論文導讀:因此,在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能意義重大。(4)對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占有很大比例,而維護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。目前建筑系統(tǒng)中風機水泵的電力消耗包括集中供冷(熱)系統(tǒng)水泵電耗占我國城鎮(zhèn)建筑運行電耗的10%以上,而這部分電耗有可能降低60~70%,因此,也應是建筑節(jié)能的重點,尤其是大型公共建筑節(jié)能的主要途徑。
0.前言
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,空調(diào)已比較普遍地應用于公共建筑和居民住宅,在改善人們生產(chǎn)生活條件的同時,也消耗了大量電能,能源和環(huán)境問題日益尖銳。我國的節(jié)約能源法中指出,節(jié)能是指加強用能的管理,采取技術(shù)可行、經(jīng)濟合理以及環(huán)境和社會可以承擔的措施,減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費,更加有效、合理地利用能源。
1.暖通空調(diào)領域節(jié)能的意義
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛,建筑能耗不斷增加,建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會總能耗的27%以上,有些地區(qū)已經(jīng)接近40%。而在建筑能耗里,用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%-50%,且在逐年上升,這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。對這些能源的大量使用,使得地球資源日益匱乏,同時也帶來嚴重的環(huán)境問題,隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加,酸雨現(xiàn)象頻繁發(fā)生,對生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展造成了很大影響。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果,現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的,如果采用節(jié)能技術(shù),現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%~50%是完全可能的。因此,在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能意義重大。
2.暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面存在的主要問題
2.2暖通空調(diào)系統(tǒng)在設計管理方面存在的問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響,然而,在實際工作中一些設計部門和設計人員并未給予足夠的重視,加之工程設計周期普遍較短,以及一些技術(shù)性問題沒有完全得到解決等原因,一些設計單位只求數(shù)量,忽視質(zhì)量,使得按設計施工完的系統(tǒng)不僅投資大,運行能耗也相當驚人,大大超過了國家標準,甚至有的公共建筑的暖通空調(diào)能耗占建筑總能耗達60%。此外,隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,新的技術(shù)方案不斷涌現(xiàn),每種技術(shù)方案往往都有各自的優(yōu)缺點。
2.2暖通空調(diào)系統(tǒng)運行管理中的節(jié)能問題
在實際中,有些單位認為設計施工達標完成就可以了,因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓,使得很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識,導致在系統(tǒng)實際運行中不懂得根據(jù)人員的變化、室外參數(shù)的變化和實際負荷進行相應的調(diào)節(jié),即使進行調(diào)節(jié),也具有隨意性和滯后性,由此造成大量的能量浪費。
3.暖通空調(diào)領域節(jié)能的途徑與方法
3.1改善建筑維護結(jié)構(gòu)及其保溫性能,減少冷熱損失
建筑物及其圍護結(jié)構(gòu)對節(jié)能的影響主要有如下方面:
(1)合理的建筑物朝向的選擇是一項重要的節(jié)能措施。
(2)對于相同體積的建筑物,建筑物體形系數(shù)(S=F/V)越大,則其外表面積越大,通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱越多,空調(diào)冷負荷也越大。為節(jié)能起見,在建筑設計時應盡量控制S,如果出于造型和美觀的要求需要采用較大S時,應盡量增加圍護結(jié)構(gòu)的熱阻。
(3)從建筑物的圍護結(jié)構(gòu)、墻、樓板、屋蓋、地板等)傳入室內(nèi)的熱量中,外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護結(jié)構(gòu)的總傳熱量比例很大。因而要盡量減少外窗面積,并采取有效的遮陽措施,如選用特種玻璃、雙層玻璃和窗簾或遮陽板等。
(4)對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷占有很大比例,而維護結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過維護結(jié)構(gòu)的空調(diào)負荷的大小。因此,提高建筑物保溫性能是減少空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),從而降低能耗。
