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摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,城乡一体化建设步伐的加快,建筑工程项目不断增多,绿色节能建筑理念是我国建筑工程行业发展中的重要理念之一,是在我国可持续发展、节约资源、保护环境背景下提出的新式建筑类型。绿色节能建筑的基本要求是降低建筑能源消耗、降低对环境的破坏,实现可持续发展。暖通工程作为现代建筑中的重要部分,也是建筑能源消耗的主体,需要采用绿色节能技术对暖通工程进行优化。基于此,文章将对绿色节能技术在暖通设计中的应用进行探究。
关键词:绿色节能技术;暖通设计;应用
引言
随着我国社会经济的快速发展以及社会的进步,节能减排已经成为当今工程领域的一个重要话题,只有在制定出更加科学合理的决定方案后才能够实现能源和材料的有效节约,才能有效避免在工程实践中出现大量人力和财力的消耗,才能有效提升资源的利用效率,并进一步推动资源实现优化配置。暖通空调系统的应用也是如此,虽然我国在节能技术方面已经取得了一定成就,但是暖通空调能耗高的现象仍然比较严重。因此针对暖通空调系统节能设计问题进行探讨具有重要实践意义。
1绿色节能技术在暖通设计中的重要作用
随着我国社会生产力的不断提高,工业生产以及人们的日常生活对于能源的需求总量不断增加,我国社会能源人均占有量不足,能源问题严峻,在此背景下,绿色节能建筑显得尤为重要。现代科学技术的发展推动了绿色节能技术的进步,暖通系统作为建筑中的主要能源消耗系统,在其运行过程中会产生大量的能源消耗。大部分能源的利用率较低,利用效果也存在不足,通过绿色节能技术能够提高能源利用效率,在暖通系统发挥相同效果的基础上,能源消耗大幅度降低。根据对我国一般建筑的暖通系统能源消耗调查显示,暖通系统所产生的能源消耗能够占建筑总能源消耗的30%以上,尤其是在炎热的夏季和寒冷的冬季,暖通系统在制热或制冷的过程中,能源消耗进一步提高。因此,暖通设计需要与绿色节能技术相结合,通过绿色节能技术对暖通系统的系统构成、装置、设备以及能源消耗方式进行优化,降低暖通系统的能源消耗总量。现阶段,我国绿色节能技术发展已经取得了一定成效,许多新兴的绿色节能技术已被应用到暖通设计中,但总体发展依然存在问题,需要进一步对绿色节能技术进行优化,使其能够与暖通系统更好地结合。
2暖通空调系统特征
2.1构建复杂
建筑暖通空调通常情况下需要从冷热源、冷热量配置、室内冷热末端设备三个方面进行简单设计,三个设计要素互相之间存在相互关联性,在设计以及功能方面都存在共同之处,因此针对暖通空调结构以及设计复杂性进行充分了解对暖通空调节能设计有促进作用。
2.2形式多元化
目前在国内暖风空调系统在形态上存在多元化特征,因此在进行暖通空调选择的过程中通常情况下会从造价、应用效果以及能耗等几个角度出发,其中节能是最为重要的一个因素。充分认识暖通空调多样性对暖通空调具体选择具有实际指导意义。
2.3设计影响因素多
从大量工程实践可以看出,暖通空调在设计过程中会受到多种因素影响,在我国全面提倡节能型社会建设的大环境下,在进行暖通空调系统节能设计的过程中需要对多方面因素进行综合考虑,但是由于大部分影响因素都存在动态变化特征,从而导致暖通空调系统节能设计也会存在复杂性和不确定性,而其中能耗问题需要设计人员进行重点考虑解决。
3绿色节能技术在暖通系统中的有效运用分析
3.1变频节能技术的运用分析
