暖通空调系统节能设计策略探讨

暖通空调系统节能设计策略探讨

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摘要:在能源的生产和应用中,根据自然环境以及不同区域的气候特点来调整当地节能方式。根据暖通空调行业的研究结果显示,通过采用现有的空调系统节能技术,最多能节能50%以上。通过推广新节能技术的应用,不仅能有效降低能源消耗,改善污染的环境,有效地保护有限的自然资源,具有自然和社会的双重意义,还能恢复经济等重要作用,并且这也是社会发展的必然趋势。

关键词:暖通;空调系统;节能设计

1暖通空调节能设计的具体要求

暖通空调在进行节能设计时,应该达到以下要求:在室内,每个房间都可以单独对暖通空调的温度进行调控,一般来说,楼梯旁的房间可以不具备这个特权;基于简单方便的原则,要尽量使得暖通空调的系统简单化,如果出息操作复杂的情况,那么对暖通空调整个系统管理起来也比较麻烦;暖通空调的设计者可以利用好空调的保温性和围护结构传热系统二者之间的关系,努力提高围护结构所具有的保温性能。

2暖通空调系统节能设计中存在的不足

2.1暖通系统的设计和管理的不足

为了节约能源,实现节能效果,国家在暖通空调系统节能设计上加大了力度,但是在实践的过程中遇到了很多困难,一些的建筑设计人员追求的是经济效益,设计部门和设计人员对此项工作没有重视,盲目的施工,使普通工程设计的周期较短。然而,一些设计问题普遍存在,一些设计单位没有一套完整的节能系统科学评估标准体系,其指标无法达到规定的标准,并且相关部门只重视速度与数量,忽视了施工中最重要的一部分“质量”,这样不仅使得国家的损失加重,而且投资较大,系统的设计与构造不符合标准,未能达到评估效果。但是随着我国经济的迅猛发展,暖通空调系统的新技术也在不断涌现。

2.2内热装置

根据相关规范的要求,热水供热系统应在取暖器处设置温度计、压力表和净化装置,并在取暖器处设置回水管,必要时应安装加热计。在实际设计中,设计师对主室内热装置有足够的关注,而在入口处经常忽略了设备,在设计的过程中会有遗漏,这将导致不合格的画图,因此,图纸评审部门通常会提出意见。

2.3能源管理需求并没有被认可

由于缺乏“调整”的概念,系统通常无法满足设计要求,许多大型建筑缺乏基本的能源消耗监测和分析功能,在某种程度上,对操作管理来说是不适宜的。同时,很多建筑存在能源守恒的变化,实际上只要对设计功能进行严格的调试,对系统的控制功能进行调整,就可以降低能耗,但是“软”改革的经济效益几乎没有,因此,能源服务公司的商业化往往不愿实现这一改革。暖通设计问题有很多原因,有些是设计者自身的问题,如缺乏实际经验,不熟悉规范,设计人员的工作责任心不强,包括部分技术上的问题还未解决,实际应用不是标准的,此类问题依赖于相关技术部门协同工作,以实现技术的进步。消除设计工作的失误应从以下几方面进行改进:加强设计师的专业知识学习和规范,多与安装人员交流,掌握第一手的现场数据,根据使用情况,改进设计。

3暖通空调系统节能设计策略

3.1合理选择暖通空调系统的设计参数

在进行暖通空调系统设计时,首先要合理选择系统的设计参数。在确定设计参数时,需要通过分析室内外的温度来确定最佳的取值,不同的季节的取值不同,夏季温度不宜过高,冬季温度不宜过低。另外,在新风量的计算过程中,在满足工艺要求和卫生条件的前提下,尽量降低能耗,从而保障能源的有效利用。室内的温度和湿度是节能设计工作的2个重要指标,在暖通空调系统节能设计中,除了考虑以上2个指标外,还要考虑当地气候条件和建筑围护结构,这些因素都会直接或间接地影响系统的能源消耗。除此之外,设计过程中还要充分参考产品的生产工艺和人体的健康条件,比如,在夏季,合理设计温度和湿度都会达到能耗降低的目标,设计温度升高1℃,热负荷将会降低约10%的能耗;如果设计湿度提高10%,能耗大概降低20%。可见,合理选择设计参数在暖通空调设计中发挥着重要作用。

