浅谈暖通空调系统节能问题在系统设计中的重要性


  摘要:资源的稀缺性,使得建筑节能这个词汇越来越多的出现在我们的生活中,而暖通空调系统就是建筑节能的一个重要内容,有着举足轻重的地位。本文就从暖通空调系统的重要性展开,阐述了其节能途径,不足以及改进措施。
  关键词:暖通;空调系统;途径与方法;不足与措施
  中图分类号:TU96+2文献标识码:A
  从改革开放至今,中国的经济一直在快速的增长,如今仍然保持着高速迅猛的发展势头。但随着人民生活质量的逐步提升和城市化进程的加快,我国建筑行业的耗能也呈快速增高势头,环境和能源的矛盾也随着时间逐步显现并加深。由于许多能源是不可再生性质的,不加节制的开采不仅能源会枯竭,也会给生态环境造成巨大的破坏,所以,能源发展和生态环境始终是我国人民需要克服的一个挑战。为了子孙后代的发展,我国提出了可持续发展战略,政府部门也给予了相当的重视与支持。总体来说,“节能优先”已经成为我国能源可持续利用的一个方针,而暖通空调系统设计就是建筑节能的一个典范,它是节能技术的研究开发和运用的共同成果,是建筑系统节能的基础。若能实现推广,可能会实现大幅度节能,对环境和社会产生显著的效应并推动经济的发展。
  1 暖通空调节能系统的概念和重要性
  1.1 暖通空调系统概念与目标
  为人们提供舒适的生活和生产室内热环境是暖通空调的基础目标,主要包括:室内气体温度,气流速度,空气湿度和周围环境和人体之间的热交换,热辐射等等。使人体保持热平衡,满足人们的舒适感觉是一般的舒适性空调的目的,在恒温恒湿或有洁净要求的工艺性空调中,其目标为满足生产所有工艺。
  1.2 暖通空调系统的重要性
  我国在建筑节能方面基本还处于落后地位,以牺牲环保、大消耗为为代价以达到经济建设的基本要求,一些相应的规则还未出台。近些年来,伴随着经济的迅速发展,生活水平的逐步提高,人均居住面积也在不断增大,这就进一步激化了能源与环境与人类的供求矛盾。建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,据统计,其能源消耗以达到我国能源总量的27.6%,而暖通空调所消耗的能量也达到建筑能耗的30%-50%,且呈现逐年上升态势。因此,开发利用暖通空调系统节能是非常必要的。但建筑暖通空调节能系统是一个全面的内容,它贯穿于设计,施工,验收,运行,维护整个过程。这就要求系统中的每一个环节都要切实可行。
  2 暖通空调系统节能在设计应用方面的途径与方法
  2.1 精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行
  整个暖通空调系统尤其是中央空调系统是一个复杂庞大的系统,其设计的好坏的直接作用于系统的效用。譬如系统往往都是按最大负荷设计的,但实际运行中,却基本都在此标准之下,若系统的设计不能满足某些部分的要求,最终整个系统的耗能就会很大。再如在新风系统的设计,系统风量的改变应随着室外气象参数的变化而变化,以图缩短主机开机时间。总之,暖通空调系统的设计对系统的节能起着决定性的作用。
  2.2 改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失。维护结构的空调负荷在空调系统占有很大比例,维护结构综合传热系数的大小决定了维护结构的保温性能,也决定了通过维护结构的空调负荷的大小。所以在我国出台的建筑法规中,将改善建筑维护结构的保温性能放在首要位置。
  2.3 提高系统控制水平,降低空调耗能
  通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度是舒适性空调系统对人体作用的主要方式,这些环境因素综合作用的结果使人体对环境产生了不同的冷热感觉。以往仅仅测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度的空调控制方式显然是不全面的。空调系统对人体的作用不直接,对环境变化时温度的调控不迅速,使人产生不舒适感,调控方式不节能等等这诸多问题都是由以往不合理的方式带来的。