变频节能技术是指在建筑内部空间的暖通系统负荷需求出现变化,如外部温度变化、太阳辐射变化等,通过变频节能技术对冷水机组、风机组以及水泵机组等进行调节。根据外部变化对暖通系统的功率进行调节,使其功率与当前环境相匹配,降低能源消耗,使其在最优的功率状态下运行。变频节能技术在暖通设计中的运用,一般情况下能够节30%左右的能源消耗。以冷冻水泵中的变频节能技术运用为例,冷冻水泵运行时冷冻水的循环,广泛存在于中央空调的制冷设备中,水泵容量的定额一般会以最高温度和注满率作为依据,预留10%左右的空间,使冷冻水循环系统能够长期处于最大水流量的工作状态,工作状态会根据外部温度而发生变化。中央空调的运行热负载一般低于设计参数,通常情况下冷冻水的设计温度为5℃左右,水泵在全功率运行的状态下会产生不必要的能量消耗,使水泵所输送的能量高于当前所需要的能量。将变频节能技术加入冷冻水泵运行系统中,水泵输送能量能够根据当前所需能量进行变频调节,避免长时间处于最大运行效率。根据所需能量对水泵的能量输送进行调节,使水泵能够在低功率状态下运行,降低电力能源的消耗,根据室内实际温度将制冷调节为当前所需的最佳温度,为居住者创造良好的温度环境,提高居住者的舒适度。
3.2地源热泵技术的运行分析
地热能源是广泛存在地下的可再生能源,通过相应的装置能够完成对地热能源的收集和使用,对暖通系统的设计具有重要意义。地热能源能够优化暖通系统的能源消耗结构,降低电力能源消耗,通过地热能源所产生的能量运行。地热能源的热量主要来自地球内部的熔岩所产生的热量,通过地热能集成系统,能够将地下的地热能源收集以供建筑所使用,可以应用在暖通系统设计中,用以夏季供冷和冬季供暖使用。地热能是较为稳定的能源,且不会造成环境污染,与传统能源相比,地热能的利用形式较为简单,且地热能作为可再生能源,使用成本较低,不会产生过量的能源消耗。地热能源在暖通系统设计中的应用方式主要为在暖通系统中安装地源热泵,地源热泵系统作为暖通系统中地热能的主要系统,可以分为地下水地源热泵、地表水地源热泵和埋管地源热泵,不同地源热泵系统需要根据暖通系统设计的实际建设情况以及当地的地理环境因素确定。地源热泵系统由热泵机、循环水泵、换热管、分集水器等多个部件所组成,能够实现对地热能源的收集和存储,为暖通系统提供稳定、高效的地热能源输送。将地源热泵加入暖通系统后,根据当地的地热能源储量,能够降低暖通系统能源总消耗,是绿色节能技术中的重要技术形式。
3.3可再生能源在暖通设计中的运用
(1)太阳能
在太阳能利用方面,太阳能可以为建筑提供供暖和制冷,在暖通系统设计中利用主动式的太阳能进行制冷和制热,能够减少氟利昂的使用,减少对臭氧层造成的破坏,还能够降低能源消耗。太阳能在暖通系统设计中的应用需要完整的系统作为支撑,太阳能系统主要有容积式热交换器、太阳能水箱、太阳能集热器、太阳能集热循环器等器件,该系统中不同的设备和技术能够将太陽能转化为暖通系统所需的热能。
(2)风能
在风能利用方面,可以更多地采用自然通风完成对室内空气的流通和温度调节等作用,风能作为使用最广泛的清洁能源之一,可以将风能系统加入暖通系统设计中,通过风能为暖通系统提供能源支持。但是风能的利用条件较为严苛,风能的大小取决于风速和风的强度,风的速度和强度越高,产生的风能越大。风能的使用存在一定的条件限制,适合在我国沿海城市、山区城市以及草原城市使用,这些地形的风能较为丰富,可以将风能加入暖通能源消耗系统中,减少其他能源的消耗。
3.4室内温度监控技术的运用
在室内空间加入温度监控系统,通过温度监控技术实时对设备温度进行检测,并结合智能化技术、自动化技术,将其与暖通系统相连接。暖通空调能够根据当前室内温度和室内空气质量对功率自动调节,使其保持在最佳的工作状态,进行合理制热或制冷,在保持最优运行状态的情况下,有效降低暖通空调能源消耗,实现降低能源消耗的目的,是绿色节能技术中的重要内容。
结束语
综上所述,本文详细阐述了多种现代绿色节能技术在暖通系统设计中的应用,为我国建筑工程行业提供一定的借鉴和帮助作用,降低建筑能源总消耗,缓解我国能源紧张的问题,提高建筑运行经济效益。
参考文献:
[1]郭福利.暖通空调系统节能在建筑工程设计中的问题及对策研究[J].河南科技,2019,13(07):167-202.
