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        暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化研究

        2018-10-19 01:25:40章志紅
        建筑與裝飾 2018年19期
        關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)節(jié)能

        章志紅

        摘 要 隨著經(jīng)統(tǒng)來營造一個舒適的工作、生活環(huán)境。暖通空調(diào)的大量使用造成了大量的能耗,如何減少暖通空調(diào)能耗、節(jié)約資源成為空調(diào)生產(chǎn)商和使用者最為關(guān)注的問題之一。本文將提出幾條暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化的策略。

        關(guān)鍵詞 暖通空調(diào);節(jié)能;節(jié)支

        1 M暖通空調(diào)系統(tǒng)介紹

        暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑功能的一部分,起到了供暖、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié)的作業(yè),亦被運(yùn)用于汽車制造中。暖通空調(diào)系統(tǒng)類別很多,按照不同的分類方法我們可以將暖通空調(diào)系統(tǒng)分為以下幾類:

        (1)根據(jù)負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)來分,暖通空調(diào)系統(tǒng)可主要分為全空氣空調(diào)系統(tǒng)、空氣-水式空調(diào)系統(tǒng)和全水式空調(diào)系統(tǒng)。

        ①全空氣空調(diào)系統(tǒng)中,由經(jīng)過加熱或冷卻處理的空氣來負(fù)擔(dān)空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷全部。②空氣-水式空調(diào)系統(tǒng)中,由經(jīng)過處理的空氣和水共同負(fù)擔(dān)空調(diào)房間的室內(nèi)全部負(fù)荷。③全水式空調(diào)系統(tǒng),由經(jīng)過加熱或冷卻處理的水負(fù)擔(dān)空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷。

        (2)根據(jù)暖通空調(diào)空氣處理裝置末端的不同,暖通空調(diào)系統(tǒng)通常分為定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)-盤管系統(tǒng)。

        ①定風(fēng)量系統(tǒng)和變風(fēng)量系統(tǒng)都屬于全空氣空調(diào)系統(tǒng)的范疇,不同的是定風(fēng)量系統(tǒng)的送風(fēng)量恒定,當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減小時,系統(tǒng)風(fēng)機(jī)仍以恒定的轉(zhuǎn)速工作,這勢必造成能量的浪費(fèi)。②變風(fēng)量系統(tǒng)可以利用變風(fēng)量末端裝置調(diào)整房間送風(fēng)量,從而達(dá)到控制房間溫度的目的。系統(tǒng)風(fēng)機(jī)采用變頻器進(jìn)行控制,當(dāng)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時,變頻器可控制系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)變化,因此變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有很好的節(jié)能效果。③風(fēng)機(jī)-盤管系統(tǒng)是一種比較常用的空調(diào)系統(tǒng)形式,它將冷凍水輸送到空調(diào)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高,人們越來越愿意花錢安裝暖通空調(diào)系房間,風(fēng)機(jī)將室內(nèi)空氣或室外混合空氣通過表冷器進(jìn)行冷卻或加熱后送入室內(nèi),使室內(nèi)氣溫降低或升高,以滿足人們的舒適性要求。

        (3)根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)水量特性,暖通空調(diào)系統(tǒng)可分為定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)。

        ①定水量系統(tǒng)是指空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水量恒定,當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減小時,冷凍水泵仍以恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,這樣便出現(xiàn)了小溫差、大流量的現(xiàn)象,勢必造成能量的浪費(fèi)。②以提高冷、熱源機(jī)器的效率為目的的變水量空調(diào)系統(tǒng),通過供應(yīng)不同溫度的水給空調(diào)機(jī),避免了小溫差、大流量等現(xiàn)象出現(xiàn)。變水量空調(diào)系統(tǒng)的水泵利用變頻控制,可以根據(jù)負(fù)荷情況實時改變冷凍水送水量,這樣不但可以提高空調(diào)機(jī)組的效率,而且能夠達(dá)到節(jié)約水泵用電的效果。在上述的空調(diào)系統(tǒng)中,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和變水量空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)階段比較先進(jìn)、比較節(jié)能的空調(diào)類型,一般探討暖通空調(diào)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化說的就是變風(fēng)量和變水量空調(diào)系統(tǒng)[1]。

        2研究暖通空調(diào)節(jié)能的意義

        (1)暖通空調(diào)是建筑能耗中最重要的部分,通過對暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化,尋找各個設(shè)備的最佳工作點(diǎn),可以降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗,從而降低建筑能耗。研究表明,采用節(jié)能措施的空調(diào)能達(dá)到降低最多45%能耗的效果。

