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【摘 要】 在社会经济快速发展的今天,环境问题和能源问题也日渐尖锐,因此研究暖通空调对建筑节能作用至关重要。本文简要分析了空调系统耗能大小的影响因素,同时对减少冷热负荷、提高空调系统冷热源的效率以及减少风机和水泵耗能等问题作出阐述,为家用空调的节能提供一定的对策和措施。
【关键词】 现代建筑;暖通系统;节能设计;冷热负荷
引言:
随着时代的发展,能源问题已经成为世界关注的焦点问题,节约能源已经成为当今不可回避的难题。相关资料显示,建筑暖通系统的能耗占建筑总能耗的30%以上,因此,强化对暖通系统的节能设计,对节约能源具有十分重要的作用。
一、暖通设计中绿色节能技术应用的必要性
随着社会不断发展,能源消耗需求越来越大,能源是推动社会发展和经济发展的动力,但是近年来,能源发展已经很难满足经济发展需求。可以看到,近几年我国GDP增长速率达到了10%左右,但是能源增长率仅为4%,倡导“绿色节能”是社会发展的必由之路。现在,暖通空调系统使用的大多是电能等不可再生能源,虽然我国是一个地大物博的国家,能源总量丰富,但是高速度的能源使用仍然让我国面临能源短缺的问题,并且造成了日渐严重的环境问题,例如酸雨、沙尘暴等自然灾害发生的频率越来越高。
据调查统计,暖通空调系统占据总用电的30%以上,这种情况在炎热的夏季更甚,在暖通设计中运用绿色节能技术,能够有效降低电力消耗,还能够减少能源消耗,达到能源保护和环境保护的目的,对维护生态环境健康发展来说有重要作用。加大绿色节能技术的研究力度,能够节省暖通消耗的能源高达50%。这样,不仅能够节省暖通用户的电费,还能够保护环境,有效节省我国有限的能源,兼具社会性和经济性的双重效益。由此可见,暖通设计中绿色节能技术的应用意义重大。
二、建筑暖通系统的节能设计
建筑暖通系统的能耗主要包括建筑内部设备运转过程中的能量损耗、新风引进引起的能量损耗和建筑维护结构冷热传递的能量损耗,因此,暖通系统的节能措施应该从以下几个方面入手:
(一)准确计算建筑暖通系统的冷热负荷
建筑的负荷计算是暖通系统设计的基础,更是建筑节能设计的关键,暖通设计人员应该根据建筑的具体状况,准确地计算建筑暖通系统的负荷,然后根据国家及地方规范,对暖通系统进行合理的设计。
(二)合理选择冷热源系统
暖通空调能耗中,冷热源设备能耗约占50%~60%,因而合理选择冷热源对建筑节能意义重大。目前常用的冷热源方式有:第一,夏季仅制冷,冬季不供暖的建筑可考虑电力驱动的冷水机组、冰蓄冷或水蓄冷等供冷方式。第二,冬季仅供暖,夏季不制冷的建筑可考虑常规的热电厂供暖或集中供暖等供暖方式。第三,既需于夏季制冷又需要用于冬季供暖的建筑,可采用第一种和第二种结合的方式提供冷热源,也采用空气源热泵、地源热泵、水源热泵、溴化锂制冷及供热等其他冷热源方式。冷热源的选择不仅要满足建筑负荷要求,而且还要考虑运行费用、工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、环境保护以及城市规划等诸多问题。因此,冷热源的选择必须遵循安全性、经济性和适用性原则,通过综合经济技术比较来确定。
(三)合理利用现有暖通技术,并不断开发新技术
根据项目实际情况,合理利用现有的暖通技术,并不断开发新技术。目前,常用的暖通技术包括以下几种:(1)自动化技术以及相应的设备。虽然增加暖通设备一次性增加了建筑暖通系统的初期成本,但是在以后长期的运行过程中,将会为建筑节约大量的能源,其节约的能源足以弥补其投入的设备成本。(2)变频技术。变频技术通过改变交流电频率的方式实现对电流的控制,从而有效的降低暖通系统的能耗,对建筑的节能环保以及可持续发展具有十分重要的作用,并且随着国家、政府对变频技术的专项资金支持,变频技术将会得到更快的发展以及更加广泛的应用。(3)太阳能技术。太阳能技术是能够利用较低的太阳辐射或者其散射辐射为建筑的暖通系统提供热源的新技术,由科研人员研制的太阳能供热系统,经过实践证明具有很强的适应性和高效性,逐渐的成为一种新的能源技术被广泛的推广和应用。
