暖通空调设计中绿色节能技术的应用研究

暖通空调设计中绿色节能技术的应用研究

董显龙

身份证号码:2114021988xxxxxx12广东博意建筑设计院有限公司南宁分公司530000

摘要:近年来,随着社会进步和人民生活水平的提高,暖通空调的设计越来越注重其节能设计。暖通空调系统是建筑系统节能的基础点,其能耗在整个建筑项目能耗中占有很大比例,为了最大程度地降低能量损耗,应积极倡导节能减排,做好暖通空调系统节能设计,从多方面采取有效节能措施,提高暖通空调系统的安全性和节能性,促进建筑行业的可持续发展。本年在此从暖通空调设计的现状出发,对暖通空调设计中几个绿色节能技术的应用做了一定的研究。

关键词:暖通空调;节能技术;变频技术

前言

现阶段我国正大力提倡环保节能,暖通空调的节能设计也有着举足轻重的作用。暖通空调设计可以降低能源消耗,能源有效保护,改善环境,而且经济效益得到提高。设计过程中必须立足于实践基础,通过各种先进的科技手段完成节能优化处理,提高运行效率,增加经济效益,最终促进我国建筑业的可持续发展。

一、建筑暖通空调节能设计概述

暖通空调是指室内负责暖气、通风以及空气调节的系统或者相关装置。在现代建筑工程,以上功能及设计、安装等会整合在一个暖通空调系统中。暖通空调的系统设计好坏决定了暖通空调系统的投资多少,系统的性能和运行效率,对能源的消耗量等参数。所以在系统的总体设计中,采用什么样的系统,决定了系统的总体性能。良好的暖通空调设计,不仅造价便宜,而且运行可靠,节能。

根据一定的统计结果发现,在发达国家,建筑能耗在总能耗中已经达到40%的比例,而我国某省的建筑能耗在该省总的能源消耗中也占到了27.8%的比例。在建筑能耗中,30%―60%的建筑能耗都是暖通空调系统的消耗,并且呈现出了逐年上升的趋势。这种状况,会激化我国能源的供求矛盾,不利于我国经济与社会的可持续发展。应用节能技术,可以有效的解决这些问题,降低20%―50%的空调系统能耗。所以,在建筑设计中应该重视对暖通空调系统的节能设计,以实现绿色建筑。

二、暖通空调设计中的几个绿色节能技术应用

1、认真进行设计计算

应根据工程具体情况,对暖通空调系统进行全工况、全过程的分析计算,寻找出一个比较合理的设计方案,使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行,为在运行中节能奠定基础;并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力,选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备,确保所选择的各项设备能在最佳工况状态下运行。不经计算,只按照水泵或风机的特性曲线选择设备,或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等,都会在运行中造成不必要的能量损耗。另外,在系统允许,且综合能耗比较的结果支持的情况下,应合理加大系统的介质温差,以减少系统的水流量和送风量,降低输送过程中的能耗。

2、采用科学空调方式降低负荷

在暖通系统的设计上,采用不同功能、不同朝向、内外区系统分开设置或分环设置,或采用多分区新风机、多分区空调机系统,对内外区分别输送不同参数的空气,风量也可分别调节与控制,从而避免不同区域出现过冷或过热的能量浪费现象。例如变风量(VAV)系统、变露点送风系统、辐射板供冷与供热系统、变水量系统、水环热泵系统、变制冷剂流量(VRV)系统、多分区新风机、多分区空调机系统等都具有节能的优点,分析环境控制场合的特点和各种系统具有的特点,使二者有最佳的配合,从而达到既经济又节能的目的。

3、通风系统设计

在电气设备的运行时,会产生很多热量,只有及时把这些热量进行排出,整个系统才会正常运行,因此,可以看出,通风系统的设计在暖通空调的总系统设计中占据了非常重要的地位,只有具备良好的通风系统,才能保证整体系统的顺利运行,进而确保系统的节能运行,同时,排风系统设备的选择需要符合我国相关方面的规定。而在不要求通风良好的环境中,可以采用开窗通风的办法,进而降低能源的消耗,形成节约的效果。

4、空调风系统节能设计

不同地区建筑项目的暖通空调系统设计时,对于运行条件、湿度、温度等需求不同,所以应结合暖通空调系统的具体运行条件,合理划分各个区域。实际设计过程中,若客户对于暖通空调系统的应用功能没有特殊要求,则应尽量选择单风管关风。对于面积较大、需要集中控制温度或者内部人员数量较多的建筑物,应尽量选择全空气空调系统运行模式,从而简化风机盘管系统设计。同时,对于同一暖通空调系统,不同区域冷热负荷也不同,考虑到暖通空调系统高负荷运行时间比较短,所以应分别控制不同区域的温度,并且确保暖通空调系统可以全年送冷风,所以暖通空调系统节能设计应选择变风量,通过合理改变风量,一方面准确确定暖通空调系统总风量,另一方面准确调节建筑室内冷量负荷,有效降低暖通空调风机运行能耗和容量。

5、热工性能优化设计

热功能性通常会受到建筑物遮阳、保温性能以及形体系数的影响。据相关研究表明,建筑空调暖通系统中,热量的传递速度与建筑物外表而实际有效的散热面积参数在一定程度上成正比例关系。因此,在进行绿色理念下暖通空调系统热工性能优化设计时,应当注重材料和设计方法的科学选择,同时使用的建筑门窗加工精度应当相对较高,同时确保建筑门窗的正确合理安装,并加强密封性能,有效控制空气渗漏。

6、合理选择并促进空调冷热源的多元化应用

设计中应依据不同地区的能源储备情况、分布特征及工程建筑的现实特点,加大对新型冷热能源的研发,促进太阳能、地热能、环保天然气能源、燃料电池及核能的广泛应用,根据地区承受能力选择既经济又环保的再生能源,推广冷热电联产、热泵技术、蓄冷空调冷热源技术的多元化应用,从而切实促进建筑能源利用的高效率、高环保性,并用有限的能源创造出最大化的经济服务效益。

7、采用变频技术

选择合理的空调方式可以有效降低能耗。近年来,变频空调得到了风速发展,此空调不仅节能而且提供室内的舒适性好,在日本的空调卖场中,变频空调的销量占总量的将近90%。依据日本相关标准,变频空调在大部分季节都要比一般空调更节能,若在冷负荷相同时比较,变频空调的节能比定频空调高34%,所以,变频空调将是未来空调发展的方向,具有突出的节能效果。变频技术在中央空调中的应用,主要体现在两个方面:采用变速风机及变速泵取代原来的调节阀,使耗能减少,效率提高;利用变流量方法,使水流量依据空调的负荷进行改变,实现节能。加强冷热回收利用增大能源的利用。

8、冷热回收利用

目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。从节能考虑,将系统中需排掉的余热移向需要热的地方去是节能的一种趋势。全热交换器的热传递效率现可达到75%~80%。还有一些常用热回收装置,如热管换热器、板式换热器、热回收环路等。相对来说,热泵系统回收方式更普遍,热泵可以回收100℃~。

三、结语

综上,暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置,设计过程中要结合实际工程的具体情况,制定合理的、有效的暖通空调优化设计方案,合理的选择热源系统,积极制定和采用相应的节能措施,加大新技术、新材料、新工艺的应用,以此获得最佳节能效果。

参考文献:

[1]霍俞霏.暖通空调系统节能设计问题探析[J].中国新技术新产品.2011(03)

[2]赵洪波.浅谈建筑暖通空调系统节能设计[J].建筑工程技术与设计,2014,18(24):759.

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