        (2)在分時電價和用電高峰時段的環(huán)境下,優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)不僅可以減少空調(diào)使用者的電費(fèi),而且能夠緩解電網(wǎng)用電高峰期的總負(fù)荷,避免高峰期的電量浪費(fèi),減少總發(fā)電量,增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的持續(xù)性、可靠性和穩(wěn)定性。

        (3)暖通空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)行不但能夠提高精密儀器、設(shè)備的工作效率,起到節(jié)能減排的作用,而且能夠更加合理地控制室內(nèi)熱濕環(huán)境,給人們營造一個舒適安逸的生活、工作環(huán)境,提高了人們的生活品質(zhì)和工作效率。

        3節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略

        3.1 要想實現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能與節(jié)支,必須從多個方面下手

        本文從以下幾個方面提出幾點(diǎn)暖通空調(diào)的節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略。

        (1)合理地設(shè)計安裝暖通空調(diào)系統(tǒng)。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計必須秉持著節(jié)能環(huán)保、舒適安逸的理念,尤其是復(fù)雜的中央空調(diào)系統(tǒng),其設(shè)計直接關(guān)系到空調(diào)的使用與能耗。暖通空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計要滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求,根據(jù)空調(diào)安裝區(qū)域面積、房間朝向、人口量以及溫濕條件等設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng),這樣才能達(dá)到空調(diào)節(jié)能的第一步。

        (2)在暖通空調(diào)正式安裝使用以前必須對其進(jìn)行能耗分析,只有在正常工作狀態(tài)下能耗達(dá)標(biāo)的系統(tǒng)才能進(jìn)行投入使用。而要分析暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗之前必須先建立一個完善的功率計算模型,這個模型涉及冷卻水泵功率、系統(tǒng)送風(fēng)量、冷卻塔水流量及水溫、制冷劑出水溫度等。

        (3)安裝過程中也要考慮設(shè)計水利平衡裝置,它可以有效地減少能耗。水力平衡裝置設(shè)置在空調(diào)水系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)中。對于定流量的系統(tǒng),水利平衡應(yīng)通過靜態(tài)水力平衡閥來實現(xiàn);對于變流量系統(tǒng)而言,采用的是動態(tài)水力平衡閥。

        3.2 提高建筑的保溫性能

        一般說來,保溫性好的建筑其能耗都較小,因此提高建筑的保溫性能在一定程度上能減少暖通空調(diào)的能耗。建筑的保溫性能主要與建材、房間設(shè)計、室內(nèi)外溫度等因素有關(guān)。我們可以通過選擇隔熱性能好的建材作為建筑材料,在建筑設(shè)計室盡量控制建筑物體的形態(tài)系數(shù);在房間設(shè)計上可以合理地控制窗墻比,盡可能減少外窗的面積,防止熱能流失;窗戶、房間的朝向盡可能避開濕冷向。

        3.3 采用變頻技術(shù)

        將變頻技術(shù)運(yùn)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中可以改善系統(tǒng)中原本存在的工藝問題,到達(dá)能耗降低的效果。變頻技術(shù)可以根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的實際負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的輸出效率,從而達(dá)到能耗降低效果。在變風(fēng)量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)中,變頻技術(shù)通過控制風(fēng)量和水量的變化來實現(xiàn)省電節(jié)能。

        3.4 使用可再生能源

        隨著地?zé)?、太陽能、海洋能等可再生能源的開發(fā),采用這些能源作為動力的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。太陽能空調(diào)通過儲藏太陽能進(jìn)行制冷工作;地源熱泵空調(diào)吸收大自然的天然能源對城市進(jìn)行供暖。這些新型空調(diào)的出現(xiàn)都會在一定程度上緩解供電壓力、改善能源消耗結(jié)構(gòu)。

        3.5 熱回收技術(shù)

        通過回收空調(diào)系統(tǒng)釋放出多余的熱能,進(jìn)行二次供暖,從而達(dá)到減少能耗的效果。該技術(shù)在排風(fēng)口處進(jìn)行熱回收處理,將機(jī)組放排的熱能轉(zhuǎn)入室內(nèi)使用,不僅能降低能耗,還能減少熱污染,防止城市熱島效應(yīng)。

        4結(jié)束語

        節(jié)能減排備受關(guān)注,如何在暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)上進(jìn)行能耗減少是我們暖通行業(yè)的重點(diǎn)之一。除了現(xiàn)有的節(jié)能節(jié)支技術(shù)外,我們還應(yīng)該結(jié)合新技術(shù)提出更有效的節(jié)能策略。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 魚劍琳,王洋浩.建筑節(jié)能應(yīng)用新技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,

        2006:307.

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