三、暖通空调系统在建筑节能中存在的问题
(一)暖通绿色节能设计方案问题
随着科学技术水平日新月异的发展,各种绿色节能新技术如雨后春笋般涌现出来,每种方案都有缺点和有点,由于看待绿色节能设计的角度不同,对不同的暖通设计方案也会有不同的评价,但是由于缺乏统一标准,造成设计人员無所适从,不知道哪一种设计方案更加合适,这也是造成暖通设计中绿色节能技术应用困难的重要因素之一,虽然新技术会带来更好的节能效果,但是如果应用不当,可能适得其反,带来更加严重的影响。
(二)民众认识问题
很多民众对绿色节能概念不甚了解,可能对暖通空调绿色节能设计有一定了解,但是也比较片面。让人们感受到最大的舒适度,是优秀暖通空调系统的特性,但是人们认为,暖气的温度越高越好,空调的温度则是越低越好,但是这种观点有违能源保护观念,并且无法充分保证暖通使用者的舒适;要达到足够高或者足够低的温度,都需要大量能耗,并且长期处于暖通空调环境下,会造成人们对外界环境的耐受力降低,威胁到人们的身体健康。要解决这个问题,首要就是改变人们的观念,让人们正确认识绿色节能设计在暖通设计中的应用。
(三)推广新技术的问题
由于新技术科技含量较高,如果运用在暖通空调设计中,势必会增加施工成本。例如太阳能系统、地源热泵系统等,能够达到能源的高效利用,达到环境效益和经济效益的双丰收,但是造价同样很高,并且新技术的适用性远远不及已经成熟的传统技术,可能受到地域或者其他因素限制,所以,新技术的推广和广泛使用仍然存在问题。
四、暖通空调系统设计节能措施
(一)暖通系统的最佳节能方案 暖通系统的各个部分在实际运行的过程中,不可能将所有的热量完全的利用,因此,在进行暖通系统的节能设计时,可以建立各个系统之间的联系,将部分能量转移到其他需要的地方,以此提高能量的使用率。也就是说,在进行建筑暖通系统的节能设计时,应该充分的考虑各个节能系统的功能,然后进行综合的考虑,制定最佳的节能方案,以此实现建筑的最佳节能效果。
(二)采用变频新技术
变频技术对人们来说已经不再陌生,在暖通空调系统中运用变频技术,能够有效降低能源消耗,节省资金。变频技术的核心是:暖通设备基本上不会全负荷运行,并且一般暖通功率会随外界环境变化而变化,如果环境条件较好,系统负荷较低,但是没有采用变频系统的暖通空调系统仍会全负荷运用,势必造成能源浪费,采用变频技术,暖通设备会随着环境变化而变化,在不需要高负荷运行的时候,系统会自动降低功率,达到节能效果。VAV(变风量)空调系统是使用末端装置来保证室温恒定的效果;而变水量空调系统则是控制水量来达到温度调控的目的。
(三)加强冷热回收利用的运用
家用暖通空调系统节能的另一个切入点是开发和利用新能源。目前采用的热回收技术主要是在系统中安装能量回收装置,将排风中的能量用于新风的处理,这样可以大大减少新风处理所需的能量,有效降低机组的负荷,从而达到节能的目的。选择热回收装置时要因地制宜,结合当地的气候条件和住宅建筑的实际情況以及排放风中的悠哈气体含量等因素综合选择一种实用性虽高的装置,达到降低成本、回收冷热能、节省能源的目的。
五、结束语
总而言之,随着建筑业的迅速发展,暖通空调的使用越来越广泛,空调耗能的问题成为人们共同关注的问题,空调设计人员对暖通空调系统节能性能给予很大的重视。暖通空调系统节能情况直接关系到人们的健康、日常生活质量,更重要的是直接关系到国家能源资源的消耗利用以及环境污染。目前相关行业已经对节能问题进行了大量的研究,并对有关的节能问题采取了相应的改进和优化措施,大力推进节能技术,保障了能源安全和可持续发展。
参考文献:
[1]郑忠明.谈谈暖通空调系统如何节能[J].科技信息·科学教研,2011(2):22.
