王壯
【摘要】當(dāng)今時(shí)代,人們物質(zhì)生活越來越富足,各方面的需求日漸增長(zhǎng),大量能源資源過度開采,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。但隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出,大多數(shù)的企業(yè)都在研討節(jié)能減排的方法。就目前而言,在建筑的建設(shè)過程中暖通空調(diào)是一個(gè)不錯(cuò)的方案,因?yàn)榕照{(diào)可以有效的控制室內(nèi)的溫度,為人們營(yíng)造一個(gè)舒適的環(huán)境。人們的生活水平在不斷的提高,越來越多的人在使用空調(diào),這不僅在一定程度上加大了城市的用電壓力,而且還加快了能源的消耗,所以建筑企業(yè)必須要重視暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;暖通空調(diào);節(jié)能技術(shù)
引言
在我國(guó)建筑工程施工過程中,暖通空調(diào)是產(chǎn)生能耗最為主要的部分,必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性創(chuàng)造良好的條件,使其更好的滿足節(jié)能理念提出的新需求。
1節(jié)能技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的意義
現(xiàn)代建筑對(duì)于能源的消耗是巨大的,其中約80%來自于暖通空調(diào)系統(tǒng)。夏季空調(diào)系統(tǒng)的龐大能耗對(duì)城市電網(wǎng)產(chǎn)生了巨大壓力,很多城市不得不采取增容或限電措施;冬季供暖不僅消耗大量的能源,而且鍋爐燃燒產(chǎn)生的大量SO2、NOx、CO和懸浮顆粒物對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。城市大量的能源消耗還導(dǎo)致了“城市熱島”效應(yīng)的產(chǎn)生,而“城市熱島”又導(dǎo)致夏季空調(diào)負(fù)荷的增加,據(jù)測(cè)算,空氣溫度每升高1℃,空調(diào)容量約增加6%。因此,節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)有著重大意義。
2建筑工程中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用
2.1熱回收技術(shù)
在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,會(huì)釋放出大量的熱,而如果任由這些熱量散失到空氣中是非??上Ш屠速M(fèi)的,對(duì)此,可以應(yīng)用熱回收技術(shù)來收集這些熱量,并將之以流體傳導(dǎo)的方式送至需要的地方,以更好地滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的濕熱條件。這一過程本質(zhì)是暖通空調(diào)系統(tǒng)自身能量的轉(zhuǎn)化過程,可以大大降低能耗。同時(shí),在建筑中,內(nèi)外部空氣之間也是通過暖通空調(diào)系統(tǒng)來進(jìn)行調(diào)節(jié)的,即人們常說的“通風(fēng)換氣”,這一過程亦會(huì)有較大的能量損耗。對(duì)此,也可以應(yīng)用熱回收技術(shù)來收集儲(chǔ)存起暖通空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)中的能量,并用之來對(duì)交換的新空氣進(jìn)行處理,以降低設(shè)備的能量負(fù)荷及能耗。具體的操作方法是:冬季在建筑室內(nèi)的排風(fēng)出口處設(shè)置一些熱交換器,以使室外新風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)發(fā)生間接觸換熱,實(shí)現(xiàn)回收利用室內(nèi)排風(fēng)余熱的目的;夏季亦利用相同的原理,通過設(shè)置一些熱回收裝置來達(dá)到預(yù)降低室外新風(fēng)的目的。
2.2變頻技術(shù)
變頻技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵以及制冷機(jī)組等設(shè)備。電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速和頻率之間有如下關(guān)系:
N2/N1=(n2/n1)3=(f2/f1)3
