楊廣源
(哈爾濱華匯熱電股份有限公司,黑龍江 哈爾濱 150060)
經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,帶動了建筑業(yè)的繁榮。大量建筑的出現(xiàn),伴隨著建筑能耗的不斷增加,建筑耗能差不多已經(jīng)快占到整個(gè)社會中耗能的三分之一,在個(gè)別地方甚至占到四成。與此同時(shí),暖通系統(tǒng)的能耗占建筑能耗的三分之一到二分之一,還在不斷增加。暖通系統(tǒng)所使用的能源屬于不可再生的,這在一定程度上加快了地球自然資源的枯竭。不僅如此,暖通系統(tǒng)所消耗的能源,造成的環(huán)境問題極為嚴(yán)重。溫室氣體、對環(huán)境有害的氮氧化物、硫化物以及固體顆粒的排放,會使氣候變暖,空氣質(zhì)量下降,影響到人們的正常生活,人們的身體健康。因此,對暖通系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造已迫在眉睫,勢在必行。
讓我們來總結(jié)一下,建筑暖通系統(tǒng)的能耗來源。它包括:建筑內(nèi)部冷熱負(fù)荷的消耗、新風(fēng)的引進(jìn)以及在建筑內(nèi)部運(yùn)輸過程中的損耗。就具體操作而言,我們可以從以下三方面入手來降低暖通系統(tǒng)在使用過程中的能量消耗。首先,在選用設(shè)備時(shí),選擇合適的設(shè)備型號,合理的安裝以及良好的管理都會使系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的功率功效,達(dá)到節(jié)能的目的。第二,如果在維持建筑內(nèi)部溫度時(shí)采用較低品位的能量而不是電能,定能做到節(jié)能。最后,做好暖通系統(tǒng)交換出來冷熱量的回收工作,做到二次利用。
制作出最節(jié)能環(huán)保的暖通產(chǎn)品,是節(jié)能的重中之重。而這其中,建筑的負(fù)荷計(jì)算是關(guān)鍵一環(huán),但是由于設(shè)計(jì)工期短,相關(guān)人員為了趕工期,并沒有嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定,沒有找出最優(yōu)化設(shè)計(jì),把粗略估計(jì)作為施工設(shè)計(jì)階段的依據(jù),經(jīng)常使得總負(fù)荷過大,致使配套的空調(diào)也隨之過大,采購費(fèi)用偏高不說,會導(dǎo)致能量大量浪費(fèi)。目前,我們應(yīng)該普及低能耗舒適健康的空調(diào)暖通方式。隨著社會快速發(fā)展,越來越多的人使用空調(diào)暖通方式,導(dǎo)致對非再生能源的消耗也大量增加,生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境也在惡化,為此,我們應(yīng)該提高警覺,合理選用暖通系統(tǒng)的冷熱源,爭取實(shí)現(xiàn)冷熱源的多元化多樣化。
能夠建筑物的冷熱負(fù)荷有三個(gè)因素。首先、在建筑物的造型設(shè)計(jì)和布局上,應(yīng)力求方正,而不選擇細(xì)長。其次、一些修飾環(huán)繞建筑會向空氣中散失大量熱量,造成比較大的冷熱負(fù)荷。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國一些地方,圍護(hù)建筑造成熱損失可以占到整個(gè)熱損失的七成,而透過裂縫傳到空氣中的熱量占三成。因此,改進(jìn)圍護(hù)建筑的散熱性很有必要。在這方面,與國外相比我們還有很長的路要走。比如,可以對墻體加適當(dāng)?shù)谋夭牧?,或者在選取建筑材料上做文章,對窗戶再次加密,確保密閉性。最后,當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r也能明顯空調(diào)負(fù)荷。有鑒于此,南半球的建筑要避免在南面留通道,反之亦然。
不同性能的設(shè)備,會使系統(tǒng)有不同的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。以島國日本為例,眾所周知,他的資源能源儲量很少,在暖通方面的技術(shù)也不是世界領(lǐng)先,為了節(jié)約能源,他就在建筑物上下了很大功夫;有的西方國家在使用暖通系統(tǒng)時(shí),采用了自動化技術(shù)。雖然設(shè)備成本增加了,卻節(jié)約了能源。
