计、新技术和节能材料应用已经成为发展趋势,但是我国传统的暖通空调行业在自主创新、技术研发等方面相对比较薄弱,资金和技术投入明显不足。同时,家用暖通空调的应用量大幅上涨,很多小型企业和工厂也加入暖通空调市场,为了追求最大化的经济效益,很多企业在暖通空调节能技术方面的投入相对较少,只是对暖通空调进行内部和外观的简单改造,然后重新投入市场,而大型企业主要是根据暖通空调市场价格、市场需求等进行技术研发,仅仅依靠企业自身力量,其自主创新、技术革新的能力较弱,从而影响整个暖通空调市场的快速发展。随着节能减排、可持续发展理念的深入,暖通空调系统应全面贯彻绿色、节能、环保设计理念,加大对于能源节约的研究力度,提高暖通空调系统的节能性。
1.2暖通空调系统的特点
公共建筑中包括供暖能耗在内的暖通空调系统运行能耗,通常会占到建筑能耗的60%以上,降低这部分能耗是建筑节能的关键所在,也是暖通空调工程师必须持续面对的挑战。称其为挑战是因为与建筑其他用能系统相比,暖通空调系统具有如下特点。
1)构成复杂且相互耦合。由三大子系统,即冷热源、冷热量输配与房间冷热末端构成,同时三大子系统中的任何一个都可能包含若干子子系统。大系统涉及的所有子系统彼此关联,相互耦合,求解困难。
2)形式多样且选择困难。所谓形式多样是指,为对同一对象实现相同的空气环境控制目标,往往会有多种可以选择的空调系统形式。以办公建筑为例,可选择的空调系统末端形式至少有4种:风机盘管加新风系统、变风量全空气(VAV)系统、变制冷剂流量(VRF)多联机加新风系统、温湿度独立调节系统等。选择困难体现在,必须进行诸如造价、运行能耗、适应性等多因素综合评价,才能对决定采用的空调系统形式的合理性进行判断。
3)设计影响因素多样多变。气象条件、围护结构热工特性、内部热扰、建筑外部与内部空间形状以及使用需求等都是影响设计的因素,其中多数具有动态特征,如气象参数、围护结构传热过程、使用规律等。
2暖通空调系统的节能设计策略
2.1优化暖通空调系统设计
暖通空调系统设计应按照以下原则:第一,暖通空调系统应能够独立调控建筑室内各个房间的温度;第二,实现建筑分室或者分户的热量费用分摊;第三,简化暖通空调系统的管路设计,减少管材消耗,节省资金投入。暖通空调系统在建筑工程中的应用是一个比较复杂的过程,特别是中央空调系统,其设计质量对于暖通空调系统的使用寿命和使用性能有着重要影响,因此应根据建筑工程施工设计和业主的要求,优化暖通空调系统设计。同时,实践证明,暖通空调系统穿过围护结构的负荷较大,产生很大的冷热损失,因此应尽量设计隔热保温性能良好的围护结构。另外,在开发暖通空调系统时,以节能性和舒适度作为空调系统的调控参数和评价指标,减少能量损耗。
2.2提高热回收水平
暖通空调系统之所以会造成大量的能耗,与余热负荷损失有直接的联系。当暖通空调系统工作时,会将室内超过目标平衡标准的空气排出,同时室内原有空气中的能量就会造成浪费。适当的增加空调负荷,能量回收装置会利用排风中的能量,使其新风达到标准,从而有效地减少能耗。而主要的措施,是通过利用排风余热的回收,使其达到节约的效果。热回收设备可以用多种的换热器进行阻成;制冷系统的冷凝热回收的方式,是将多种系统进行连锁,使其达到一定的节能标准。
2.3通过回收装置完成能量循环利用
建筑暖通空调系统耗能大的一个重要因素是热量散失废除严重,因此如果可以对散失的冷热循环利用,能够达到能源利用效率的最大化,从而发挥节能降耗效果。我国对空调系统的冷热回收开始相关的研究工作,同时在技术方面有一定性的进展。例如暖通空调系统的排风环节通过设置全热回收器来回收热量从而实现重复利用。夏天则通过冷凝水而产生热量从而供应热水,这些都是先了冷热循环利用,一方面降低能耗,另一方面也提高暖通空调系统的运行效率。简言之,暖通空调系统节能的设计可以从多个方面入手,通过制定相应标准并做好技术研发,可以不断实现暖通空调系统节能设计的发展进步。
2.4采用现代化自控技术
暖通空调系统采用现代化自控技术,满足建筑室内湿度、温度的控制要求,并且减少暖通空调的热量损耗。近年来,网络技术、计算机术和电子技术的快速发展,暖通空调系统节能设计在硬件、软件等方面有了较大成就,例如,在暖通空调系统中设计中央监控软件,实时监控空调系统的运行,分析暖通空调运行情况,自动调节温湿度,通过在线监测系统,控制暖通空调新风量,不仅可改善建筑室内环境,也可发挥节能作用。另外,中央控制系统和计算机监测系统可结合建筑室内的热湿负荷和外界气候条件,在确保暖通空调基本运行性能的基础上,采用最节能的处理方法和最佳的湿度和温度控制方式,使暖通空调系统实现智能化运行,有效提高资源利用率。
3结语
综上所述,暖通空调系统的节能在建筑节能当中有着非常重要的作用,需要设计人员给予应有的重视。设计人员需要全面考虑,遵守相关节能规范,并将节能理念贯穿到暖通空调设计的各个环节,从而进一步降低建筑能耗,减少能源浪费为实现经济社会的可持续发展做出贡献。
参考文献
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