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        淺析暖通空調(diào)節(jié)能及新技術(shù)

        2015-10-21 18:07:04農(nóng)立新
        基層建設(shè) 2015年8期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)設(shè)計

        農(nóng)立新

        摘要:隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、工業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快,空調(diào)技術(shù)已經(jīng)在各行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,通過推廣暖通空調(diào)節(jié)能新技術(shù),不僅可以有效地降低能耗,改善環(huán)境,而且可以有效保護(hù)自然資源,有著自然和社會的雙重意義,是社會發(fā)展的必然趨勢。本文主要分析了暖通空調(diào)節(jié)能及新技術(shù)。

        關(guān)健詞:暖通空調(diào);節(jié)能;技術(shù)

        隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,暖通空調(diào)系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用.用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗也將進(jìn)一步增大,這勢必造成能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果,現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的.但如果采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù),使現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%~50%。完全可能。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能,意義十分重大。

        一、暖通空調(diào)節(jié)能的思路

        暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的真正目標(biāo)是以節(jié)能為原則,用熱舒適指標(biāo)指導(dǎo)系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計,尋找溫度、濕度、平均輻射溫度、風(fēng)速和勞動強(qiáng)度這六種影響熱舒適指標(biāo)因素的合適比例,達(dá)到人們熱舒適指標(biāo)與節(jié)能降耗的穩(wěn)定協(xié)調(diào)。盡管在寒冷的冬季,影響人體舒適的主要因素是溫度變化,但生活環(huán)境中的聲、光、色同樣可以影響舒適指數(shù),在建筑中采用暖色調(diào)提高人們的心理溫度,調(diào)低實(shí)際室內(nèi)溫度,避免能源消耗。同時通過選取合理的暖通設(shè)計參數(shù),從溫度和濕度方面來確保室內(nèi)舒適的標(biāo)準(zhǔn)時,節(jié)能是負(fù)荷大小的重點(diǎn)因素。

        二、影響暖通空調(diào)節(jié)能的因素

        1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻和窗戶等;內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)系指室內(nèi)地面、天棚、內(nèi)隔墻等。在空調(diào)能耗中,20%~50%能耗是為了滿足由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所帶來的能耗。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能和窗戶與墻壁所占面積,都決定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù),決定通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)空調(diào)負(fù)荷的高低。改善和提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,降低熱負(fù)荷是我國考慮建筑節(jié)能的主線。

        2、暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計管理方面的影響。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是空調(diào)節(jié)能的基礎(chǔ),對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果有著重要的影響。然而,在實(shí)際工作中有些設(shè)計人員并未給予足夠的重視,一些設(shè)計問題并沒有得到細(xì)致有效的處理,使得按設(shè)計施工完成的系統(tǒng)不僅投資大,運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人,大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。

        三、暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

        設(shè)計、計算的合理性,應(yīng)注重從節(jié)能的角度認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計方案的比較和優(yōu)選。例如對冷熱源系統(tǒng)的選擇,因?yàn)榕照{(diào)系統(tǒng)所消耗的能量大部分是冷熱源系統(tǒng)中消耗掉的。選擇冷熱源系統(tǒng)不僅需要考慮它的初投資和運(yùn)行費(fèi)用。還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)和建筑使用功能特點(diǎn),對耗能指標(biāo)進(jìn)行分析比較。在系統(tǒng)形勢選擇和劃分時應(yīng)注意考慮不同朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)之間的差異,系統(tǒng)應(yīng)分開設(shè)置或分環(huán),以便分系統(tǒng)或分環(huán)控制和調(diào)節(jié)。這樣可以避免某些區(qū)域出現(xiàn)夏季過冷或冬季過熱的現(xiàn)象。造成不必要的能量損耗。在設(shè)計中應(yīng)注意考慮節(jié)能效果.不能盲目地追求新技術(shù).認(rèn)為采用最新技術(shù)的設(shè)計方案就是最佳方案。實(shí)際上每種方案都有其適用條件和范圍。在確定暖通空調(diào)設(shè)計方案時。務(wù)必結(jié)合工程的具體情況。根據(jù)負(fù)荷特性、建筑使用功能要求和環(huán)境特點(diǎn)等多方面因素.注意從節(jié)能角度、全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定出最佳設(shè)計方案。確保系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性。

        四、暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)

        1.熱源系統(tǒng)的優(yōu)化選擇

        在暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計過程中,應(yīng)根據(jù)工程建筑的實(shí)際情況,合理選擇熱源系統(tǒng)。一般情況下,我國市場常見的熱源種類主要為:熱泵、熱電站、區(qū)域鍋爐房、小型鍋爐、直燃型溴化鋰吸收式熱水機(jī)組等。

        2.推廣使用變頻技術(shù)

        在現(xiàn)代化暖通空調(diào)系統(tǒng)中,變頻技術(shù)的應(yīng)用具有較強(qiáng)的必然性。通過變頻技術(shù),既可彌補(bǔ)空調(diào)系統(tǒng)的工藝問題,也可減少能源消耗,降低運(yùn)行成本。一般情況下,空調(diào)系統(tǒng)僅按照事先設(shè)計的額定功率運(yùn)行,在負(fù)荷較低的情況下,如果設(shè)備仍以額定功率實(shí)行全負(fù)荷運(yùn)行,那么必然產(chǎn)生能源浪費(fèi)。通過在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù),就可實(shí)現(xiàn)空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負(fù)荷的變化情況而有所調(diào)節(jié),發(fā)揮節(jié)能減排效果。

