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摘要:在暖通空调系统的设计中,采取必要的节能措施,是降低建筑能耗、建设节约型社会的重要举措和迫切需要。本文主要从暖通空调系统的节能工程设计方面进行探讨。
关键词:暖通空调系统;节能设计
一、暖通空调节能设计中存在的问题
1.1暖通空调节能系统在设计管理方面存在的问题
暖通空调系统的设计是空调节能的基础,对空调系统的节能效果有着重要的影响。然而,在实际工作中些设计部门和设计人员并未给予足够的重视,加之我国目前的建筑设计领域还普遍存在以业主为中心的观念,为追求经济效益,盲目赶工期,使得工程设计周期普遍较短,其中一些设计问题并内有得到有效细致的处理,一些设计单位只求数量,忽视质量,使得按设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。
1.2暖通空调系统不规范的设计
城市建筑系统的节能与否很大程度上取决于暖通空调系统的设计质量,但这并没有引起很多设计人员和设计单位的足够重视,以至于个别设计产品不仅各项指标都不符合国家的相关标准,而且能耗高、投资大。另外,个别从业人员没有接受过相关的技术培训,也没有受过暖通空调专业相关的教育,只是根据业主的要求,凭借以往惯例和经验进行施工。在施工过程中,工作人员参差不齐的技术水平难以有效的处理和解决现场技术问题,这种安全隐患日后将长期存在于整个系统的运行和管理中。在实际工作中,有数不胜数的例子证明了这种行为造成的损失。
1.3设计时没有考虑到能源管理的需求
由于设计人员在实际工作中并没有受到应有的重视,因此,设计人员在一些细致的设计方面并没有做到位。并且由于“调整优化”的概念缺失,系统往往不能够达到标准要求。例如,很多大楼的节能改造,其实只要对系统进行认真的调试就可以使能耗水平有效降低,但是这种“软性”改造并不可以带来比较实用的经济效益,因此,开发商甚至是商业运作的能源公司都是不愿意去做的。因此,应该加强对整个设计运行的管理力度,从而使暖通空调的能耗减少。
1.4缺乏对暖通空调系统作用的正确理解
暖通空调系统所带来的舒适度是大众对于暖通空调系统的一般理解。认为在夏天,空调制冷是越冷越好;在冬天,空调制热是越热越好。从专业的角度来讲,这种想法会加大人体在室内外的温差,不仅使空调所带来的舒适性下降,还会使暖通空调系统的耗能量大幅度增加。同时,人体容易诱发空调病,造成免疫能力降低等不良后果。可见,引导大众正确使用空调也是降低能耗的一种有效方法。
二、暖通空调系统具体设计分析
2.1合理选择冷热源系统
热源的种类有热电站,热泵,直燃型溴化钾吸收式冷热水机组,区域锅炉房,小型锅炉房等。其中以热电联产的能量利用率最高,其次地源热泵(尤其是土壤型)也在优先考虑范围,可以节能30%左右;而直燃型溴化钾吸收式机组供热效率相当于燃油或燃气锅炉;对于锅炉房来说,大型锅炉房明显优于小型锅炉,而且还能减少S02粉尘等污染物的排放,有利于环保。目前在国内常用空调冷源有两大类――以电能作动力的压缩式制冷机和以热能为动力的吸收式制冷机。一般来讲大型建筑物的冷源宜选用能耗比较低的大型机组。另外采用空调蓄冷系统可以有效地做到合理用电,缓解电力负荷的峰谷差现象,以谷补峰,减少电力及空调制冷装机容量,起到明显节约运行费用的作用。
2.2暖通空调供水系统
常用的冷冻水系统的冷冻水管道均为循环式系统,按冷、热水管道的设置方式划分,可分为双管制系统、三管制系统、四管制系统;根据用户的需求情况的不同,按水压特性划分,可分为开式系统和闭式系统两种;按各末端设备的水流程划分,可分为同程式和异程式系统;按水量划分,可分为定水量和变水量系统。变流量系统中的原则是供、回水温度保持不变,建筑物负荷变化时,通过改变供、回水的流量来适应,该水系统输送的水流量要与建筑物需求相适宜。
随着现代控制技术和电子技术的发展,自动控制设备的造价不断的下降,变流量系统可以使系统全年以定温差、变流量的方式运行,尽量节约冷冻水泵的能耗,使得其得以越来越广泛的应用。目前,通常所说的变流量系统是指在水路系统的空调末端使用二通阀的系统,是与水路系统的空调末端使用三通阀的定流量系统相对而言的,所谓变流量与定流量均是指送冷冻水的水路系统的流量,而不是通过末端的流量,通过末端流量的变流量与定流量均是变化的。由于目前大多数冷水机组的水流量要求固定,所以变流量系统实际上是供冷(水)量与需冷(水)量相对匹配的。由于空调系统大部分时间都处于设计负荷的60%以下运行,且负荷随着时间在不断地变化,为了使冷水所载的冷量与经常变化的负荷相匹配,从而节约冷量输送动力和冷源的运行费用,采用变冷水流量控制便成了理所当然的做法。
2.3采用高效的节能设备
空调系统用电量大,在用电高峰期间,往往会造成供电紧张,空调可以采用蓄冷水池,缓解电能源耗能。在现实情况中,结合当地情况,选用节能、性能优良的设备。建立能量循环使用系统,高层建筑中的排风与进风量均很大,应将排风所带能量进行适当的回收;回收利用空调夏季冷凝热,随着人民生活水平的稳步提高,生活热水需求量增大,研究利用将冷凝热回收加热生活用水,减少冷凝热对环境的影响,并节省生活热水所产生的能量浪费,达到节水节电效果,另外,暖通空调系统耗能特点是大量余热的浪费,在现实中没有加以利用,造成了资源极大浪费,安装热回收装置,用来调节空调系统运行过程中两种不同的流体,进行全热传递,减少消耗热源能量,达到暖通空调节能目标。通过结合工程实践,尤其是对于建筑中所采用的制冷空调产品应当提出更高的节能要求,应当选择能效比较高的制冷空调产品;选择带有能量调节装置的制冷机,运行时与台数控制相结合,可适应不同负荷时节能要求。按照《空调通风系统清洗规范》进行维护,同时对冷冻水与冷却水须进行防腐防垢杀菌处理,使设备保持高效节能;选择输送系数较高的水泵与通风机;输送系数为显热量与输入功率之比要求水泵TF≥30(供冷)和TF≥200。
2.4减少热媒介输送过程中的能源消耗
暖通空调系统的节能设计应在各环节上减少能源的消耗,从具体的设计和运行环节来出发,建立整体的节能空调体系。热媒介输送系统应选择新型的保温材料,如用热水预制保温的直埋管等措施,从而减少热能在运输过程中的损失。还应利用算机系统对空调供暖系统进行全面测试,并采用平衡阀以及智能管网,实现对管流量的科学分配和有效管理,通过提高传输效率实现节能。动力系统可选择效率较高、负荷较小,具有大温差、低流速以及低摩阻的动力供应管道,运用输送效率较高的载能的动力设备,有效提高输送效率,建立节能的空调系统运行模式。
结语
综上所述,介于暖通空调系统节能在整个建筑节能中扮演着重要的角色,设计人员应该给予高度重视。设计人员应该从设计的角度全方位的考虑问题,一定要按照国家标准,将节能的观念融入到建筑领域的各个角落。节能技术的研究以及能源的可再生利用,都应当获得政府等相关机构的认可。而且在整个过程中,各个部门要互相配合,及时开展按冷、热计量装置收费,让广大群众真正的从节能建筑中获得好处。
参考文献
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