、 合理控制窗墻比。窗墻面積比是影響建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的主要因素。應在保證自然采光的前提下合理控制窗墻面積比,一般北側(cè)不大于25%,南側(cè)不大于35%,東、西側(cè)不大于30%。
、 采用新型墻體材料與復合墻體圍護結(jié)構(gòu)。在經(jīng)濟條件允許的前提下,采用墻體保溫材料對其進行保溫處理。
、鄄捎脷饷苄院玫拈T窗以減少空調(diào)房間冷(熱)量滲漏,通過改進門窗結(jié)構(gòu),提高門窗氣密性,可有效防止室內(nèi)熱量的散失。論文參考網(wǎng)。其中,加設密閉條是提高門窗氣密性的有效手段。
3.2采用變頻調(diào)速技術(shù)進行節(jié)能
輸配系統(tǒng)承擔的任務是將冷熱量及新風從制冷站或空調(diào)機房輸送到房間。與住宅和一般性非住宅建筑不同,特別是大型公共建筑在暖通空調(diào)電力消耗中,60~70%由輸送和分配冷量、熱量的風機、水泵所消耗。論文參考網(wǎng)。這是導致此類建筑能源消耗過高的主要原因之一。目前建筑系統(tǒng)中風機水泵的電力消耗包括集中供冷(熱)系統(tǒng)水泵電耗占我國城鎮(zhèn)建筑運行電耗的10%以上,而這部分電耗有可能降低60~70%,因此,也應是建筑節(jié)能的重點,尤其是大型公共建筑節(jié)能的主要途徑。隨著變頻技術(shù)的成熟,空調(diào)系統(tǒng)中的輸配設備,如水泵、風機等,越來越多地采用這種技術(shù)進行節(jié)能。
3.3減少輸送系統(tǒng)的動力能耗
動力能耗主要是指空調(diào)系統(tǒng)運行中風機和水泵所消耗的電能,采用科學的方法使之降低對整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有十分重要的意義。在工程設計與實踐中常采用以下方法減少動力能耗:
(1)水系統(tǒng)采用大溫差。加大空調(diào)冷凍水系統(tǒng)及冷卻塔水系統(tǒng)的工作溫差,可以減少水量,以降低其輸送能耗,同時可以減小管徑,節(jié)約初投資。
(2)低流速。水泵和風機的功耗與管路系統(tǒng)中流速的平方成正比,采用低流速能取得較好的節(jié)能效果,且有利于提高水力工程的穩(wěn)定性。
(3)采用輸送效率高的載能介質(zhì)。一般情況下,用水輸送冷(熱)量的耗能量比空氣輸送要小,且輸送相同的冷(熱)量所用水管管徑要小于風管,所占空間相應也小得多。
3.4通過新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式,調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)
空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環(huán)境平均輻射溫度進行的,人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。論文參考網(wǎng)。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度,甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的,勢必帶來許多問題,熱濕環(huán)境研究成果的應用,為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎。因為影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多,不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。
3.5開展冷熱回收利用的研究運用工作,實現(xiàn)能源的最大限度利用
目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展,如空調(diào)系統(tǒng)排風的全熱回收器,夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應等,都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用,顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。
3.6運行管理中的節(jié)能控制
運行管理對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能有很重要的作用?照{(diào)系統(tǒng)運行中的節(jié)能控制,可以一定程度彌補由于管理模式或能源設計本身不合理的缺陷,加強對設備運行的控制能力,使能源更加合理、精確地消耗。這種運行管理中的節(jié)能控制手段,理想的是通過完善的樓宇自控系統(tǒng)完成。樓宇自控系統(tǒng)的主要功能是對建筑物內(nèi)各類設備(包括機電設備和專用設備)的監(jiān)視、控制、測量、管理,以求做到使設備運行安全、可靠、節(jié)省能源、節(jié)省人力。借助于樓宇自控系統(tǒng),可實現(xiàn)建筑運行的節(jié)能管理。但目前大部分既有建筑的智能化程度較低,空調(diào)系統(tǒng)運行管理較差,缺乏空調(diào)自控系統(tǒng),建筑設備運行存在著很大的不合理成分。
4.結(jié)語
暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分,因此我們有必要對暖通空調(diào)系統(tǒng)目前存在的問題給予重視。節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎,政府部門的重視和支持,則是實現(xiàn)大幅度節(jié)能,產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會效益、推動經(jīng)濟發(fā)展的保證。