杨文赫
包钢集团设计研究院(有限公司) 内蒙古自治区包头市 014010
摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,暖通空调是建筑中能源消耗的大户,只要采取有效的措施和方法,才能有效的节能,本文主要介绍了暖通空调节能改造的重要性,暧通空调系统存在的主要问题,暖通空调系统节能改造的方式等,希望能为以后的工作提供一定的参考。
关键词:建筑;空调系统;暖通空调;节能改造
引言
近几年来,随着社会经济的快速发展及人们生活水平的提高,空调己和人们的生产及生活有着更加密切的关系,而且暖通空调系统在建筑总能耗中己占据大部分。能源在自然及人类社会的发展中有着重要作用,因此,为了自然和人类社会的持续发展,应高度重视暖通空调在节能技术的改造。本文主要从既有建筑中暖通空调系统的节能改造方面展开以下论述。
1建筑暖通空调负荷的概念
1)建筑空调负荷。建筑空调负荷是指单位时间内,为了维持室内空气温、湿度的稳定,必须向室内提供的冷(热)量和湿量。即空调负荷包括空调冷(热)负荷和湿负荷两部分。2)建筑得热。建筑得热是指单位时间内散发到建筑室内的热(冷)量,分为室内部分和室外部分:来自室外的建筑得热是指室外空气通过围护结构的传热量和太阳辐射得热;来自室内的得热是指室内使用的设备、照明灯具、食品、人员等的散热。3)建筑得湿。建筑得湿是指单位时间内散发到室内的水蒸气的量。空调负荷是由建筑得热和得湿引起的,降低建筑的得热量和得湿量,或者阻碍、切断通过对流途径向室内的传热、传湿过程,是减少空调负荷的有效途径。减少空调负荷的方式按机理分为两类:第一类是减少得热,如建筑合理选址、太阳得热控制、保温材料的使用及内部得热控制等;第二类是结合蓄能技术调节得热模式,如采用热容性大的建筑结构,在白天蓄热,夜晚通过自然通风等手段放热,达到减少空调负荷的目的。空调建筑中,因为建筑围护结构传热而产生的冷负荷在空调负荷中占有很大的比例,对于办公建筑、宾馆客房等,建筑围护结构的空调冷负荷大约占空调总负荷的50%左右。因此,控制建筑围护结构传热对空调节能具有较大意义。
2既有建筑中暖通空调系统的节能改造关键要素探究
2.1空调冷热源的节能改造
众所周知,空调冷热源的能耗是暖通空调能耗中的主要部分,在空调冷热源的设计中合理采用节能技术措施对整个暖通空调系统的能耗至关重要。因此,有必要对空调冷热源的主要节能技术作一总结,以便增强设计者在空调冷热源设计中的节能意识。空调冷热源形式的选择应综合考虑能耗指标、初投资和运行费用、使用寿命、建筑特点、安全和可靠性、维护管理难易程度、对环境的影响、当地能源结构等因素。从节能角度,对于设备的选择应该考虑利用效率是否高,因此应该优先选用天然冷热源。在空调冷源设计中,回收与利用冷凝热,即在制冷的同时又制备热水为热水供应提供热源,这种方案才是一个节能而环保的优化方案,是合理使用能量的典范。国外早已使用这种方案,称之为免费热水供应系统。冷凝热回收与利用系统(又称免费热水供应系统)在理论上具有一定的实用价值,但是该系统的实际节能效果与气象条件、建筑特点及使用功能等因素有很大关系,应具体问题具体分析。
2.2冷热源在节能方面的改造
对暖通空调冷热源的形式进行选择时,应先对初期资金、能耗标准、使用寿命、运行资金、当地能源结构、可靠性、安全性、建筑特征、运行管理的方法、对环境所带来的影响等有一个比较全面的了解及分析。
从节能方面而言,对暖通空调的冷热源进行设计或改造时,都应在GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》的指导下进行相关操作。根据节能的相关指标,应尽可能地选用对能量具有较高利用率的热源系统及装置。严寒地区的地下水、蒸发冷却技术、天然冰及太阳能等天然冷热源都可用来作为暖通空调的冷热源,和其他能源相比,它们在制冷及制热方面均具有一定优势。因此,对空调系统型进行节能改造时,可优先选用上述天然冷热源。