[2]周小芳.研究暖通空调系统中节能环保技术的应用[J].低碳世界,2017(19):148-149.
关键词:绿色节能技术;暖通设计;应用
引言
随着我国社会经济的快速发展以及社会的进步,节能减排已经成为当今工程领域的一个重要话题,只有在制定出更加科学合理的决定方案后才能够实现能源和材料的有效节约,才能有效避免在工程实践中出现大量人力和财力的消耗,才能有效提升资源的利用效率,并进一步推动资源实现优化配置。暖通空调系统的应用也是如此,虽然我国在节能技术方面已经取得了一定成就,但是暖通空调能耗高的现象仍然比较严重。因此针对暖通空调系统节能设计问题进行探讨具有重要实践意义。
1绿色节能技术在暖通设计中的重要作用
随着我国社会生产力的不断提高,工业生产以及人们的日常生活对于能源的需求总量不断增加,我国社会能源人均占有量不足,能源问题严峻,在此背景下,绿色节能建筑显得尤为重要。现代科学技术的发展推动了绿色节能技术的进步,暖通系统作为建筑中的主要能源消耗系统,在其运行过程中会产生大量的能源消耗。大部分能源的利用率较低,利用效果也存在不足,通过绿色节能技术能够提高能源利用效率,在暖通系统发挥相同效果的基础上,能源消耗大幅度降低。根据对我国一般建筑的暖通系统能源消耗调查显示,暖通系统所产生的能源消耗能够占建筑总能源消耗的30%以上,尤其是在炎热的夏季和寒冷的冬季,暖通系统在制热或制冷的过程中,能源消耗进一步提高。因此,暖通设计需要与绿色节能技术相结合,通过绿色节能技术对暖通系统的系统构成、装置、设备以及能源消耗方式进行优化,降低暖通系统的能源消耗总量。现阶段,我国绿色节能技术发展已经取得了一定成效,许多新兴的绿色节能技术已被应用到暖通设计中,但总体发展依然存在问题,需要进一步对绿色节能技术进行优化,使其能够与暖通系统更好地结合。
2暖通空调系统特征
2.1构建复杂
建筑暖通空调通常情况下需要从冷热源、冷热量配置、室内冷热末端设备三个方面进行简单设计,三个设计要素互相之间存在相互关联性,在设计以及功能方面都存在共同之处,因此针对暖通空调结构以及设计复杂性进行充分了解对暖通空调节能设计有促进作用。
2.2形式多元化
目前在国内暖风空调系统在形态上存在多元化特征,因此在进行暖通空调选择的过程中通常情况下会从造价、应用效果以及能耗等几个角度出发,其中节能是最为重要的一个因素。充分认识暖通空调多样性对暖通空调具体选择具有实际指导意义。
2.3设计影响因素多
从大量工程实践可以看出,暖通空调在设计过程中会受到多种因素影响,在我国全面提倡节能型社会建设的大环境下,在进行暖通空调系统节能设计的过程中需要对多方面因素进行综合考虑,但是由于大部分影响因素都存在动态变化特征,从而导致暖通空调系统节能设计也会存在复杂性和不确定性,而其中能耗问题需要设计人员进行重点考虑解决。
3绿色节能技术在暖通系统中的有效运用分析
3.1变频节能技术的运用分析
变频节能技术是指在建筑内部空间的暖通系统负荷需求出现变化,如外部温度变化、太阳辐射变化等,通过变频节能技术对冷水机组、风机组以及水泵机组等进行调节。根据外部变化对暖通系统的功率进行调节,使其功率与当前环境相匹配,降低能源消耗,使其在最优的功率状态下运行。变频节能技术在暖通设计中的运用,一般情况下能够节30%左右的能源消耗。以冷冻水泵中的变频节能技术运用为例,冷冻水泵运行时冷冻水的循环,广泛存在于中央空调的制冷设备中,水泵容量的定额一般会以最高温度和注满率作为依据,预留10%左右的空间,使冷冻水循环系统能够长期处于最大水流量的工作状态,工作状态会根据外部温度而发生变化。中央空调的运行热负载一般低于设计参数,通常情况下冷冻水的设计温度为5℃左右,水泵在全功率运行的状态下会产生不必要的能量消耗,使水泵所输送的能量高于当前所需要的能量。将变频节能技术加入冷冻水泵运行系统中,水泵输送能量能够根据当前所需能量进行变频调节,避免长时间处于最大运行效率。根据所需能量对水泵的能量输送进行调节,使水泵能够在低功率状态下运行,降低电力能源的消耗,根据室内实际温度将制冷调节为当前所需的最佳温度,为居住者创造良好的温度环境,提高居住者的舒适度。