  2.4 采用新型节能舒适健康的空调方式
  综上所述,很多因素都能影响人体的舒适性,不同方式的组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同方式的空调系统组合有着不同的能耗。譬如在冬季,若采用加热室内所有空气,通过空气实现环境与人体的热湿交换的传统的空调方式,空气温度相对需要也会高一些,此时,用来维护结构的热量损失与加热新风的热量损失也都相对较大。如果我们不采用传统的空调方式,而根据热湿环境的研究成果增加辐射热,所需的室内空气温度相应也会更低,此时就能产生显著的节能效果。
  2.5 使用低品位能源的空调系统或可再生能源
  空调系统已广泛应用与人们的日常生活中,使用时,不可再生能源也在被大幅度的消耗掉,同时也对生态环境造成了巨大破坏。若能利用可再生能源作为动力或使用低品位能源,就能节省很大一部分能源,间接促进了环保工作的展开。地源热泵空调系统和正处于利用太阳能供热或制冷技术都能很好的解空调系统能源利用问题。
  2.6 充分利用热量,做到能源的最大限度使用
  在暖通空调系统的使用中会产生一部分余热,目前这一部分热能都白白散失,导致能源利用率不高。目前正在研究中的许多空调系统冷热回收都是对散失热量的回收利用,都能显著提高空调系统使用后能源的利用率。
  3存在的问题与对策
  3.1暖通空调系统的设计管理问题
  如上文所述,空调系统的设计是很重要的一环,对系统的节能性有着重要的影响。然而在实际设计时,却往往不被一些设计部门和设计人员所重视,不仅使得设计建造出的系统投资大,能耗也大大超过国家的相关标准。
  3.2暖通空调系统的设计运行管理问题
  运行管理在整个节能系统中也起着重要的作用。某些单地方的空调系统过于简单,只有开关机,冷暖转换等少数几个操作键位,显然不能达到节能的目的。这就要求我们的工作人员在设计时根据不同的需求开发设计不同的空调系统,降低额外的能源损失。
  3.3新型空调方式、控制方法及新的节能技术的开发应用问题
  如前所述,采用新型空调方式、新的控制方法,不仅能显著提高热舒适性而且可以使系统大幅度节能。在我省对新型空调方式和控制方法的研究可以说在全国都是比较早的,并且已经取得了一些可喜的成果,只要政府部门略加扶持这些成果将很快能得到适用,并形成产业化,对这些项目的实施,将对我省的能源、环境和经济都将起到巨大的推动作用。
  3.4公众对空调系统作用的理解观念问题
  从专业理论的角度来讲舒适性空调系统就是给人体带来良好的热舒适性。而社会上往往存在这样一种想法:认为在夏季,空调是越冷越好,在冬季,则相反,这显然与空调舒适性的原则相违背。事实上,这样使用空调不仅大大增大了其耗能,且由于室内外温差较大,反而会使人产生不适感,降低人体免疫力。
  3.5可再生能源空调系统的开发推广应用问题
  不可再生能源用一点少一点,若现在过度使用,将会给后代以及环境造成不可挽回的影响。现情况下,研究开发利用可再生能源的暖通空调系统,如地源热泵空调系统,太阳能制冷,供热系统,不仅于环境有益,有的还能带来显著的经济效益,因此在得到政府部门的允许下,进一步完善这些理论,大力开发推广。
  3.6该善围护结构
  围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括外墙,屋面,窗户等,内围护结构系包括室内地面,天棚,内隔墙等。在我国北方大部,围护结构的传热损占有总热损失很大比例。综上所述,改善维护结构的保热性对于减少热损失有很大意义。
  4结语
  总之,只有认识到暖通空调系统节能设计的重要性,克服在当前存在问题,以实现暖通空调系统设计的经济性,节能性,美观性,舒适性和安全性的作用。除此之外,还要加强新技术的开发,采取切实合理的措施,将暖通空调系统实际应用于生活当中,以实现我国建筑节能的总体要求。
  参考文献
  [1]周鸿昌.能源与节能技术[M].同济大学出版社.
  [2]陆耀庆.使用供热空调设计手册[M].中国建筑工业出版社.
  [3]钱济雄.浅析暖通空调系统的节能[J].山西建筑,2010,36(3).