[2]潘艳琴.论绿色节能设计实践分析[J].建筑知识:学术刊,2012(02):111.
【关键词】 现代建筑;暖通系统;节能设计;冷热负荷
引言:
随着时代的发展,能源问题已经成为世界关注的焦点问题,节约能源已经成为当今不可回避的难题。相关资料显示,建筑暖通系统的能耗占建筑总能耗的30%以上,因此,强化对暖通系统的节能设计,对节约能源具有十分重要的作用。
一、暖通设计中绿色节能技术应用的必要性
随着社会不断发展,能源消耗需求越来越大,能源是推动社会发展和经济发展的动力,但是近年来,能源发展已经很难满足经济发展需求。可以看到,近几年我国GDP增长速率达到了10%左右,但是能源增长率仅为4%,倡导“绿色节能”是社会发展的必由之路。现在,暖通空调系统使用的大多是电能等不可再生能源,虽然我国是一个地大物博的国家,能源总量丰富,但是高速度的能源使用仍然让我国面临能源短缺的问题,并且造成了日渐严重的环境问题,例如酸雨、沙尘暴等自然灾害发生的频率越来越高。
据调查统计,暖通空调系统占据总用电的30%以上,这种情况在炎热的夏季更甚,在暖通设计中运用绿色节能技术,能够有效降低电力消耗,还能够减少能源消耗,达到能源保护和环境保护的目的,对维护生态环境健康发展来说有重要作用。加大绿色节能技术的研究力度,能够节省暖通消耗的能源高达50%。这样,不仅能够节省暖通用户的电费,还能够保护环境,有效节省我国有限的能源,兼具社会性和经济性的双重效益。由此可见,暖通设计中绿色节能技术的应用意义重大。
二、建筑暖通系统的节能设计
建筑暖通系统的能耗主要包括建筑内部设备运转过程中的能量损耗、新风引进引起的能量损耗和建筑维护结构冷热传递的能量损耗,因此,暖通系统的节能措施应该从以下几个方面入手:
(一)准确计算建筑暖通系统的冷热负荷
建筑的负荷计算是暖通系统设计的基础,更是建筑节能设计的关键,暖通设计人员应该根据建筑的具体状况,准确地计算建筑暖通系统的负荷,然后根据国家及地方规范,对暖通系统进行合理的设计。
(二)合理选择冷热源系统
暖通空调能耗中,冷热源设备能耗约占50%~60%,因而合理选择冷热源对建筑节能意义重大。目前常用的冷热源方式有:第一,夏季仅制冷,冬季不供暖的建筑可考虑电力驱动的冷水机组、冰蓄冷或水蓄冷等供冷方式。第二,冬季仅供暖,夏季不制冷的建筑可考虑常规的热电厂供暖或集中供暖等供暖方式。第三,既需于夏季制冷又需要用于冬季供暖的建筑,可采用第一种和第二种结合的方式提供冷热源,也采用空气源热泵、地源热泵、水源热泵、溴化锂制冷及供热等其他冷热源方式。冷热源的选择不仅要满足建筑负荷要求,而且还要考虑运行费用、工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、环境保护以及城市规划等诸多问题。因此,冷热源的选择必须遵循安全性、经济性和适用性原则,通过综合经济技术比较来确定。
(三)合理利用现有暖通技术,并不断开发新技术
根据项目实际情况,合理利用现有的暖通技术,并不断开发新技术。目前,常用的暖通技术包括以下几种:(1)自动化技术以及相应的设备。虽然增加暖通设备一次性增加了建筑暖通系统的初期成本,但是在以后长期的运行过程中,将会为建筑节约大量的能源,其节约的能源足以弥补其投入的设备成本。(2)变频技术。变频技术通过改变交流电频率的方式实现对电流的控制,从而有效的降低暖通系统的能耗,对建筑的节能环保以及可持续发展具有十分重要的作用,并且随着国家、政府对变频技术的专项资金支持,变频技术将会得到更快的发展以及更加广泛的应用。(3)太阳能技术。太阳能技术是能够利用较低的太阳辐射或者其散射辐射为建筑的暖通系统提供热源的新技术,由科研人员研制的太阳能供热系统,经过实践证明具有很强的适应性和高效性,逐渐的成为一种新的能源技术被广泛的推广和应用。
