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        關(guān)于暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計及應(yīng)用的研究

        2020-11-26 13:31:11岑國濤
        商品與質(zhì)量 2020年11期
        關(guān)鍵詞:建筑系統(tǒng)設(shè)計

        岑國濤

        沈陽世杰電器有限公司 遼寧沈陽 110168

        建筑總能耗中,暖通系統(tǒng)能耗占據(jù)30%-50%,若能降低暖通系統(tǒng)能耗,對建筑節(jié)能和環(huán)保都具有重要現(xiàn)實(shí)意義。因此,從暖通設(shè)計中就必須秉承節(jié)能理念,針對不同的方面制定有效的節(jié)能措施,從而在保證系統(tǒng)功能的前提下,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

        1 綠色節(jié)能理念下建筑優(yōu)化設(shè)計原則

        1.1 建筑暖通系統(tǒng)低碳環(huán)保設(shè)計原則

        盡可能地研發(fā)暖通空調(diào)系統(tǒng)清潔能源(太陽能,淺層地能等)的利用率,降低對傳統(tǒng)能源的損耗,由此減少暖通空調(diào)設(shè)計及運(yùn)轉(zhuǎn)對自然環(huán)境的破壞。

        1.2 建筑暖通系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計原則

        實(shí)現(xiàn)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能化和綠色化的重要途徑之一就是充分利用暖通空調(diào)系統(tǒng)中的每一構(gòu)成元素,切實(shí)提升每一構(gòu)成元素和每一系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合水平,充分的發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用過程中的效能[1]。

        1.3 可循環(huán)設(shè)計原則

        在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中應(yīng)提升對各項資源的循環(huán)重復(fù)利用率,如升暖通空調(diào)系統(tǒng)余熱和廢料的重復(fù)利用率等。

        2 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計應(yīng)用

        2.1 空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

        ①有效考慮閉式循環(huán),以此減少水泵實(shí)際消耗,并延長管道等附屬設(shè)備的壽命。②選用變流量的形式,確保換熱器實(shí)際供水量及系統(tǒng)實(shí)際循環(huán)水量都能根據(jù)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生的變化調(diào)節(jié),從而減少輸送能量。③采用變頻水平,確保水泵實(shí)際工作效率可以將實(shí)際需求作為依據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié),防止其始終處在全負(fù)荷狀態(tài),有效減少能耗。④在達(dá)到空氣處理條件時,提高冷水初始溫度,如果能提高制冷機(jī)組的蒸發(fā)溫度,則可以顯著減少制冷劑電耗,一般每提高1℃就能減少2%-3%的電耗。⑤條件允許時,增加冷水系統(tǒng)中供水和回水的溫差,但要注意不可超過8℃,以此減少循環(huán)水需要達(dá)到的流量,起到節(jié)能的作用。

        2.2 合理利用熱回收系統(tǒng)

        暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行期間會釋放大量熱門,若熱能散播到空氣中,將會加大熱能損失,因此通過熱收及交換裝置,可以收集系統(tǒng)散發(fā)的熱量,將熱量通過流體傳導(dǎo)提供給系統(tǒng),促進(jìn)空調(diào)自身能量轉(zhuǎn)化,減少能源消耗[2]。在民用建筑中,通過空調(diào)系統(tǒng)可以有效調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度,此種調(diào)節(jié)過程也被稱為通風(fēng)換氣過程,會產(chǎn)生一定量的能耗損失。收集排風(fēng)系統(tǒng)的能量,待至能量積攢到一定程度,就可以交換新空氣。通過此種方式能夠減少空調(diào)設(shè)備能量負(fù)荷,還能夠降低系統(tǒng)能耗,經(jīng)濟(jì)環(huán)保性能優(yōu)勢,滿足低碳生活理念。

