浅析暖通空调设计中常用的节能措施

浅析暖通空调设计中常用的节能措施

东莞市万鸿机电设备有限公司

摘要:在人们生活不断提高的同时,对能源利用量也越来越大,然而在这个能源短缺的社会,能源的开发速度很难跟上其利用速度。要使得能源最大效率进行利用,使人们的生活及工作得以正常进行,需要采取的一项重要措施就是节能。在对暖通空调进行设计时,要采取相关有效措施来使其达到节能效果,满足当前社会的需求。

关键词:暖通空调;节能技术;主要问题

引言:

随着我国建筑业的飞速发展,建筑能耗在不断地增加,而其中暖通空调消耗的能源占据着很大的比例。暖通空调中的节能设计正在引起设计者们的关注。通过技术的改革和创新,不断提高能源的利用率,并且做到因地制宜、因时制宜,通过推广新的节能技术,对保护自然资源,实现我国可持续发展战略具有十分重大的意义。

一、暖通空调节能方面存在的一些主要问题

1、暖通空调施的施工管理不够严格

暖通空调系统在设计与施工的环节对于空调系统的正常运行有着不可忽略的重要意义,然而我们发现在暖通空调的设计、施工与管理这些行业中的专业人员的水平往往存在着很大的差异,有些人员常凭着自己的一些经验来工作,在设计或者施工的过程中遇到的一些问题不能够及时地作出判断并进行处理,最终往往会导致空调系统出现无法挽回的后果。给空调系统的运行和管理过程留下很大的隐患。

2、后期使用管理方面存在漏洞

我们如果要做好暖通空调系统的节能工作,就需要在后期的管理与使用的过程中对其进行不断地改进。在最近几年中,虽然节能与环保的要求在不断地提高,高新的节能技术也在不断的发展,但是我们可以发现。这些高新技术大部分都只是用在了暖通空调初期的设计与施工中,而在后期的运行管理过程中没有能够充分地利用这些高新技术。很多施工单位都片面的认为只要在施工的过程中暖通空调系统的各项设计达标就足够了,因而忽视了对后期管理人员的培训。

3、缺乏对于节能方面的科学评判方法

近年来,随着高新技术的发展,不同的节能方案不断出现。由于我国目前还缺乏较为客观,较为科学的节能设计方案评判方法,这就使得空调设计人员往往无法在众多的设计方案中找出在某项工程中最为适合的节能方案,这也是目前困扰着众多暖通空调设计人员的问题之一。

二、暖通空调系统中的节能途径

1、提高人们的节能意识

提高人们的节能意识,不仅是指要提高广大人民群众的节能意识,在这里主要是指要提高暖通空调设计人员的节能意识。设计人员在设计的过程中要在脑海里形成完整的节能思维,尽最大可能应用现阶段最好的节能措施。设计师需要注意在设计空调系统时,要详细地了解清楚各个空调在房间的使用规模和使用用途等一系列情况。我们都知道负荷特性差别比较大的房间应该要分别设立其各自的空调系统。我们是要使用集中冷源还是自带冷源,这就需要从投资与经费等方面综合考虑。而对于个别的使用时间与其它房间使用时间不同的房间,我们应该要设立自带冷源的空调机。而在大中型建筑物中选制冷机的台数与制冷机的容量时,应该要做到大小搭配,而且我们需要按照过渡季的最小负荷来选择一台较小的制冷机,这样做既能够满足空调在部分小负荷运行时的需要,又可减少能源的消耗。

2、暖通空调系统中的部分负荷运作

我们在考虑到暖通空调系统大部分的时间内都是在部分地负荷运作这种情况之下,在制冷主机选型时,我们可以在多台冷水机组中,选择其中的一台冷水机组将其设置为变频机组,以用于系统在部分负荷运行时,调节空调的负荷。这也是暖通空调系统的一种非常重要的节能途径。空调部分负荷运作的时候也具有其与众不同的运行特点。首先,暖通空调系统在自身部分负荷运作时一般具有较高的能效比。其次,暖通空调的COP是可以随着外界环境温度的不断改变而相应发生改变的(COP即是指能量与热量间的转换比率)。我们的暖通空调系统采用无极能调的热泵机组加变频水泵,可以根据外界环境温度的变化自动的做出调整,使得其更加节能也更加智能。

3、采用节能型的围护结构

我们采用节能型围护结构,需要充分考虑到减低建筑能耗,从而可以减低空调系统的负荷,进而减少空调系统因为建筑本身而浪费的冷热量。我们可以合理地设计窗的构造,并且考虑采用吸热或遮阳措施,这样在室外温度较低的时候可以直接利用自然空气作为其能源。

4、利用可再生能源

在空调系统的各个部分的能源消耗中,仅仅是冷热源的能耗就占据了整个暖通空调系统的50%左右,不得不说这其中的节能潜力是巨大的。所以我们在空调冷热源的选择上,除了可以采用目前所经常使用的冷热源外,还可以因地制宜,开发新的能源。比如使用一些热泵系统,如目前常用的水源热泵系统,这里的水源可以指江河湖海、地下水、甚至是污水等等。这样就可以大大地降低空调系统中的能源消耗量。