三、暖通空调系统在建筑节能中存在的问题
(一)暖通绿色节能设计方案问题
随着科学技术水平日新月异的发展,各种绿色节能新技术如雨后春笋般涌现出来,每种方案都有缺点和有点,由于看待绿色节能设计的角度不同,对不同的暖通设计方案也会有不同的评价,但是由于缺乏统一标准,造成设计人员無所适从,不知道哪一种设计方案更加合适,这也是造成暖通设计中绿色节能技术应用困难的重要因素之一,虽然新技术会带来更好的节能效果,但是如果应用不当,可能适得其反,带来更加严重的影响。
(二)民众认识问题
很多民众对绿色节能概念不甚了解,可能对暖通空调绿色节能设计有一定了解,但是也比较片面。让人们感受到最大的舒适度,是优秀暖通空调系统的特性,但是人们认为,暖气的温度越高越好,空调的温度则是越低越好,但是这种观点有违能源保护观念,并且无法充分保证暖通使用者的舒适;要达到足够高或者足够低的温度,都需要大量能耗,并且长期处于暖通空调环境下,会造成人们对外界环境的耐受力降低,威胁到人们的身体健康。要解决这个问题,首要就是改变人们的观念,让人们正确认识绿色节能设计在暖通设计中的应用。
(三)推广新技术的问题
由于新技术科技含量较高,如果运用在暖通空调设计中,势必会增加施工成本。例如太阳能系统、地源热泵系统等,能够达到能源的高效利用,达到环境效益和经济效益的双丰收,但是造价同样很高,并且新技术的适用性远远不及已经成熟的传统技术,可能受到地域或者其他因素限制,所以,新技术的推广和广泛使用仍然存在问题。
四、暖通空调系统设计节能措施
(一)暖通系统的最佳节能方案 暖通系统的各个部分在实际运行的过程中,不可能将所有的热量完全的利用,因此,在进行暖通系统的节能设计时,可以建立各个系统之间的联系,将部分能量转移到其他需要的地方,以此提高能量的使用率。也就是说,在进行建筑暖通系统的节能设计时,应该充分的考虑各个节能系统的功能,然后进行综合的考虑,制定最佳的节能方案,以此实现建筑的最佳节能效果。
(二)采用变频新技术
变频技术对人们来说已经不再陌生,在暖通空调系统中运用变频技术,能够有效降低能源消耗,节省资金。变频技术的核心是:暖通设备基本上不会全负荷运行,并且一般暖通功率会随外界环境变化而变化,如果环境条件较好,系统负荷较低,但是没有采用变频系统的暖通空调系统仍会全负荷运用,势必造成能源浪费,采用变频技术,暖通设备会随着环境变化而变化,在不需要高负荷运行的时候,系统会自动降低功率,达到节能效果。VAV(变风量)空调系统是使用末端装置来保证室温恒定的效果;而变水量空调系统则是控制水量来达到温度调控的目的。
(三)加强冷热回收利用的运用
家用暖通空调系统节能的另一个切入点是开发和利用新能源。目前采用的热回收技术主要是在系统中安装能量回收装置,将排风中的能量用于新风的处理,这样可以大大减少新风处理所需的能量,有效降低机组的负荷,从而达到节能的目的。选择热回收装置时要因地制宜,结合当地的气候条件和住宅建筑的实际情況以及排放风中的悠哈气体含量等因素综合选择一种实用性虽高的装置,达到降低成本、回收冷热能、节省能源的目的。
五、结束语
总而言之,随着建筑业的迅速发展,暖通空调的使用越来越广泛,空调耗能的问题成为人们共同关注的问题,空调设计人员对暖通空调系统节能性能给予很大的重视。暖通空调系统节能情况直接关系到人们的健康、日常生活质量,更重要的是直接关系到国家能源资源的消耗利用以及环境污染。目前相关行业已经对节能问题进行了大量的研究,并对有关的节能问题采取了相应的改进和优化措施,大力推进节能技术,保障了能源安全和可持续发展。
参考文献:
[1]郑忠明.谈谈暖通空调系统如何节能[J].科技信息·科学教研,2011(2):22.
[2]潘艳琴.论绿色节能设计实践分析[J].建筑知识:学术刊,2012(02):111.