        2.3 強(qiáng)化調(diào)節(jié)設(shè)計

        空調(diào)系統(tǒng)的制冷性能和變頻操作一直都是暖通設(shè)計中的重點(diǎn)內(nèi)容,也是體現(xiàn)建筑施工整體水準(zhǔn)的重要組成部分,因此應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計主體的全程關(guān)注和重視。設(shè)計主體應(yīng)當(dāng)尋找途徑來優(yōu)化這兩部分系統(tǒng)的設(shè)計,例如可以根據(jù)建筑用戶不同時間段對空調(diào)的使用量來調(diào)整其蓄電量。設(shè)計主體可以在空調(diào)使用頻率較低的時候來儲存冷氣,以此來平衡后續(xù)高峰期的大量輸出。除此之外,設(shè)計主體也應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)新型環(huán)保設(shè)備和技術(shù)來優(yōu)化系統(tǒng)的實(shí)際操作,提高系統(tǒng)運(yùn)行效率,降低系統(tǒng)能耗,以此來達(dá)到減排的目的。

        2.4 合理選擇冷熱源

        在選擇冷熱源時,需要采用集中設(shè)置冷水機(jī)組,對供熱設(shè)備和換熱設(shè)備進(jìn)行集中設(shè)置。在選擇機(jī)組設(shè)備時,還應(yīng)當(dāng)考慮以下因素:第一,功能特征,第二,建設(shè)規(guī)模,第三,建筑所在區(qū)域的能源結(jié)構(gòu)價格。第四,環(huán)保規(guī)定。在確定機(jī)組數(shù)量時,應(yīng)當(dāng)聯(lián)合建筑實(shí)際情況,遵循以下確定原則:其一,如果建筑周邊存在熱力發(fā)電廠,則應(yīng)用熱力廠余熱作為供熱措施。如果供冷條件良好,則適當(dāng)利用供冷功能。其二,如果建筑周邊區(qū)域存在供熱情況,則將其作為暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱源。其三,如果建筑周邊存在大量天然氣,為了提升冷熱源穩(wěn)定性和能源有效利用率,可以采用分布式燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)。其四,如果建筑周邊地?zé)豳Y源和水資源豐富,可以通過水源熱泵達(dá)到供熱供冷效果。熱泵機(jī)組和冷水的重要指標(biāo)在于機(jī)組數(shù)量和單臺容量,在確定以上兩個指標(biāo)時,必須考慮到空調(diào)年負(fù)荷變化量,滿足滿負(fù)荷運(yùn)行和日常負(fù)荷運(yùn)行要求。如果建筑區(qū)域內(nèi)在冬季和過渡季節(jié)仍存在供冷需求,首先應(yīng)當(dāng)分析經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性。確保經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理時,可以采用冷卻塔提供空調(diào)冷水。如果建筑物全年具有空氣調(diào)節(jié)要求,且室內(nèi)和周邊環(huán)境負(fù)荷差異比較大,同時存在供熱和供冷情況。則應(yīng)當(dāng)在滿足技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性的同時,采用水循環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供冷供熱。

        2.5 積極應(yīng)用地?zé)峁?jié)能技術(shù)

        地?zé)峁?jié)能技術(shù)是目前我國北方城市建筑設(shè)計中最為常用的節(jié)能技術(shù)手段,在夏季使用暖通空調(diào)系統(tǒng)的能量回收系統(tǒng),將室內(nèi)溫度和室外溫度轉(zhuǎn)移到建筑物外部地下水或地下土壤之中,并且使用空調(diào)系統(tǒng)為建筑室內(nèi)提供制冷服務(wù)[3]。在冬季通過暖通空調(diào)系統(tǒng)的地?zé)徂D(zhuǎn)移系統(tǒng)將儲存在地下水或地下土壤中的熱量轉(zhuǎn)移到建筑室內(nèi),并通過空調(diào)系統(tǒng)為建筑室內(nèi)提供制熱服務(wù)。這樣高效的能量轉(zhuǎn)移設(shè)計可以顯著提升能量的利用率和降低調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度對能源的需求。

        3 結(jié)語

        綜上所述,現(xiàn)代建筑對于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能要求比較高。然而在實(shí)際設(shè)計過程中,由于缺乏統(tǒng)一的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),且相關(guān)人員不注重暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計,從而影響系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計效果。為了有效改善暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計問題,在設(shè)計過程中,必須嚴(yán)格按照節(jié)能設(shè)計原則,推廣應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能措施,以此達(dá)到良好的節(jié)能設(shè)計效果。

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