公共建筑暖通空调系统的节能策略

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  摘要:在低碳节能社会背景下,建筑节能逐渐成为人们关注的热点,建筑节能主角是暖通空调系统节能。持续提高的生活水平,不断扩大暖通空调应用范围,特别是在公共建筑中,建筑耗能的一半及以上被用于暖通空调系统运行中,因此,降低这部分能耗是建筑节能的核心与重点,这也是暖通空调亟需解决的问题。因此,本文进一步阐述公共建筑暖通空调系统节能策略。
  关键词:公共建筑;暖通空调;空调系统;系统节能
  一、公共建筑暖通空调系统特点
  (一)形式较多,选择难度大
  为了实现有效控制空气环境目标,现代建筑通常会选择形式多样的空调系统,但这大幅度增加建筑冷热源方式及空调系统形式的选择难度,其中大型公共建筑表现最为显著,主要是针对运行耗能、适应性、造价等因素进行综合评价,只有这样,才能保障将科学合理形式的暖通空调系统应用于大型公共建筑中。
  (二)互相耦合,复杂构成
  构成暖通空调系统的子系统有三个,分别是冷热源、冷热量输配、房间冷热末端,还有多个子子系统存在于上述各个子系统中,他们之间具有互相耦合、互相联系的关系,因此,具有复杂构成,求解难度比较大。
  (三)多变的影响要素
  针对暖通空调开展设计工作时,具有动态性特点的包括建筑内部热扰、气象条件、建筑围护结构热工特性、使用建筑需求、建筑内外部空间形状等,这些都会大幅度影响系统设计。因此,设计暖通空调系统时,需要改变传统理念,即重视功能、忽视节能,树立新的设计理念,将节能作为基础,并且借助动态分析工具,将有效优化节能的措施寻找出来,从而使节能目的得以实现。
  二、公共暖通空调系统节能策略
  通过对公共暖通空调系统特点的分析和研究,本文从实际情况出发,提出具有较强针对性的节能策略,主要表现在以下方面,具体是:
  (一)前期系统设计的重视,设计审核力度需加大
  暖通空调后期使用效能在很大程度上受到其系统设计是否科学合理性的影响。第一,管理部门必须高度重视暖通空调前期设计工作,将充足工作时间提供给设计人员,将布局管道、规划系统等设计工作做好,同时还要与相关单位进行有效协调,将详细的内部建筑结构图提供给设计系统人员,为设计人员第一时间调整规划提供帮助和支持。第二,设计人员需将标记细节工作做好,特别注意控制系统设计的各个环节,同时多次反复审核设计图纸,保障准确后交给有关机构实施验证操作。第三,国家相关部门需将公共建筑效能标准出台,并对此设计进行验证,判断是否达到标准,能否应用。
  (二)优化设计变风量暖通空调系统
  对于公共建筑暖通空调系统而言,其风系统中的最大耗能设备是风机,通常情况下,传统风机具有相同的送风频率,想要改变室温,需借助手动调节风量,有一定偏差存在于送风大小与实际温度调节所需风量大小之间,这就使能源的无端损耗增加,促进设备耗能率的提高。变风量暖通空调系统以建筑物冷热负荷大小为根据,根据比例对公共建筑送风量的多少进行调节,使无端损耗能源的情况减少,从而合理应用能源。与此同时,变风量暖通空调系统能够以建筑物内部空间走向为根据,调节室内不同区域所需能量的大小,使合理配送目标得以实现,实现智能化、自动化调节节能目的。在具体实践过程中,通过引入并调节风阀、变频电机等设备,能够使上述措施的实际操作成为现实。
  此外,需合理选择与控制室外新风量。空调季节需避免新风量的盲目扩大。现阶段,过度季节全新风被广泛应用于大部分公共建筑中,能够使能耗降低,促进室内舒适度提高。关键和重点是在空调季节和过度季节转换空调新风系统,这需对阀门开闭情况给予关注,防止非正常渠道的新风在空调季节运行。
  (三)研究冷热源节能
  1、冷水机组的科学选用
  选择制冷机组时,需要合理分析项目实际运行情况。尽力选用大小搭配的机组,同时对互相备用及切换使用的可能性进行考虑。选择机组需要以负荷特点为根据,比较搭配组合方式不同的方案,优先选择耗能少、投资少的组合方式。对于并联运行的机组而言,必须选择至少一条具有良好性能,在部分负荷条件下仍能高效运行的机组。
  2、冰蓄冷空调系统的选用
  此系统最显著的优点是可以将制冷机用电时间转移,使高峰用电时期用电负荷得以减少,能够对低谷时期的剩余电力进行充分利用,促进电网负荷率的提高,减少使用成本。但是,不足是需要较大投资,具有复杂管理程序,有必要进一步提高设备运行可靠性。与此同时,对区域内用电特征和政府对低谷期用电的鼓励性政策需进行全面了解和掌握。
  3、应用自然冷源
  作为新兴能源的自然冷源,被越来越广泛应用于日常生活中,为低碳社会贡献很多力量。现阶段,主要应用方式包括新风系统的直接引入、热管技术、乙二醇干冷器热交换系统等,应用自然冷源过程中,需计算分析其能量贡献率和利用率,借助CFD软件对暖通空调效果进行专业预测,对其可行性进行验证,这样才能将低碳、绿色效益创造出来。
  (四)研究输配系统的设计
  1、选择空调主机房位置
  空调系统的心脏是空调主机房。借助主机,空调系统可以将制冷介质输送到空调末端。空调主机位置十分关键,直接影响输送系统能耗的降低。可以使初次投资成本减少,促进运行效率和输送能效的提高。
  2、节能控制空调风系统
  如果暖通空调存在绿色公共建筑项目中,需要促进过滤网效率的提高,将有杀菌、吸附能力的过滤功能段选择出来,科学选取送风方式。有必要确保新风的新鲜度,并且新风入口与室内的距离需尽量缩短,防止污染。這需要对暖通空调风系统进行改善,对节能设计进行合理分析,从而使绿色公共项目服务能力得以增加。
  3、应用变频水泵,选择配件
  水泵耗能在空调能耗系统中占据较大比例,对其开展节能设计工作,可以使能源消耗降低,借助变频技术,能够使系统根据动态负荷变化规律,在适当时间调节变水量,进而促进水泵能源消耗量的大幅度降低,使暖通空调运行工况得以改善,促进设备运行效率的提高。选择配件时,还要将有效的节能配件选择出来,防止追求成本的节省,将不合适或者质量差的配件选择出来,只有各个配件相互配合才能保障整体正常运行,由此看来,将适合的配件选择出来,可以使能源消耗一定程度降低,促进资源使用率的提高。
  (五)增设热回收装置
  空气热回收和冷却水热回收是热回收主要内容,现阶段,空气热回收设备的回收效率良好,考虑冷却水具有较低水温,会一定程度限制其回收利用。对于空气热回收而言,借助建筑或其他系统排风与新风之间的热交换,能够将空调冷量在夏季回收,在冬季将热量回收。寒冷区域更适合应用显示热回收装置,除此之外的区域适合应用全热回收装置。
  结束语
  总而言之,想要实现建筑节能目的,必须依靠节能产品和节能技术,然而,对于公共建筑暖通空调系统而言,其重点与核心就是将节能基础的专业设计理念树立起来,科学选择节能技术、节能设备等,将系统优化工作做好,从而将更多具有合理投资、适宜技术、整体系统结构优化、低耗能空调系统创造出来,保障节能目标的实现。
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