3.2地源热泵技术的运行分析
地热能源是广泛存在地下的可再生能源,通过相应的装置能够完成对地热能源的收集和使用,对暖通系统的设计具有重要意义。地热能源能够优化暖通系统的能源消耗结构,降低电力能源消耗,通过地热能源所产生的能量运行。地热能源的热量主要来自地球内部的熔岩所产生的热量,通过地热能集成系统,能够将地下的地热能源收集以供建筑所使用,可以应用在暖通系统设计中,用以夏季供冷和冬季供暖使用。地热能是较为稳定的能源,且不会造成环境污染,与传统能源相比,地热能的利用形式较为简单,且地热能作为可再生能源,使用成本较低,不会产生过量的能源消耗。地热能源在暖通系统设计中的应用方式主要为在暖通系统中安装地源热泵,地源热泵系统作为暖通系统中地热能的主要系统,可以分为地下水地源热泵、地表水地源热泵和埋管地源热泵,不同地源热泵系统需要根据暖通系统设计的实际建设情况以及当地的地理环境因素确定。地源热泵系统由热泵机、循环水泵、换热管、分集水器等多个部件所组成,能够实现对地热能源的收集和存储,为暖通系统提供稳定、高效的地热能源输送。将地源热泵加入暖通系统后,根据当地的地热能源储量,能够降低暖通系统能源总消耗,是绿色节能技术中的重要技术形式。
3.3可再生能源在暖通设计中的运用
(1)太阳能
在太阳能利用方面,太阳能可以为建筑提供供暖和制冷,在暖通系统设计中利用主动式的太阳能进行制冷和制热,能够减少氟利昂的使用,减少对臭氧层造成的破坏,还能够降低能源消耗。太阳能在暖通系统设计中的应用需要完整的系统作为支撑,太阳能系统主要有容积式热交换器、太阳能水箱、太阳能集热器、太阳能集热循环器等器件,该系统中不同的设备和技术能够将太陽能转化为暖通系统所需的热能。
(2)风能
在风能利用方面,可以更多地采用自然通风完成对室内空气的流通和温度调节等作用,风能作为使用最广泛的清洁能源之一,可以将风能系统加入暖通系统设计中,通过风能为暖通系统提供能源支持。但是风能的利用条件较为严苛,风能的大小取决于风速和风的强度,风的速度和强度越高,产生的风能越大。风能的使用存在一定的条件限制,适合在我国沿海城市、山区城市以及草原城市使用,这些地形的风能较为丰富,可以将风能加入暖通能源消耗系统中,减少其他能源的消耗。
3.4室内温度监控技术的运用
在室内空间加入温度监控系统,通过温度监控技术实时对设备温度进行检测,并结合智能化技术、自动化技术,将其与暖通系统相连接。暖通空调能够根据当前室内温度和室内空气质量对功率自动调节,使其保持在最佳的工作状态,进行合理制热或制冷,在保持最优运行状态的情况下,有效降低暖通空调能源消耗,实现降低能源消耗的目的,是绿色节能技术中的重要内容。
结束语
综上所述,本文详细阐述了多种现代绿色节能技术在暖通系统设计中的应用,为我国建筑工程行业提供一定的借鉴和帮助作用,降低建筑能源总消耗,缓解我国能源紧张的问题,提高建筑运行经济效益。
参考文献:
[1]郭福利.暖通空调系统节能在建筑工程设计中的问题及对策研究[J].河南科技,2019,13(07):167-202.
[2]周小芳.研究暖通空调系统中节能环保技术的应用[J].低碳世界,2017(19):148-149.