对暖通空调节能问题的探讨


  摘 要:全球气温变暖的趋势下,各个行业都讲究节能,对于建筑工程业来说也不例外,本文主要探讨的是建筑工程中暖通空调的节能问题。
  关键词:暖通空调;节能
  暖通空调系统中的节能要求,不仅增加能源的利用效率,降低能耗,保护自然资源,不仅对经济发展起到推动作用,而且是社会发展的必然趋势。
  一、暖通空调系统能源消耗的构成及特点
  暖通空调系统能耗包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。室外气候条件、室内设计标准、以及其他设备照明等因素都对暖通空调系统的能源消耗有重要的影响。
  暖通空调系统的能耗与其它建筑能耗相比有一些特点:首先,能量使用效率受到系统设计、选型、运行管理等因素的影响,如果系统设计不合理将会降低能源消耗效率。其次,室内空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的质量。这就要求尽可能多的利用现有天然能源,如太阳能、风能、地热能等作为补充。第三,暖通空调系统的冷热是通过交换形式完成的。因此,针对这一特定热点,可以采用冷热量回收的方式来节能减排,从而提高能源的使用效益。
  二、暖通空调系统存在的节能问题
  1.暖通空调系统的设计及施工管理
  暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中得不到设计人员的重视,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,甚至有的设计单位只求数量, 忽视质量,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准,。
  另外,目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,有的是非本专业院校毕业专业人员,有的可能从来没有经过任何培训,由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决,最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患,在实际工作中,由此造成的经济损失也是相当严重的。
  2.暖通空调系统的运行管理
  许多空调系统操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只懂得开机、关机和冬、夏季转换操作,明显达不到相应的节能要求。
  三、暖通空调节能环保的几种有效措施
  1.合理设计暖通空调系统。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。整个暖通空调系统是一个庞大复杂的系统工程,系统的设计合理与否直接关系和影响到系统的使用性能和使用效率。因此,要加强对暖通空调系统的设计的合理性,以用户为中心,考虑用户的需求和偏好,真正的做到为用户着想,为用户服务,保证其在高效经济状态下运行。因此,选取合理的设计参数。从节能的角度来确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。
  2.充分提高建筑中的能源利用率。暖通空调的节能是与建筑结构、环境分不开的,减少建筑物室内热量向室外耗散,充分利用自然条件,对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温主要从建筑外围护结构上采取措施,同时还要从房间朝向、单体建筑的平面和体型设计,以及建筑群的总体布置等方面加以综合考虑。
  从围护结构上考虑,一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。墙体是建筑外围护结构的主体,主要作承重用的单一墙体材料,往往达不到较高的保温、隔热特性,而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前,新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。
  从规划布局上考虑,可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。
  3.可再生能源的推广。普通空调发展很快,但耗电大、温室效应严重,可再生能源或低品位能源的空调系统,以节约能源、污染少、工作寿命长等优点吸引了更多消费者以及设计者的眼光。其中,地源热泵空调系统就是利用地下恒温土壤热显著提高空调系统的COP 值。地源热泵技术是近几年来刚刚发展起来的一种新技术,它是一种利用一定的方法获取浅层地热能而加以利用的技术,这种技术在中央空调系统中的应用越来越广泛。地下水源热泵是利用地下水常年保持在18℃左右的温度,作为冷却水水源为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。太阳能空调的应用,其实现方式主要有2 种:先实现光-电转换,再用电力驱动常规电力制冷机进行制冷;利用太阳的热能驱动进行制冷,这种方式的太阳能空调一般又可分为吸收式和吸附式2 种。
  4.蓄能、热回收技术的应用。近年来,我国城市化进程加快,城市规模越来越大,工业用电的比重相对减小。尤其是在夏季,空调用电使城市商业生活用电的峰谷差异进一步拉大,而电网本身的调峰能力不足,这造成能源利用率较低,不利于国民经济的发展。蓄能系统的应用在一定程度上缓解了这一矛盾。蓄冷系统就是在空调系统不需要冷量或需要冷量较少的时间(夜间)。利用制冷设备将冷量储存在蓄冷介质中,并在用冷高峰时将此冷量转移到空调系统中,减少制冷设备的运行负荷。这样既可以利用夜间的廉价电。又可以减少白天的峰值用电负荷,达到电网“削峰填谷”的目的。大型综合建筑的新风需求量很大,使得新风负荷也随之增大。通过空调机组中的热回收装置,把排风中的能量转移到新风中,对新风进行预冷或预热,达到空调节能的目的。空调中常见的热回收装置有:转轮全热交换器、板式显然交换器和板翅式全热交换器。它们通常安装在大型空调机组中,根据用户对洁净度和回收效率的要求,来选择不同热回收方式。
  四、结语
  在越来越注重低碳环保的今天,新能源、新产品的不断开发,现有节能技术的充分利用,暖通空调也在由原来的高能耗向着低碳环保转变。