建筑暖通空调节能优化设计策略探讨刘嘉

建筑暖通空调节能优化设计策略探讨刘嘉

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摘要:随着我国经济水平的明显提高,城市化建设越来越完善,人们对高品质生活日益关注,各种类型的暖通空调系统不知不觉地出现在人们的日常生活之中,并逐渐被人们所熟识。暖通空调系统在给人们带来舒适及便利的同时,所消耗的巨大能耗也是相当可观的,随之而来的弊端是对部分地区环境造成了较为严重的污染,而生态文明建设又是我国现阶段一个不可忽视的任务。为了避免“追求高品质生活”与“进行生态文明建设”二者之间的冲突,必须对暖通空调系统进行节能优化设计。因此,本文将对如何降低暖通空调系统能耗进行相关策略分析,从而不妨碍社会和环境的可持续发展。

关键词:暖通空调;节能优化设计;策略分析

引言

在世界能源不断紧张的大背景之下,越来越多的人开始关注节能环保话题。人们对生活水平的要求提升的,越来越多的人选择使用暖通空调系统,作为能耗大户,暖通空调很大程度上决定了整个建筑物的能耗。因此为了响应节能环保的理念,研究暖通空调的节能优化设计具有十分重要的现实意义和社会意义。

1、建筑中的暖通空调应用

暖通空调是进行室内温度、湿度及通风调节的系统装置。现代暖通空调设计中将以上这些功能进行技术上的融合,形成一个统一的暖通空调系统。对于建筑物的暖通空调系统选取设置来说,首先需根据建筑物规模、类型、运营模式等,经过技术经济分析后合理选取,然后再经过设计人员的深入计算而确定空调设备的技术参数,随后进行采购、安装并调试成果,最后通过暖通空调设备来实现室内温度、湿度及通风的调控目的,为人们提供舒适的生活、工作环境。

传统的暖通空调大部分是定流量系统,节能往往不被重视。但随着节能环保意识的增强,变水量及变风量等“按需分配”的方式应运而生,从而实现节能。诸如此类,各类节能优化方式层出不穷。只有关注节能环保,作为建筑能耗大户的暖通空调,才能可持续的健康发展。

2、暖通空调系统能源消耗的几点特征

暖通空调系统能耗是十分重要的一种建筑能耗,主要指建筑物在通风、采暖、空调、循环水供应等诸多方面所产生的能源消耗。如今暖通空调耗能可以占据建筑总能耗的一半左右,且呈现上升趋势。相较于其他种类的建筑能耗,暖通空调系统能耗具有自身的特点:

首先,能量使用效率受到系统设计、设备选型、运行管理等因素影响。其中的某个环节有问题,都会影响最终的能量使用效率。其次,室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的能耗。所以需要对处理好的室内空气环境做好密闭处理,减少能源损耗。第三,暖通空调系统的冷热是通过热交换形式完成的。因此,针对这一特点,可以采用冷热量回收的方式来节能减排,从而提高能源的使用效率。

3、暖通空调节能设计中的简要策略分析

3.1加强对空调系统的运行管理,减少浪费

在暖通空调系统总体的能量损耗中,有相当一部分的能耗是由于相关管理人员的操作问题所导致,这部分的能量损耗是毫无意义的,但也是最容易解决的。可以增强对暖通空调日常维护和管理工作的控制力度,全面提高管理人员和操作人员的综合素质。对所有参与暖通空调系统运行的工作人员进行严格的专业培训,在培训结束之后才能上岗就业,严禁未通过培训的人员参与到暖通空调系统的管理和操作工作中。除了需要加强对工作人员的管理之外,还需要对空调系统的设计建造环节进行加强管理,有效降低施工成本和运行能耗。除此之外,也可以采取计量收费的方式,让用户自觉地降低空调系统运行能耗,从而实现更好的节能效果。

