摘 要:我国属于能源消耗大国,能源应用中的有效利用率较低。为了积极应对能源危机的严峻考验、实现节能减排目标,对建筑暖通空调系统进行节能减排,是降低民用建筑能耗、推行经济可持续发展的重要方式。本文主要分析了暖通空调节能的重要性和可行性、暖通空调系统节能技术两个方面进行分析,以作借鉴。
关键词:民用建筑;暖通空间系统;节能能技术
近年来,我国经济呈高质量发展趋势,但也使能量消耗量明显增长。我国民用建筑产业的发展,极大的提升了建筑质量和建筑本身的使用功能同时人们对工作、生活的环境质量的要求不断提升,对本身所处的人工气候环境设置了更高的舒适度要求,推动空调系统在舒适性方面不断创新、发展。注重节能技术的科学研究和有效应用,是暖通空调系统、建筑系统节能化逐步实现的基础性工作,对人们生产、生活质量的提升方面具有重要作用。
1暖通空调节能的重要性和可行性
每一年的建筑能耗都会占据很大比重,并且逐步上升。据统计,发达国家有40%左右;我国中部的部分省分有30%左右,大城市明显高于此比例。暖通空调的能源消耗量已近建筑能耗的半数,随着人均建筑面积、暖通空调系统应用范围方面的发展,逐渐发展为暖通空调系统产生更多能耗量的重要因素,很大程度上扩大了我国能源供求方面的矛盾。而且,电能等高品位的不可再生资源,是维持暖通空调系统正常运行的主要资源。例如某城市在夏季产生160万KW的最大负荷。其中空调系统的负荷就有60万KW,如果针对此问题推动暖通空调系统节能化的有效发展,在电力能源使用方面起到了一定的缓解作用,是不可再生能源高效率利用、绿色生态发展的重要方式。从市场调查数据中发现,空调系统在现有运行状态下产生的能耗十分巨大,如果从系统设计、运行管理等相关的各个环节进行优化,能够直接降低空调系统的能耗量15%-20%左右。换言之,当区域空调系统和建筑结构的节能降耗得到了有效应用,遇到夏季炎热天气,电力系统的正常负荷能够较好的满足,甚至不会再出现相关停电情况。
2暖通空调系统节能技术
复杂性和庞大性,是暖通空调系统的显著特点,尤其表现于中央空调系统中,设计的质量效果能够直接制约系统运行中的性能状态,在系统的节能性优化方面也会有很大的影响作用。所以,以暖通空调系统展开各方面的技术性优化,是重要举措。
2.1建筑物本体的节能措施
建筑物本体实行的节能化,以建筑朝向设计的科学性、建筑外形的合理性为主要方向。建筑设计的节能化,直接降低了运行中的能耗。同时,建筑围护结构的保温性能要进行技术上的改良、优化;更加注重建筑窗棂面积比例的合理化,以更好的控制建筑物在日射、传热负荷方面的承受面,不同朝向、不同窗墙面积的外窗传热系数,如图1。
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2.2控制暖通空调系统的消耗
供暖空调系统运行中产生的大量能源消耗主要体现在冷热源系统方面,为了达到系统的节能化效果,需要更加关注冷热源在高能效比方面的合理性。
2.3管控空调新风问题
空调新风问题一定程度上决定了系统能耗。过大的新风量,负荷增加较为明显,大大提升了系统的能耗量;过少的新风量,空气质量会明显下降,不利于室内环境的舒适度。所以,合理调节空调系统的送风温度、新风比例十分必要。例如,在空调房间内,夏季供应冷风、冬季供应热风,如果室外的新风量大,系统运行就需要更大的能源消耗量,将室外新风尽量控制到最小值,是推动系统节能化的重要方式。一般情况下,过渡季节的空调室内并不需要采取供冷、供热方式,全新风运行模式更为适宜,有利于实现空调系统的节能化。
2.4选择更加适宜的空调方式和空调设备
为了实现空调节能,需要更加注重空调方式、空调设备的合理性。变频空调的节能效果和人工环境的舒适性,近年来得到大范围使用。日本房间的空调器市场中,变频空调已经占到80%以上的份额。冷负荷相同的情况下,变频空调器较好的季节能效,使功率的消耗降低到定频空调器的66%。节省电量34%。所以,中央空调系统中积极应用变频技术,具有重要意义,可以利用变频水泵、变频冷水机组、变频风机等形式。其中,变频水泵、变频风机的使用,直接替换了调节阀,使系统内部的能源消耗明显减少,系统的有效利用率有了很大提升;变流量技术的有效使用,是以空调负荷为基础,调整水流量或风流量,使系统节能化保持更佳状态。
2.5尽量优化设计空调系统
空调系统的优化设计,要从节能性、室内空气品质优质性两个方面着手,依据现阶段国外绿色办公建筑设计中的流行方式,冷辐射吊顶系统、蒸发冷却和去湿系统、风量可调的置换式送风系统、免费供冷系统等,现已成为国内许多公司、研究院的重要研究内容。
2.6积极开发新能源
大量余热的浪费,是空调系统能耗中的一个重要特点。为了达到节能化效果,转移系统排出的余热到需要之处,是必要举措。热轮回收余热较为常用,主要采用多孔、高比热容量材料,主要采用转盘式、转鼓式结构。转轮式全热交换器具有75%-80%的传递效率,有较好的应用效果。热管换热器、热回收环路、板式换热器等热回收装置,较为常用。但热泵系统回收方式的使用过程中,热泵对废热的回收温度是100-120℃,能够对空气、水等自然环境和地下热水、低温太阳热、余热等低温热源充分利用,有效节省了采暖、供热过程中使用的燃料使用量,在低温能源的高效利用方面具有较好的优势。
2.7注重新能源的开发
太阳能、地热能、原子能等一些新能源的研究与应用,已经逐渐成为世界各国的重要研发方向,也是更好地解决能源供需矛盾问题的重要方法。现阶段,我国已实现了对太阳能-水能源热泵系统、地源热泵系统、太阳能-空气能热泵系统等领域的有效应用。以其高效化、节能性、无污染等优势,成为现阶段人们更好地利用自然能的最佳方式。
3结束语
依据调查数据,建筑工程中使用的能源消耗量在全社会终端能源中占到近半数,供暖和空调设施在运行中却产生了30%左右的能源消耗,甚至逐年上升。节能降耗已成为必然趋势。暖通空调技术的进一步优化,增强了室内空气环境的优质性,适应了我国社会经济绿色、健康发展的趋势。
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