        3.降低熱媒介的能耗

        在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,節(jié)能工程設(shè)計應(yīng)該注重各個環(huán)節(jié)的能源消耗。以具體設(shè)計及實(shí)際運(yùn)行狀況為出發(fā)點(diǎn),形成整體性的空調(diào)節(jié)能體系。其中熱媒介質(zhì)傳輸系統(tǒng)作為暖通空調(diào)的重要組成部分,其熱能輸送方式、材料選擇等,均對節(jié)能問題產(chǎn)生影響。

        4.合理確定空調(diào)方式

        隨著人們生活水平的提高,新型節(jié)能、舒適、健康的空調(diào)運(yùn)行方式逐漸被推崇。對于暖通空調(diào)系統(tǒng)來說,其應(yīng)用的舒適程度主要取決于風(fēng)速、濕度、空氣濕度、環(huán)境平均輻射溫度以及人們對環(huán)境的感覺等綜合因素。

        5.冷熱能回收的優(yōu)化

        當(dāng)前,有關(guān)暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱能回收問題正在進(jìn)一步研究,以推動空調(diào)系統(tǒng)的冷熱能回收效率,在保障能源利用效率的前提下,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。通過對排風(fēng)余熱的回收,可更好地應(yīng)用排風(fēng)能量,對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷或者預(yù)熱,減少負(fù)荷量,實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能;排風(fēng)余熱的回收可以分為全熱回收及顯熱回收兩大部分,回收設(shè)備一般為板翹式全熱交換器、轉(zhuǎn)輪式全熱交換器、板式顯熱交換器。

        四、暖通空調(diào)新技術(shù)

        1、空調(diào)水系統(tǒng)變頻變流量技術(shù)

        中央空調(diào)的冷負(fù)荷隨環(huán)境溫度和使用面積的變化而變化,定流量水系統(tǒng)的水系的水泵電機(jī)基本是滿負(fù)荷運(yùn)行,形成大流量小溫差的現(xiàn)象,針對這種效率低,能耗大的情況,采用空調(diào)水系統(tǒng)變頻器控制冷凍水泵電機(jī)運(yùn)行,使冷凍水的流量與冷負(fù)荷成正比例的變化,收到良好的節(jié)能效果,經(jīng)濟(jì)效益顯著。選用變頻器時主要考慮到電機(jī)功率相匹配的容量,同時也要考慮可靠性高,操作簡便,價格適宜等因素。變頻器的發(fā)展大約經(jīng)過30年的技術(shù)創(chuàng)新,目前已成為電機(jī)調(diào)速轉(zhuǎn)動的主流,在各行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用,而且隨著變頻器的全數(shù)字控制方式發(fā)展,其精度高,可靠性高,穩(wěn)定性好,存儲能力強(qiáng),邏輯運(yùn)算能力強(qiáng)等優(yōu)勢將更加突出,經(jīng)濟(jì)效益更加顯著,應(yīng)用范圍更加廣泛。

        2、蓄冷蓄熱、低溫送風(fēng)和大溫差技術(shù):

        空調(diào)蓄冷,利用分時電價的不同,貯存電網(wǎng)低谷時段的“便宜的能源”,在需要冷量的峰值時段,將貯存的冷量釋放出來以滿足空調(diào)負(fù)荷的要求。以蓄冷介質(zhì)區(qū)分,有水蓄冷、冰蓄冷和共晶鹽蓄冷三種方式。冰蓄冷的優(yōu)勢:①冷水機(jī)組容量降低38%;②空調(diào)設(shè)備功率減少27%;③年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省37.1萬元。冰漿是含有懸浮冰粒子的固液兩相溶液,也稱流體冰,二元冰。其中冰粒子顆粒為毫米至厘米級別,通常為了降低凝固點(diǎn)加入醇類和鹽類抑制劑。

        3、地源熱泵技術(shù)

        地源熱泵空調(diào)是以水為載體,通過地源熱泵機(jī)組系統(tǒng),冬季將地溫?zé)崮埽ǖ叵滤蛲寥罒崮埽﹤鬟f轉(zhuǎn)移到需要供暖的建筑物內(nèi)部,夏季又可以將建筑物內(nèi)熱量,通過熱泵機(jī)組系統(tǒng),傳遞轉(zhuǎn)移到地球淺部地層中去,它是充分利用了地下水或地下土壤常年溫度保持恒定的一種空調(diào)設(shè)備。

        五、結(jié)語

        通過上述分析可以看出,暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計和新技術(shù)推廣上在整個建筑節(jié)能設(shè)計中占有重要地位,只有對暖通空調(diào)系統(tǒng)目前存在的問題給予重視,才能充分發(fā)揮它的經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、安全性和舒適性。建筑節(jié)能尤其是暖通空調(diào)方面的節(jié)能,潛力還是很大的,可以通過多種途徑對系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能,每一個暖通專業(yè)工作者,都有義務(wù)在暖通空調(diào)的節(jié)能領(lǐng)域里貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 趙洪文,劉炳芬.對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能問題的探討[J].四川建材,2006

        [2] 張筱虹.空調(diào)節(jié)能研究與探索[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011

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