金銳
(黑龍江省林業設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150080)
淺議建筑空調系統節能現狀分析
金銳
(黑龍江省林業設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150080)
本文通過對建筑空調系統節能國內外現狀分析,空調器的發展從一個側面反映了我國居民居住環境的巨大變化,也為自身發展指明了方向。伴隨著科技和社會的進步,節能、環保、健康、智能控制已成為空調發展的大趨勢。
分析;變化;發展;趨勢
能源是整個經濟系統的基本組成部份,作為一個能源消耗大國,美國在節能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美國的整個能源消耗中,有約1/3以上消耗在建筑能耗上,這些能耗用來滿足人們的熱舒適、空氣品質、提高人們的生活質量。美國暖通空調制冷工程師協會、美國制冷協會、美國冷卻塔協會等組織、美國能源部以及眾多暖通空調設備生產廠家如York,Carrier等都為建筑節能做出了很大貢獻。特別是美國制冷設備生產廠商投入了大量的資源研究高性能冷水機組,使得冷水機組單位制冷量的能耗僅為20世紀70年代的62.3%。美國在空調冷源水系統方面的研究也卓有成效,在冷卻水系統方面著重于降低冷卻水流量,以達到減少冷卻水泵能耗的目的。日本是一個資源貧困的國家,其主要能源來自進口,同時又是一個能源高消費國家。因此,節能和提高能源的利用率對日本來講有著重要的意義。長期以來,在建筑節能方面,日本做了大量工作,頒布了許多節能法規,提出了建筑節能的評價方法。
我國是一個人均資源相對貧乏的國家,因此節能降耗有著十分重要的意義。近年來,由于國民經濟的快速發展,使我國的能源顯得越來越緊張。隨著經濟建設的不斷深入和人們生活水平的不斷提高,空調建筑物越來越多,建筑物消耗的能量也越來越大,甚至出現了空調系統與經濟建設爭搶電力資源的情況。因此,在建筑物節能顯得十分迫切。在我國建筑總能耗中,空調系統的能耗占有相當大的比重,因此研究探討空調系統的節能就顯得十分重要。在建筑物空調系統運行能耗中,冷源系統的能耗是最大的。近年來,我國暖通空調學術界和工程界在空調冷源系統的節能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系統的形式選擇上,對壓縮式冷水機組和吸收式冷水機組的技術經濟比較研究較多,通過對眾多方案的分析已經基本達成共識:吸收式冷水機組節電而不節能,對其在我國的應用應區別對待,對于有余熱可以利用的地區,應大力提倡使用吸收式冷水機組,而一般建筑物則應采用蒸汽壓縮式制冷。當然,在進行冷熱源系統的選擇時,還要考慮建筑物所在地的氣象條件、電力供應狀況、能源情況、空調系統有無采用余熱回收的可能性等方面的問題。
(1)我國建筑空調系統節能研究有待解決的問題
通過對一些地區空調系統的調查發現,設計人員在涉及選用冷水機組時多考慮其額定工況下的全負荷性能,而對其部分負荷性能的考慮較少。在風冷式冷水機組和水冷式冷水機組的選擇應用上我國制冷工程界也存在著認識上的差異。我國在冷源水系統方面的研究目前較少,一般都是按冷水機組的樣本提供的冷卻水量和冷凍水量進行冷卻水泵和冷凍水泵的選擇。對于水系統的水泵是否運行節能則關注不多。
(2)空調系統的設計與建筑節能
空調制冷技術的誕生是建筑技術史一項重大進步,它標志著人類從被動適應宏觀自然氣候發展到主動控制建筑微氣候,在改造和征服自然的過程的又邁出了堅實的一步。但是對空調的依賴也逐漸成為建筑能耗增長的最主要的原因。制冷空調系統的出現為人們創造了舒適的空調環境,但20世紀70年代的全球能源危機,使制冷空調系統這一能源消耗大戶面臨嚴重考驗,節能降耗成為空調系統設計的關鍵環節。據統計,我國建筑能耗約占全國總能能耗的35%,空調能耗又約占建筑能耗的50%~60%左右。由此可見,暖通空調能耗占總能耗的比例可高達22.75%。因此,建筑中的空調系統節能已成為節能領域中的一個重點和熱點。于是降低空調能耗也被納于建筑節能的任務中,如何更好的利用現在的空調技術服務人類同時又能滿足建筑能耗的要求,是現階段專業技術人員的工作要點。而暖通空調設計方案的好壞直接影響著建筑環境的質量和節能狀況。隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有很多不同的設計方案可供選擇,設計人員要進行大量的方案比較和優選工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。
(1)變頻空調的發展,變頻空調是目前空調消費的流行趨勢。它與一般空調比,有著高性能運轉、舒適靜音。節能環保、能耗低的顯著特點,它的出現改善了人們的生活質量。(2)無氟空調的發展,臭氧層破壞是當前全球面臨的重大的環境問題之一,由于以前空調業所采用的傳統制冷劑對臭氧層有破壞作用及產生溫室效應,對大氣造成破壞,因而無氟空調是眾所期待的產品。近年來以海爾空調為代表的無氟空調的出現,標志著無氟空調時代的來臨。(3)舒適性空調的發展,健康是空調業發展的主題之一。以前的空調采用了多種健康技術,如負離子、離子集塵、多元光觸媒等,這些技術的運用使空調產品的健康性能得到了極大提升。海爾空調把負離子、離子集塵、多元光觸媒、雙向換新風、健康除濕等領先技術在內的高科技手段組合起來使用,發揮了巨大的威力,而未來空調進步的一個方向也就是對各種技術的靈活使用??照{氣流的舒適度是健康空調的另一個標準。傳統空調的送風方式簡單直吹人體,易引起傷風、感冒、頭痛、關節痛等不舒適狀態,因此新近推出的風可以從周圍環繞,而不是對人直吹,通過改善空調送風的氣流分布,令人感覺更舒適的空調--環繞立體送風、三維立體風的健康空調成了熱銷產品也就不足為奇了。
(1)HEPA酶技術,HEPA酶殺菌技術,對于0.3微米以上的粉塵吸附率可達99.9%,對結核菌、大腸菌等有害細菌具有高效殺菌能力,對霉菌的生長也有很強的抑制作用。(2)冷觸媒技術,冷觸媒這一技術采用日本專利,是一種低溫低吸附的材料,根據吸附——催化原理,在常溫下就能對甲醛等有害物質邊吸附邊分解成二氧化碳和水,這種觸媒不需要再生,不需更換,使用壽命長達十年以上。(3)體感溫度控制技術,智能裝在遙控器上的感溫元件,感知室內人們活動范圍的溫度,并將信息發射到主機接收器上,使主機隨時調整運行狀態,實現真正的體感溫度控制自動化。(4)人感控制技術,人感控制技術利用雙紅外感應器控測人的方位,自動調節送風方向(左送風、中送風、右送風或全方位送風),風隨人行。(5)PTC電輔助加熱技術,PTC電輔助加熱技術,可在超低溫條件下迅速制熱,效力強勁,安全可靠,可長期使用。
空調器的發展從一個側面反映了我國居民居住環境的巨大變化,也為自身發展指明了方向。伴隨著科技和社會的進步,節能、環保、健康、智能控制已成為空調發展的大趨勢。
[1]吳曉艷.公共建筑空調系統的節能設計與優化[D].長沙:湖南大學,2006.
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