文/傅崇燦 浙江金昌房地產集團有限公司 浙江紹興 312000
暖通空調是現代建筑的必須設備,其運行在建筑后期使用的能耗中占據較大比例,暖通空調節能降耗的實現有利于推動現代建筑的綠色發展。隨著人們環保意識的不斷提高,人們對樓宇暖通空調運行系統也提出了更高的要求,因此加強暖通空調節能降耗技術分析研究意義重大。
在我國城市建設不斷推進的如今,高層樓宇的建設形勢更加喜人,這與城市人口密度增大、土地資源日漸緊缺有關,同時也由于我國建筑與機電工程建設技術不斷完善與升級,才能為高層樓宇建設提供完美的功能保障,暖通空調作為樓宇建設中不可或缺的一個機電系統,其運行效果直接影響著樓宇內部空間的室溫與濕度,以及樓宇氣體循環狀態,而由于暖通空調運行中需要大量的通風、水泵等結構,其在整個樓宇建筑的機電系統中也是能源消耗的大頭,我們應該看到很多城市建設到如今,高層樓宇很可能成為未來城市建筑的主要形式,而樓宇建筑又必須進行暖通空調系統的安裝與運行,因此據統計結果顯示,我國當前空調使用量在世界上排在第三位,而樓宇使用的暖通空調系統數量則已經發展為全球總使用量的1/10。
當前,能源消耗問題十分嚴重,在樓宇暖通空調系統設計過程中,應該注重可再生能源的利用。
2.1.1 地源熱泵
地源熱泵在近年來廣泛運用于建筑領域中,人們開始意識到地源熱泵的價值。地源熱泵主要是通過對地下淺層地熱資源加以利用,利用電能等高位能源,將低溫位進行轉移,這一過程中,能夠供熱,同時可以實現制冷,具有高效節能的優勢。通常來說,地能在一年四季中的溫度相對穩定。在夏季中,暖通空調系統可以通過地源熱泵將地能當作是一種冷源使用,而將建筑室內熱量向下傳遞;在冬季,暖通空調則可以利用地源熱泵,將地能當作是熱源,將熱源傳遞到溫度低的地方,用于室內采暖工作,同時暖通空調系統可以將地源熱泵當作是一種蓄熱器,提升空調系統整體能源利用效率。
2.1.2 太陽能
太陽能屬于可再生資源,且具有清潔無污染性特點,一直都是人們研究利用的一個重點,因此如果能夠將太陽能充分利用與樓宇暖通空調系統設計中,那么將可以在很大程度上節能暖通空調系統運行能耗,實現節能降耗。從目前研究利用的情況看,太陽能在樓宇暖通空調中的應用主要在供暖方面,通過太陽能供暖系統設計可以將太陽能轉化為熱能,并通過熱導循環系統處理后傳輸到換熱中心而實現利用。
熱泵可以從土壤、水、空氣中獲得低品位熱,通過相應的電力做功,能夠輸出可用性較強的高品位熱能,這種供能技術的效率比較高。在空調領域中,熱泵技術可以采取三種運用形式,依次是地熱源、水熱源、空氣源熱泵。因為熱泵的能力來自于自然界,具有較高的轉換效率,不排放任何污染物,是如今最經濟、最清潔的一種能源方式。隨著資源能源的供應量趨近,熱泵技術是人類采取低溫熱能的最佳手段,業已獲得了各國的高度重視和普遍關注。
一般暖通空調系統設計時,必須按天氣最熱,負荷最大時設計,并且留10%~20%的設計余量,然而實際運行時絕大部分時間空調不在滿負荷狀態下,存在較大的富余能力,所以節能潛力很大。采用變頻控制系統,根據外界環境負荷的變化使系統做出相應的調節,可以很大程度上降低空調系統的耗電量,從而起到系統的節能目的。
空調系統運行所需要的費用,由空調系統整體的能耗決定。所以為了削減其運行成本,既要增加空調設備的運行效率,又要完善空調水系統的研發和設計。變流量系統是系統中回水、供水的溫差不變,在空調負荷發生變化的情況下,調節改變供水量以有效適應的一種系統。隨著系統負荷的逐步變化,管路中水流量也會出現相應的變化,輸送能耗會伴隨著負荷降低而減少,電耗與水泵容量也會出現相應的削減。
樓宇暖通空調系統運行過程中,會釋放大量熱,如果這些熱能散播到空氣中會造成熱能損失。所以,可以利用熱收集交換裝置,有效得到收集系統運行中散發出來的熱量,之后將熱量利用流體傳導,提供給暖通空調系統濕熱條件,實現暖通空調自身能量轉化,有效減少能源消耗。在樓宇中,利用空調系統能夠對建筑室內、室外溫度進行有效調節,這一調節過程即通風換氣,也會導致一些能耗損失。將暖通空調系統中排風系統能量進行收集(利用特殊的收集裝置),當能量積攢到一定程度后,可以用來交換新空氣加以處理,這種方式不僅能夠減少空調設備能量負荷,還能夠降低系統運行能耗,具有節能、經濟、環保的優勢,符合當前低碳生活理念。
在暖通空調系統中發展節能技術,能夠節約能源,實現建筑行業的可持續發展。它能夠提高人們的生活質量,達到環境保護的效果。為此,要在暖通空調的施工與設計環節發展節能技術,提高能源使用的效率,減輕我國在能源方面的壓力。只有在暖通空調的施工與設計中大力發展節能技術,才能夠改善暖通空調系統能源消耗量大的現狀,促進建筑行業健康良好發展。