徐雪
【摘要】本文首先闡述了暖通空調(diào)節(jié)能存在的具體問題,然后提出了降低暖通空調(diào)能耗的對策。望能夠?qū)档徒ㄖ傮w能耗有所幫助。
【關(guān)鍵詞】 暖通空調(diào); 能耗; 節(jié)能
隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展,暖通空調(diào)的使用越來越廣泛,空調(diào)耗能的問題成為人們共同關(guān)注的問題,空調(diào)設(shè)計(jì)人員對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能給予很大的重視。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能情況直接關(guān)系到人們的健康、日常生活質(zhì)量,更重要的是直接關(guān)系到國家能源資源的消耗利用以及環(huán)境污染。
一、暖通空調(diào)節(jié)能存在的具體問題
1、設(shè)計(jì)管理方面的問題
空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果直接受暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響,但在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員并未對空調(diào)節(jié)能予以足夠的重視,并且我國的建筑設(shè)計(jì)的理念仍是以業(yè)主為中心,這里的業(yè)主是指的房屋開發(fā)商,而不是具體的使用者,業(yè)主通常為追求經(jīng)濟(jì)效益,盲目趕工期,從而縮短了設(shè)計(jì)周期,再加上有的設(shè)計(jì)單位只求數(shù)量,忽視質(zhì)量,使得部分設(shè)計(jì)問題沒有得到有效細(xì)致的處理,不僅增加了暖通空調(diào)系統(tǒng)的施工安裝的投資,同時也增大了其運(yùn)行過程中的能耗量。
2、設(shè)計(jì)計(jì)算方面的問題
冷熱負(fù)荷是空調(diào)與供暖工程設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)中都是依據(jù)冷熱負(fù)荷來確定空氣處理設(shè)備能力,供暖與空調(diào)冷、熱源容量,以及輸送管道的尺寸等。但在實(shí)際中有的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中,直接用設(shè)計(jì)手冊中單位建筑面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo)來確定施工圖設(shè)計(jì)階段空調(diào)與供暖冷、熱負(fù)荷,并且沒有根據(jù)具體的工程實(shí)際情況來加以區(qū)別,最后可能造成冷熱源設(shè)備裝機(jī)容量偏大、水泵配置偏大、管道直徑偏大、末端設(shè)備偏大等問題,不僅提高了工程的直接投資額,也增大了運(yùn)行過程中的能耗。此外,在室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度的取值這一問題上,往往由于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)過于保守,或者業(yè)主對室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)要求過高,導(dǎo)致計(jì)算熱負(fù)荷時設(shè)計(jì)計(jì)算溫度取值標(biāo)準(zhǔn)過高,這就直接增大了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的能耗量。有研究表明,夏季供冷工況下室內(nèi)計(jì)算溫度每升高1℃,可使空調(diào)系統(tǒng)降低8%~10%左右的能耗,而在冬季供暖工況下每室內(nèi)計(jì)算溫度每降低1℃,可降低5%~10%左右的能耗,可見,室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度的取值不當(dāng)會造成嚴(yán)重的能耗浪費(fèi)。
3、圖紙審查方面的問題
暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中常常會出現(xiàn)各種錯誤或疏漏,并且這些問題是設(shè)計(jì)者本人難以意識到的,這就要求圖紙審核人員認(rèn)真審核,及時發(fā)現(xiàn)并指出圖紙中存在的問題。但實(shí)際過程中有的審核只是走過程,未能真正起到把關(guān)作用,從而留下了質(zhì)量隱患,增大了后期運(yùn)行的能耗。
4、運(yùn)行管理方面的問題
一些大型的建筑缺乏能耗監(jiān)控和分析功能,不利于建筑內(nèi)部暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)營管理,容易造成能耗的浪費(fèi)。還有一些大樓實(shí)行了節(jié)能改造,只要對系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試,使之達(dá)到最佳運(yùn)行工況,就能夠降低其能耗,但這種改造對于商業(yè)化運(yùn)作的能源服務(wù)公司來說,為其帶來的經(jīng)濟(jì)效益較小,所以他們往往不愿意這種“軟”改造。
二、降低暖通空調(diào)能耗的對策
1、 改變暖通空調(diào)工作參數(shù)
暖通空調(diào)可以實(shí)現(xiàn)的功能主要是對溫度和相對濕度的控制,在對人體舒適度影響不明顯的情況下,可以適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度、濕度設(shè)定。暖通空調(diào)在進(jìn)行溫度濕度調(diào)節(jié)時會消耗電能,如果降低暖通空調(diào)的室內(nèi)設(shè)定值,會使得空調(diào)系統(tǒng)中的水泵和風(fēng)機(jī)的工作功率降低,從而達(dá)到節(jié)能的目的。對暖通空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)供給量參數(shù)設(shè)定適當(dāng)更改,也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果,由于新風(fēng)的能耗約占空調(diào)系統(tǒng)的三分之一,過大的新風(fēng)量雖然會提供富余的新鮮空氣,但是會造成大量電能的消耗,在滿足衛(wèi)生健康要求的前提下可以適當(dāng)減小新風(fēng)風(fēng)量設(shè)定值,節(jié)約能量。