對于太陽能,可以通過合理的建筑布局,輔以合適的建筑構(gòu)件經(jīng)由自然交換來接受利用太陽能。另外,也可使用比較昂貴的各種太陽能板來積極主動利用太陽能,已達(dá)到節(jié)能目的。利用好各種水資源,比如地表水和淺層地下水,也能使暖通系統(tǒng)做到節(jié)能。眾所周知,水的比熱容較其他物質(zhì)小,同質(zhì)量的水吸收等量的熱量而溫度變化較小。在炎熱的夏季,通過水把建筑物內(nèi)的多余熱量帶走,以達(dá)到降溫;冬季,再把水里的熱量帶回建筑物,增加室內(nèi)溫度。地源熱泵也是相同的道理,以地表淺層土壤為媒介,把建筑物內(nèi)部的熱傳到大地中,寒冷的冬天再利用該部分土壤把熱量傳回建筑物。這種技術(shù)比較穩(wěn)定,所需的建筑活動小,有較高的性價(jià)比,值得大力推廣。
這種熱量包括冷凝熱和排出風(fēng)中的熱量。將冷凝熱和排出風(fēng)中的熱收集起來,與加熱系統(tǒng)合并起來,讓制冷物先進(jìn)入交換器,作生活用途的熱水則在另一側(cè),擁有較高溫度的制冷物將其加熱到所需溫度,以供人們?nèi)粘J褂茫瑫r(shí)還可保存起來,回收熱能的效果十分明顯,非常實(shí)用。為平衡建筑物里的風(fēng)量,在新鮮空氣進(jìn)入時(shí),要注意排風(fēng)。在用戶較多的建筑物,要求的新鮮風(fēng)量較大,同時(shí)排風(fēng)風(fēng)量也跟著增加。此時(shí),利用排出風(fēng)中的熱量對新鮮風(fēng)冷處理或熱處理。
變頻技術(shù)是通過改變交流電頻率的方式實(shí)現(xiàn)交流電控制的技術(shù)。變頻技術(shù)目前在國內(nèi)的推廣和發(fā)展,嚴(yán)重受到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)面存在問題的影響和限制。如果政府在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)給與科學(xué)引導(dǎo),變頻技術(shù)必將得到更廣泛的應(yīng)用,同時(shí)為我們國家節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
新鮮風(fēng)流過多會給系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān),從而使耗電量增加;如果新風(fēng)量太少,又會使整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)境受到影響。根據(jù)暖通系統(tǒng)的要求,調(diào)節(jié)好新鮮風(fēng)流的溫度和比例,對節(jié)能降耗非常有利。
在炎熱夏天,室內(nèi)需要供冷,嚴(yán)寒冬天需供暖,新進(jìn)風(fēng)量越大,系統(tǒng)的能量消耗也就越大,對供應(yīng)的新風(fēng)流應(yīng)保持在衛(wèi)生健康的最低值。而在春秋季節(jié),建筑物內(nèi)不需要供冷或者供暖,這時(shí)可以全部提供新風(fēng),已達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
近期,變頻空調(diào)因其環(huán)保和不錯(cuò)的空氣調(diào)節(jié)效果而受到人們的親睞,發(fā)展迅速。據(jù)有關(guān)資料顯示,近年來,變頻空調(diào)在一些地區(qū)十分火爆,其市場份額占到八成以上,而且變頻空調(diào)在以后的發(fā)展空間還很大,在空調(diào)領(lǐng)域還有作為。
暖通系統(tǒng)的一個(gè)有待改進(jìn)之處就是部分熱量并未完全利用。把這部分能量轉(zhuǎn)移到其他需要能量的地方,加以利用。
在世界經(jīng)濟(jì)不景氣和我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下,對建筑的暖通系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)具有十分重要的意義,對可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境也有重要要影響。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)把握全局,嚴(yán)格遵守國家關(guān)于節(jié)能的規(guī)定,設(shè)計(jì)出既能調(diào)節(jié)好室內(nèi)溫度,又可以最大程度地節(jié)省能量消耗的產(chǎn)品,相關(guān)行業(yè)如建筑業(yè)也積極配合,打造綠色人居環(huán)境,綠色城市。
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