張欣悅 李牧曉
沈陽市環境保護工程設計研究院
暖通工程節能要點分析
張欣悅 李牧曉
沈陽市環境保護工程設計研究院
隨著經濟的高速發展,人們對居住環境也提出了較高的要求,因此暖通工程得到了較為廣泛的應用,而在我國建設資源節約型社會的背景下,暖通工程中節能成為當下的重點,基于此,本文進行了暖通工程節能要點分析以及探討。
暖通;節能;要點
近年來,隨著經濟的不斷發展,人們的生活水平有了很大程度的提高。隨之而來的就是各方面的能耗也在不斷地增加,其中就包括建筑能耗。建筑能耗中,采暖空調能耗占據了一大部分,并且隨著空調的不斷普及,空調能耗所占的比例還在進一步的提高。很明顯,這與當下能源,特別是電力緊張有著很密切的關系。因此,將節能環保技術運用到暖通空調系統中是十分必要且急需的。本文筆者將從幾個方面來簡要敘述一下節能環保技術在暖通空調系統中的應用。
暖通空調系統在其中的構造設計十分復雜,其需要通過三個子系統之間的相互耦合來完成,簡單講就是由房間冷熱末端、冷熱源以及冷熱量的輸配等共同構成的。其中有很多個下屬的系統包括在三個子系統下面,這些系統均能夠進行相互關聯和耦合。暖通空調系統形式多種多樣,在設計暖通空調系統的特點之中,會有諸多的因素影響到系統設計的最終效果。其中,建筑外部的空間形狀、氣象條件、使用需求、圍護結構以及建筑內部形狀等是主要的影響系統設計的因素。并且在對這些因素存在的特征全面分析以后,發現其有動態性的特點存在,如動態的圍護結構傳熱的過程以及動態的氣象參數等。
隨著社會發展水平的不斷提高,建筑能耗在總能耗中所占的比例也逐步加大。根據相關調查顯示,現階段,大部分發達國家的建筑能耗已經高達40%,作為一個發展中國家,我國建筑能耗在總能耗中的比例也與這一數值接近。而暖通空調的能耗則是建筑能耗中的重要組成部分,如果暖通空調節能問題得不到解決,那么建筑能耗問題將會一直存在,這必將激化我國能源供需矛盾。現階段,我國所應用的暖通空調系統采用的是不可再生能源,所謂不可再生能源是指一旦消耗就不可再生的能源,長期使用勢必會導致地球資源的匱乏,也會帶來嚴重的環境污染問題,近些年來我國部分地區出現的酸雨就是這一問題日益加重的表現。
3.1 選擇合適的冷熱源
暖通空調節能設計的關鍵是合理地選配設備。此外,對暖通空調系統的冷熱源進行合理的配置可以在很大程度上實現能源的合理利用。常用的暖通空調冷熱源的配置方式一般有熱泵型機組、冷水機組和溴化鋰吸收式機組三種。冷水機組中冷熱源的能效比較高;熱泵型機組的冷熱源就是機組的本身,其能效較冷水機來說要低一些,但節能和環保效果比較好;最后一種冷熱源的機組能效最低,節電但不節能,在有余熱和廢熱的環境中比較適用。
3.2 采用蓄冷系統
幾乎所有地區在用電方面存在嚴重的不均勻情況,在用電高峰期會出現供電不足,而在用電低峰期又會使電力的供應過剩。在這種情況下,如果空調可以在用電低峰期通過蓄冷系統將水制成冰來將冷量儲存起來,等到用電高峰期,冷量可以被釋放出來,有效緩解用電緊張的狀況。
3.3 實現節能、舒適、健康的空調方式選擇
能夠對人體熱舒適性環境產生影響的參數并非只有一種,其涵蓋范圍多種多樣,不同的參數組合往往能夠達到不同的效果。例如在寒冷的冬季,我們通常采用傳統空調的方式來實現溫度的增加,在這一過程中,室內溫度的增加是通過實現人體與室內環境濕熱交換來實現的,當然這種交換是建立在較高溫度的基礎上。此時,空調若想維持室內的較高溫度,那么維護結構的熱損失能耗就相對較高。而如果我們能夠通過深入的研究,將熱濕環境的研究成果用到空調方式改變上,加強熱輻射的覆蓋范圍,那么,在提高室內溫度時,就完全不需要那么高的空氣溫度。筆者通過大量的實踐發現,傳統的加溫方式所需要的空氣溫度大約在18℃~20℃左右,而新形式下,僅僅需要12℃~14℃,從這一點就可以顯示出,與前者相比,后者的節能效果更佳,在夏季也能夠達到類似的效果,實現可再生能源在暖通空調中的應用。
近些年來,人們生活水平得到了不斷提高,空調系統的應用范圍也得到了進一步拓展,這就在一定程度上導致了空調能耗的大幅度提升。因此,為了實現能源的節約,為了保護生態環境,實現可持續發展,應當加大可再生能源在空調中的利用比例。以地源熱泵空調系統為例,它可以充分利用地下恒溫層土壤的熱度來提高暖通空調系統的cop數值,有效降低同等條件下系統制熱和制冷時所需要的能源,盡可能地提高能源的應用效率。
3.4 應用可再生能源
在暖通空調系統中的應用,上文分析了如何使得空調系統往節能的方向發展,但對與節能并未作出一定的分析。目前應用于暖通空調系統中的環保措施就是可再生能源的使用和發展,例如太陽能、自然通風、地下水、地熱和海洋能等的應用。本文筆者主要對太陽能在暖通空調中的應用來做進一步的分析和研究。太陽能在暖通空調中的應用主要有兩方面的內容:太陽能采暖與太陽能制冷。太陽能采暖在空調系統中將電用作輔助性的能源,通過太陽能來對水加熱,加熱之后的水通過在管道中流動散熱來向房間內提供熱量。
綜上所述,在設計暖通空調系統節能的過程中,需要在現代化高科技水平的利用下不斷開發出新的節能產品,只有這樣才能夠使節能技術得到提高和完善。并且在節能目標得到強化的基礎之上,需要在先進節能理念的利用下進行計算機技術的運用,從而確保所選節能技術的科學性,這樣才能夠實現整體優化的目標。
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