3.2空调冷热水系统的节能设计

就空调冷热水系统的节能设计而言,为了更好地降低能耗,可以采取以下措施:空调系统模式的合理选择,可优先应用闭式循环的模式,该模式能够有效减少设备和管道的被腐蚀情况,同时还能极大程度上降低静水力作用下的能耗,从而延长了系统的使用寿命;当冷冻水系统的静压力小于1MPa时,应采用一泵到顶的方式,该方式的应用降低了设备的电能消耗,节约了工程的建设成本,同时有利于系统后期的维修和保养;采用两管分区制水系统,因为不同区域的建筑物中冷热水供应的方式不同,有些区域空调是要冷热水交替供应的,而有的区域是全年供应冷水的,若冷热水交替频繁时,则需要采用四管分区制水系统;适当提高冷冻水供回水的温度差,这一设计能够在一定程度上降低水泵运行时的流量,从而使得系统的能耗降低;若空调水系统由两台以上的冷水机组及循环泵组成,此时应采用变流量系统,比如,一次泵变流量系统的采用一般是在系统规模不大、各环路的压力损失和负荷特性差距较小的情况。

3.3空调冷却水系统的节能设计

在不同区域的暖通空调系统安装过程中发现,多数区域的自然水源不够充足,因此,在设计过程中建议采用冷却塔循环使用的模式,该模式能够在一定程度上降低循环水泵的能耗和扬程,同时其还可以作为冷源设备在冬天使用。在冷却塔设置的过程中,还需要注意以下几点:工作环境应干净整洁,且与高温区域隔开,实现冷却效果的增强;环境中要具备良好的通风条件。当由多台冷却塔参与且并联使用,应在相邻的冷却塔之间加装连通水槽或连通管,保障出水与补水间的平衡型。此外,低温的冷却水能够有效保护冷水机组,因此,要设置通管在冷却塔的回水管与总供水管之间,且采用三通调节阀来进行控制。

3.4空调风系统的节能设计

在暖通空调系统的设计过程中,对各个因素(湿度、温度、工作时间)的需求存在一定的差异,因此,需要根据系统的实际运行情况进行区域划分。而对于空调风系统的设计,如果客户没有特殊要求,通常采用单风管关风的方式;若建筑物的面积较大或者有集中性的温度控制需求时,应采用全空气空调的风系统模式。尽管处于同一暖通空调系统中,不同区域的冷热符合也存在一定的差异,由于高负荷的运行时间相对较短,则需要分别控制各区域的温度,同时还要发挥建筑全年送冷风的功能,此时应选择变风量的暖通空调系统。

3.5空调冷热源的节能选择

暖通空调系统的节能设计中,冷热源的选择也是一项重要内容。通常情况下,选择冷热源时,通过采用换热、供热设备或者集中设置冷水机组这2种方法来实现。而在确定机组设备时,需要多方面综合考虑,比如,建筑物所在区域的能源结构、建筑物的实际规模、建筑物的功能特性、当地的环保政策等。除此之外,还需要满足以下几点要求:如果当地设有热力发电厂,应对其进行了解和熟悉并掌握,从而有效利用热力发电厂的供热技术及余热供热技术;若暖通空调系统安装区域的能源较为丰富,建议选择复合式能源模式以满足供热、供冷的需求;如果暖通空调系统所在区域包含充足的水资源和低热源,系统的供热和供冷工作可以通过水源热泵的方式实现。

4结束语

总之,随着我国经济和建筑行业的发展,由于暖通系统的能量储存的主要部分在建筑能源效率的基础上,因此,对于空调的节能设计,其节约的重点从工业逐渐转移到建筑和运输中,降低了建筑能源的能耗。为了保证国家能源的安全,暖通设计从业者在设计过程中给予了更多的重视,而资源消耗与环境污染的关系对于国民经济和民族工业的可持续发展是非常重要的。

参考文献:

[1]田浩,成晟.暖通空调系统节能设计思考[J].工程技术研究,2018(6):214.

[2]郭楠.暖通空调系统节能设计思考[J].中国标准化,2017(10):157.

[3]荆洋.暖通空调系统节能设计思考[J].城市建设理论研究,2017(9):236-237.

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