3.2现代化自控技术设计

传统暖通空调在应用的过程中对人为调控的依赖性较强,即使其已经满足室内温度、湿度、空气流量等方面的舒适度要求,空调设备仍会继续工作。这不仅对保持室内舒适度构成影响,而且造成不必要的能源损耗。所以在进行暖通空调节能优化设计的过程中,需要积极利用现代化自控技术,优化暖通空调的软硬件设施,提升暖通空调系统的自动化、智能化程度。例如,现阶段应用于暖通空调的中央监控软件,就是利用电子信息技术对运行中的空调设备进行实时监控,结合监控数据对其运行状况进行判断,并结合室内舒适度标准对空调设备进行调节控制。

3.3回收热能提高能源的利用率

全世界的空调系统每年都会排出大量热能,若直接排掉这部分热能,不仅会造成资源的浪费,而且还会对外部环境造成热量污染。所以针对这个问题,多个国家的科研人员达成一致共识,即“回收这部分热能再利用”。现在回收热能这项工作目前已经取得了一些成果,如显热/全热新风换气机、锅炉的热回收器、蒸汽的冷凝水热回收系统等都是对这部分能量再利用的科研成果。这些科研成果的问世可以更好的对人们的生活进行服务,有效的改善暖通空调系统的能源利用效率。

3.4动力能耗的节能设计

动力能耗主要是水泵和风机所消耗的电能,采用合理的方法使之降低对整个空调系统的节能有十分重要的意义。通常采用以下方法减少动力能耗:

A、大温差设计。加大冷冻水系统及冷却水系统的工作温差,减少输送水量,从而降低输送能耗。与此同时还可以减小管径,节约初投资。但要注意大温差会影响制冷机组换热面积的大小及其COP值,冷却塔的散热效果,空气处理机组盘管的排数,需要在设备选型中根据温差大小进行修正。加大送风系统的温差与水系统类似,如采用冰蓄冷技术时,由于供水温度低,通过换热可实现低温送风方式。

B、降低流速。输送设备水泵和风机的能耗与管路中流速的平方成正比,如果降低流体流速,节能将能达到事半功倍的效果,且有利于提高流体的稳定性。

C、用水作为热交换介质。水比空气的比热大,故用水输送冷(热)量的效率高,同时耗能量水比空气输送小,且水管管径远远小于风管,大量节省机电空间。

3.5优化暖通空调系统保温性

优化系统设计的同时还必须注意输送系统的保温性。保温功能是暖通系统中非常关键的功能。通常情况下,在研究和分析空调保温系统中传热系数时,是将空调系统的负荷值作为主要依据进行总结和分析的,这种方式能够有效的减少空调系统在运行过程中存在的能耗损失。只有将处理好的介质有效的输送到指定位置,才能最大程度的发挥暖通空调的作用。相反,能量将被大量消耗在输送的过程中,降低实际效率。所以,保温系统的完善势必保证节能效果的实现,必须要给予足够的重视,加强对其的管理。

结语

综上所述,在暖通空调节能优化的道路上,各个环节都需要我们研究、关注并付之行动的。为了进一步提升我国可持续发展战略目标的实现速度,就必须加强对暖通空调系统节能工作的重视,采取有效的节能措施,力争取得更好的节能效果,使暖通空调系统能够在人们的生活中发挥出更大的作用,为我国社会经济的发展和人民生活质量的提升做出更多的贡献。暖通空调的节能设计工作降低了能耗,缓解了资源紧张的局面,进一步加强了节约型社会的建设。随着我国科学技术的不断发展,暖通空调的节能设计也将得到更好的完善。

参考文献:

[1]胡强.探究绿色建筑技术在暖通空调设计中的应用[J].建材与装饰,2017,15(31):172-173.

[2]于华伟.解析大型公共建筑暖通空调系统的节能优化[J].建筑工程技术与设计,2015(31):1667.

[3]梁琳,翟荣兵,黄红.建筑工程项目暖通空调节能设计的相关问题[J].科技创新与应用,2014.

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