2、 合理選用空調(diào)系統(tǒng)
(1)采用變頻技術(shù),當(dāng)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度相差較大時,空調(diào)的風(fēng)扇、壓縮機(jī)等器件處于全速工作狀態(tài),能耗較大,當(dāng)室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度時,可以降低空調(diào)轉(zhuǎn)速,減小能耗。
(2)提高自動化水平,利用傳感技術(shù)和自動控制理論,對建筑內(nèi)溫度、濕度實(shí)時監(jiān)測,動態(tài)調(diào)整空調(diào)設(shè)定參數(shù),使空調(diào)處在高效率工作區(qū)段。
(3)選擇合理的冷熱源,充分利用建筑周邊豐富的冷熱能資源,如火電廠中的熱蒸汽等。
3、改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能,減少冷熱損失
根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)來說,空調(diào)負(fù)荷中占比例較大的就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的維護(hù),同時對于結(jié)構(gòu)的保溫性的維護(hù)在很大程度上決定了系統(tǒng)總傳熱系數(shù),也就說空調(diào)負(fù)荷的大小是由維護(hù)結(jié)構(gòu)來決定的。因此,國家在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的第一個要求就是提高結(jié)構(gòu)的保溫性能?!耙?guī)范”中還規(guī)定:冬季采暖負(fù)荷還要包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性,屋頂和地面熱量的保持,對于侵的冷空氣對于室內(nèi)的熱量的消耗,但是通常設(shè)計(jì)者在計(jì)算熱負(fù)荷時會將這些方面的熱損失忽略了,這就造成熱負(fù)荷值計(jì)算明顯存在很大的偏離性,這就需要通過減小窗口面積,采取遮陽措施來實(shí)現(xiàn)能源的保持。
4、合理控制新風(fēng)量
在室內(nèi)環(huán)境中污染物發(fā)生源是存在的,所以就需要從室外攝入新風(fēng),這樣就必然會出現(xiàn)能源的消耗。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的總冷(熱)負(fù)荷中新風(fēng)冷(熱)負(fù)荷就會消耗部分的能量。根據(jù)大量的工程實(shí)例來看,新風(fēng)能耗要占到大約25%的總能源消耗,然而在豪華酒店和辦公樓空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗比例還會增加。所以,就要以保證室內(nèi)人員的需求的情況下,通過減少新風(fēng)冷(熱)負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)整個空調(diào)系統(tǒng)的能源損耗。新鮮空氣的需求量和室內(nèi)人員的數(shù)量有很大的關(guān)系。根據(jù)室內(nèi)人員的變化來調(diào)節(jié)攝入室內(nèi)的新鮮空氣量,盡量減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。通過在風(fēng)道上設(shè)置二氧化碳檢測儀,來控制攝入室內(nèi)的新風(fēng)的量。
5、 加強(qiáng)冷熱回收利用的運(yùn)用
家用暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的另一個切入點(diǎn)是開發(fā)和利用新能源。目前采用的熱回收技術(shù)主要是在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置,將排風(fēng)中的能量用于新風(fēng)的處理,這樣可以大大減少新風(fēng)處理所需的能量,有效降低機(jī)組的負(fù)荷,從而達(dá)到節(jié)能的目的。選擇熱回收裝置時要因地制宜,結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和住宅建筑的實(shí)際情況以及排放風(fēng)中的悠哈氣體含量等因素綜合選擇一種實(shí)用性雖高的裝置, 達(dá)到降低成本、回收冷熱能、節(jié)省能源的目的。
6、 建筑空調(diào)節(jié)能中太陽能的利用
現(xiàn)階段來看,太陽能的熱利用是建筑中太陽能的一種非常重要的利用形式,它可分成被動式與主動式兩種。被動式太陽能房的結(jié)構(gòu)比較簡單,且造價成本不高,無需其他輔助能源,重要合理布置建筑方位及建筑構(gòu)件。通過交換自然熱的方式,即可將太陽能利用起來。主動式太陽房的結(jié)構(gòu)相對來說更復(fù)雜,且其成本也比被動式的要高,必須利用電能這一輔助能源方可正常運(yùn)行。采暖降溫系統(tǒng)主要包含太陽集熱器、泵、散熱器、風(fēng)機(jī)等多個組成部分。此外,在建筑節(jié)能領(lǐng)域中,太陽能集熱板、光電板發(fā)電技術(shù)等也得到了普遍應(yīng)用。
夏季氣溫越高,空調(diào)的負(fù)荷便也越大,它所需要的制冷量也會相應(yīng)增加。這一季節(jié)里的太陽輻射強(qiáng)度很大,能提供大量熱能。相應(yīng)的,太陽能空調(diào)中的冷量也比較多。
冬季的太陽能輻射較弱,需要的制熱循環(huán)水溫度也較低。在適應(yīng)制冷工況的集熱面積的基礎(chǔ)上,還能達(dá)到實(shí)際的制熱負(fù)荷要求。
三、結(jié)語
綜上所述,暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅為人們的生活提供了舒適的環(huán)境,而且也是關(guān)系著國家環(huán)境污染、資源消耗、能源安全以及可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)之一。因此我們應(yīng)高度重視暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題,不斷豐富自己的專業(yè)知識,不斷提高自己的工作能力,與我國的暖通事業(yè)共同進(jìn)步、共同成長。
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