三、暖通空调系统设计中的节能措施

1、根据实际情况完善系统设计

暖通空调系统设计性能的优劣直接影响着它的使用效果与功能发挥。随着科学技术的发展,越来越多的新方法将原有的空调设计进行了很好的改善,使得空调能够更加经济、科学的运行,同步优化了空调系统运行效率与能源消耗。在实际工作中,我们设计人员一定要根据所在区域的外在条件(气候、温度变化等)及相应的设计规范来选择相对适应的方案。比如在做新风系统的设计时,在气候相对炎热的南方城市可采用全新风来制冷,而对于冬季寒冷的北方城市,则需要采用混合式供冷的方法。

2、室内设计温度参数控制

对暖通空调系统节能性能影响最大的因素就是取暖室内环境的温度控制标准。在实际的工程设计中,业主出于自身舒适度的考虑往往会将暖通空调的热负荷取值放大,甚至某些工程设计人员由于各种原因也会在室内温度取值方面出现不符合节能环保设计要求的现象。因此要加强对暖通空调能耗的研究,一般情况下,夏季制冷时,室内温度取值上升1℃,空调能耗就能够降低9%左右,冬季供暖时,室内温度取值下降1℃,空调能耗就会降低7%-10%。因此在设计室内温度取值时,要根据地域差异和室内要求进行设计,一般应保持居民建筑、办公室温度在冬季不超过20℃,夏季不低于25℃。在分户热计量对流供暖建筑设计中,要充分考虑到对流差的影响,室内不同位置要进行独立系统地计算,如卧室、起居室等应将温度提高2℃,在计算地面辐射供暖系统热负荷时,要考虑对流供暖温度高于相同供暖条件下的室内温度2℃,因此室内温度取值标准应当下调2℃。

3、合理设计暖通空调系统,提高空调使用效率

对于工程来说设计是它的灵魂,而对于暖通空调系统,初期的设计直接影响着它的使用性能和经济性。暖通空调系统设计中非常重要的一个因素是建筑物的负荷计算,所以在设计中设计人员需要根据建筑施工图纸,计算出冷、热负荷的建筑面积,确保它的正确性。有利于正确估计单位建筑面积的冷、热负荷指标,能够正确的计算出整个建筑需要的冷、热通风负荷。但是在实际施工中,对于估算空调的建筑负荷,我们的设计师可能只是根据方案设计或初步设计中的建筑面积来确定的,没有再一次核对具体施工图纸,所以可能使得计算的实际结果和设计结果之间有很大的误差,总负荷偏大,从而使得选用的暖通空调设备总功率偏大,这样增加了成本的投入,也使空调与实际的建筑物尺寸不符,使得运行效率低。

此外,对于新风系统的设计,应该考虑使系统能随建筑物外界天气环境的改变自动调节风量,这样可以大大的降低主机的开启时间,而且也很环保。

4、减少传送过程中的热能损耗

空调设计中控制节能主要从三个方面进行:

(1)、选择材料。材料的好坏直接影响着热能的消耗,所以需要选择保温效果较好的保温材料,比如采用保温直埋管等。

(2)、可以利用计算机等技术对输送系统进行全面系统的水力调试。运用专用平衡阀调节一系列的智能仪平衡,通过水流量的分配和智能来控制管网,从而提高输送效率,降低输送过程中的能量损耗。

(3)、选择实用性强的输送系统,所以可以选择高效率的动力设施以及低负荷、低流速、低阻力的管道。这样可以大大提高传输效率和供暖供冷质量,重点还能节能。

5、对空调系统的流量控制。

传统的做法是改变系统电流的阻力,一般情况下是用阀门进行调节。显然,在现代社会里,这种做法己经越来越不可取了。因为这是以消耗流体的机械能作为代价的,而这些机械能通常是需要泵和风机来提供动力的。为了尽量避免这种毫无意义的能量消耗,我们会对系统进行集中的调节,即采用变革系统动力的方式而不使用改变系统阻力的方式,这也己经成为暖通空调节能发展的大趋势了。改变系统动力的控制设备中,主要有泵、风机等多台并联的变速调节器,主要是定速机与变速机的并联、变速与变台数的联系等。在变台数调节中,需要注意的是,要实现调节单机工况的改变,即随着并联台数的相应减少,使得仍在运行的泵(风机)的流量不断增大,导致了工作效率大大降低,结果就有可能导致超载的现象发生。在进行变速调节时,对于具体的问题,我们需要进行变速控制信号的相应选择还有系统的运行模式的选择。运行模式指的是,是要实现并联各台的全部变速还是应该定变结合等。

结束语:

随着人们生活水平的提高,人们对居住的条件也是越来越高,因此,在目前社会发展中人民在满足室内空气适宜和舒适的同时,更是不断的对空调系统进行优化和调整,使得空调系统能够在运行的过程中顺应时代发展潮流进行,从而避免了由空调系统造成的能源损耗和浪费,可以更好的促进建筑行业快速、持续发展。

参考文献:

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[2]王广宇.浅析暖通空调设计中常用的节能措施.城市建筑,2013.4

[3]徐守文.小浪底发电厂暖通空调设计中的节能措施.人民黄河,2013.9

[4]强兆燕.大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究.天津大学,2011..6

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