式中N2、N1為電機(jī)功率;n2、n1為電機(jī)轉(zhuǎn)速;f2、f1為電機(jī)頻率??梢?,電機(jī)功率變化隨轉(zhuǎn)速和頻率變化的三次方成正比,隨著電機(jī)頻率的降低,功率將出現(xiàn)大幅度的降低。在設(shè)備選型時(shí),一般根據(jù)各空調(diào)區(qū)逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值或冷負(fù)荷的累計(jì)值來選擇冷機(jī)容量和空調(diào)設(shè)備,大部分工況下,空調(diào)系統(tǒng)都處于部分負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)。通過制冷機(jī)組、冷凍水泵以及空調(diào)風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)等變頻控制,使之隨系統(tǒng)負(fù)荷的變化而變化,實(shí)現(xiàn)供需匹配,節(jié)能效果顯著。但是,變頻器的變頻范圍也有一定限制,一般在70%~100%范圍內(nèi)的節(jié)能效果比較明顯,若變頻至50%,功率降至12.5%,電機(jī)效率將嚴(yán)重下降,在變頻器設(shè)置時(shí)需要予以考慮。同時(shí),冷凍水泵變頻也要考慮冷機(jī)的最小流量限制和水流量變化速率限制。
2.3利用太陽能能源
從國(guó)內(nèi)外暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行來說,多采用太陽能進(jìn)行制冷空調(diào)技術(shù)的研發(fā),利用光能轉(zhuǎn)化釋放的能量,進(jìn)而達(dá)到制冷的目的。若想推動(dòng)國(guó)內(nèi)制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)一步加速發(fā)展,加大太陽能技術(shù)的研究是明智選擇。因?yàn)槲覈?guó)太陽能資源豐富,為太陽能資源的推廣利用提供了保障,能夠增加暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的效益。在具體研究中,積極探索如何實(shí)現(xiàn)太陽能光熱的高效轉(zhuǎn)化,為制冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行提供能源支持。
2.4增強(qiáng)熱工性能
在建筑工程中熱工性能通常具有較大范圍,氣密性,保溫性和遮陽性均屬于其熱工性能。在我國(guó)目前應(yīng)用建筑過程中,大多是通過維護(hù)結(jié)構(gòu)散發(fā)建筑熱量,因此,散熱區(qū)域在很大程度上影響建筑熱能傳播效率。與此同時(shí),室內(nèi)建筑在實(shí)現(xiàn)供暖過程中,其能源消耗與建筑本身所具有的氣密性,具有極為緊密的聯(lián)系,因此,如果建筑室內(nèi)向室外滲透較多熱能時(shí),剩下的熱能會(huì)在一定程度內(nèi)流向門窗,供風(fēng)通道,供暖通道等氣密性較差的環(huán)境,導(dǎo)致空調(diào)產(chǎn)生較多能源消耗?;诖耍瑸榱藢?duì)能源消耗率進(jìn)行更為有效控制,工作人員在選擇使用施工材料時(shí),需要確保材料具有較強(qiáng)氣密性,對(duì)室內(nèi)建筑所具有的空氣滲透量進(jìn)行有效控制,同時(shí)在設(shè)置門窗時(shí),還需要嚴(yán)格控制其密度和精度,確保室內(nèi)建筑具有更強(qiáng)的熱工性能。
2.5空氣源熱泵的應(yīng)用
空氣源熱泵通過制冷循環(huán),在夏季通過吸收室外空氣的冷量向室內(nèi)供冷,冬季吸收室外空氣的熱量向室內(nèi)供熱??諝庠礋岜抿?qū)動(dòng)能源為電能,在冷熱量轉(zhuǎn)移的過程中對(duì)環(huán)境沒有污染,相對(duì)于傳統(tǒng)的電采暖效率較高,因此,近年來被作為“煤改電”的重要選擇之一??諝庠礋岜霉釙r(shí)的COP在標(biāo)準(zhǔn)條件下可以達(dá)到3.0,并且隨著室外空氣溫度的升高,COP值也會(huì)變大,節(jié)能效果更加明顯。隨著噴氣增焓等新技術(shù)的應(yīng)用,在-15℃的工況下,COP也可以達(dá)到2.0以上??諝庠礋岜?太陽能集熱器、空氣源熱泵+蓄熱式電鍋爐的互補(bǔ)供暖,在我國(guó)北方地區(qū)也可以得到廣泛的應(yīng)用。
3結(jié)束語
當(dāng)今,我國(guó)能源和環(huán)境問題日益凸顯,作為建筑能耗“大戶”的暖通空調(diào)系統(tǒng),從方案論證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到設(shè)備選型,應(yīng)因地制宜,充分考慮建筑所在地域的特點(diǎn)和政策導(dǎo)向,盡可能多的應(yīng)用節(jié)能環(huán)保新技術(shù),在節(jié)能減排的同時(shí)兼顧項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。
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