2.3供热系统形式的改造及温控策略
根据原有供热系统的形式将供热系统的改造分为垂直式系统和水平式系统两类。在单管顺流系统的热力入口处或是在每根立管上加设温控装置,整体不改变原有垂直顺流的形式。改造后系统局部可调,也满足了温控的条件,在热力入口计量总热量。该种形式的优点就是最大限度的利用原有系统,改造工程量极小,基本对室内的装修无影响。加跨越管改造形式是在散热器水平支管之间增设一跨越管,跨越管通常比立管管径小一档或与其相同,与散热器并联,在散热器一侧安装适用于单管系统的两通散热器恒温阀或直接安装三通散热器恒温阀。使之根据室内负荷变化自动调节散热器的热水流量,维持用户设定的室温,从而达到节能的目的。在住宅建筑和归属不统一的公共建筑中可在每组散热器上加装蒸发式或电子式热分配表以实现热量计量,同时室外热力入口设置热量计量装置,用来计量系统的总热量。但在归属统一的公共建筑中,可直接在室外热力入口设置热计量装置,计量系统总热量即可。垂直双管的改造形式是指拆除原有的立管,增设供、回水两个立管,在散热器入口设置调节阀或温控阀控制散热器的流量,达到分户调节的目的。或者,也可以沿用原有的一根立管,同时增设一根立管并在散热器入口设置温控阀,以完成双管系统的改造。下分式双管并联系统供回水水平支管均位于本层地面上,管道采取明装方式,沿踢脚板敷设,管线可采用金属或非金属管材,热计量表等设在楼梯间,散热器进口设温控阀。上分式双管并联系统的供回水水平支管均位于本层楼板下,管道采取明装方式,沿楼板下墙体四周敷设,管线可采用金属或非金属管材,热计量表等设在楼梯间,散热器进口设温控阀。下分式水平单管跨越式系统的供水管位于本层地面上,管道采取明装方式,沿踢脚板敷设,管线可采用金属或非金属管材,热计量表等设置在楼梯间,散热器进口设温控阀。下分式水平单管串联系统的供水管位于本层地面上,管道采取明装方式,沿踢脚板敷设,管线可采用金属或非金属管材,热计量表等设在楼梯间,散热器进口设温控阀。
2.4排风系统中能量的回收和重复利用
在暖通空调系统中,新风系统所消耗的能量是比较多的。为了使室内空气能够保持较好质量,通常需要对新风量的供应进行有效增加,这会在一定程度上导致耗能的增多。新空气进入到室内的同时,室内也会排出相应的具有冷特性或热特性的空气。在大多数建筑中,空气从室内排出的时候,都是有一定规律的,因此,对排风系统中的空气进行回收,尤其是对具有较大新风量的既有建筑的排风热进行回收,可使新风所耗费的能量得到一定程度的下降。
结语
暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置,起着举足轻重的作用。节能技术推新、广泛应用离不开技术人员的研究开发、政府职能部门的重视和支持、行业内的每一名暖通专业的工作者的辛勤劳动,也只有全方位的开展暖通空调系统节能研究使用才能真正达到节能的目的。对于既有建筑而言,应重点加强对设备运行的控制能力,使能源更加合理、精确地消耗,针对每个建筑我们应制定符合该建筑的用能管理制度,提高运行管理人员的节能意识,培养有强烈的责任心的运行管理人员。
参考文献
[1]张利娜.浅析暖通空调系统的节能措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010.
[2]沈婷婷,龚敏,葛坚.既有公共建筑节能改造初探[J].华中建筑,2008.
[3]于福兴.既有建筑的节能改造是实现建筑节能的重要组成部分[J].砖瓦,2011.