王洪濤
(身份證號:130924198707060919)
淺談采暖通風空調的節能措施
王洪濤
(身份證號:130924198707060919)
本文就我國采暖通風空調的節能方面進行了分析,并提出了相關處理措施和方法。
建筑節能;節能布置;節能操作;水源熱泵
建筑規模越來越大,采暖空調的使用越來越廣,能源消耗壓力空前。建筑節能實質上成了采暖空調的節能,按照國際通行的分類,建筑能耗是民用建筑(包括居住建筑和公共建筑以及服務業)使用過程中的能耗,主要包括采暖、空調、通風、熱水供應、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的消耗。其中采暖空調通風消耗約占2/3左右。
2.1降低負荷的節能建筑
圍護結構采用隔熱保溫性能新材料:
建筑圍護結構節能成套技術。重點發展適用于不同氣候條件的各種節能墻體、屋頂以及門窗。特別是外墻外保溫技術和高效節能窗技術,包括用黏粘、釘掛、澆入和涂抹等方法固定高效保溫材料的多種外墻外保溫技術,以及采用中空密封玻璃、低發射率玻璃、充惰性氣體玻璃及斷橋合金窗框、復合塑料窗框和活動外遮陽簾等多種節能技術。開發各種新型高效節能墻體材料、保溫隔熱材料和高性能建筑玻璃及應用技術。
2.2準確計算、合理布置的節能設計
2.2.1準確的符合計算
我們對一些空調建筑做過調查,發現不少工程空調設備選型過大,運用臺數過多,有的甚至超過需要一倍以上。對某城市采用全年空調的商場進行的調查表明,普遍存在冬季熱量過大問題,夏季冷量過大的問題,這就造成了建設資金和能量的大量浪費。
2.2.2采用合理的變風量空調系統設計
對于多數舒適性空調要求來說,并不需要十分嚴格的溫度和濕度的控制。變風量系統則可以客服上述缺點,它可以通過改變送到房間或區域里去的風量的辦法,來滿足這些地方負荷變化的需要。當然,整個系統的總送風量也在發生變化。因此,變風量系統在運行中是一種節能的空調系統。
2.2.3合理的空調水系統設計
一般空調水系統的輸配用電,在冬季供暖期間約占整個建筑動力用電20~25%夏季供冷期間約占12~24%,目前,空調水系統存在很多問題。設計人員應重視水系統設計,認真進行水系統各環路的設計計算,并采取相應措施保證各環路水力平衡。認真核對和計算空調水系統相關系數,切實落實節能設計標準的要求值,積極推廣變頻調速水泵,冬、夏兩用雙速水泵等節能措施。
2.3采用節能型的新產品
(1)無風機冷卻塔的使用
空調系統中冷卻塔可以推廣使用無風機冷卻塔,不僅節約電能,而且減少噪音,目前,根據深圳市某辦公樓的使用情況,反應效果不錯。
(2)采用能耗比高的家用空調,實行家用空調市場能耗準入制度,據不完全統計,全國家用空調器已有400多個品牌,年產量在50萬臺以上的生產企業有20多家,其中六七家企業占據了國內一半以上的市場份額。
(3)采用變頻空調
①變頻節能
由流體力學可知P(功率)=Q(流量)×H(壓力),流量Q與轉速N的一次方成正比,如果水泵的效率一定,當要求調節流量下降時,轉速N可成比例的下降,而此時輸出功率P成立方關系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。
②功率因數補償節能
無功功率大但增加線損和設備的發熱,更主要的功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,消費嚴重,由公式P=S×cos,Q=S×sin,其中S-功率,P-有功功率,Q-無功功率,cos-功率因數,可知cos越大,有功功率P越大,普通水泵電機的功率因數在0.6~0.7之間,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,cos≈1,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。
③軟啟動節能
由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于4~7倍額定電流,這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動是對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將啟動電流從零開始,最大值也超不過額定電流,減輕了對電網的和對供電量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命,節省了設備的維護費用。
2.4采用其他能源補充和新技術來節能
(1)推廣多種形式的分散冷熱電聯產和燃氣空調。在有天然氣條件的省份,應當積極推廣使用,以替代電力空調。這樣做不僅可以增加夏季燃氣用量,而且可以平抑電力高峰負荷。
(2)在農村可推廣采用沼氣,利用城市垃圾和生物發電等新技術。
(3)太陽能熱水器和建筑一體化的應用技術,處理好太陽能熱水器與建筑一體化的關系,并積極推廣應用。
(4)可再生能源供熱制冷技術,關鍵技術包括太陽能供熱制冷成套技術、水源熱泵、地源熱泵供熱制冷技術等。
2.5水源熱泵空調推廣使用節能
已有的研究表明土壤熱泵的主要優點有:節能效果明顯,可比空氣源熱泵系統節能約20%埋地換熱器不需要除霜,減少了冬季除霜的能耗;由于土壤具有較好的蓄熱性能,可與太陽能聯用改善冬季運行條件;埋地換熱器在地下靜態的吸收熱,減少了空調系統對地面空氣的熱及噪音的污染。所以若能用土壤熱源熱泵部分取代空氣源熱泵,則必然節約能源并有可能形成新的空調產品系列。
采暖空調的節能涉及的范圍比較廣泛,無論如何提高節能性,都應從提高能量利用效率來采取對策解決問題,這才是科學的采暖空調的節能途徑。
TU83
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1673-0038(2015)28-0163-01
2015-5-23