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暖通空调系统在建筑空调节能中的运用初探

2019-09-10陈昊

大众科学·上旬 2019年5期
关键词:暖通空调系统建筑节能

陈昊

摘 要:建筑空调节能是建筑节能系统中的重要组成部分,也是建筑暖通工程建设关注与思考的重点问题。基于此,本文以建筑空调节能为研究对象,采用理论与实践相结合研究法,就暖通空调系统的运用进行了简要分析,以明确暖通空调系统节能意义,获取暖通空调系统节能措施。

关键词:暖通空调系统;建筑节能;空调节能

引言:暖通工程是建筑工程中的重要组成部分,在保障建筑舒适性、安全性等发挥着至关重要的作用。但由于暖通工程在一定程度上属于高耗能项目,因此在建筑行业绿色化、创新化发展背景下,暖通工程节能环保问题成为人们关注的重点问题。基于此,暖通空调节能系统得以产生,并成为推动建筑行业绿色节能发展的重要手段。加强对暖通空调节能系统的研究,理论与现实意义显著。

1加强暖通空调系统的节能优化研究的重要意义

通过一系列科学技术的引入或通过原有技术的升级优化方式,来有效地提升绿色暖通空调系统的节能性,不但有利于资源的节约利用以及生态环境的有效保护,而且还有利于促进电力产业进一步优化。另外,置身使用者的角度而言,上述举措还可以降低空调电力能源消耗,进而实现空调运行费用成本的进一步缩减。综上所述,加强绿色暖通空调系统的节能优化研究对于整个行业而言本身就是一种发展进步,对于国家经济以及民众的基本利益乃至全球而言都意义非凡。

1.1产生的原因:建筑在使用过程中,自然采光无法穿透或满足室内的要求,人们对采用照明设备来满足人们的需求,这对采暖设备与暖通空调能耗产生一定的影响。暖通空调产生能耗的原因比较复杂,能源的消耗主要目的是为了提高居住者的生活质量,创造出健康、舒适、安全的生活环境。但是室内与室外会产生温差,使得建筑的围护结构传热,使得室内的热量不断减少,这需要暖通空调持续运转,以满足室内长期处于舒适状态下,此时暖通空调向建筑物所提供的冷、热量就是建筑物的能耗。

1.2冷热产生能耗的主要影响因素:室内外温差的影响:当建筑物在使用过程中,室内外温差越大时,为了保证室內具有更好的舒适度,应增加暖通空调的运转,这过程中产生大量的能耗,在夏季环境温度过高,为了满足人们舒适度的需求,会加大制冷的消耗,在冬季环境温度过低,为了满足人们舒适度的需求,会加大制热的消耗。室内热源的影响:随着人们生活水平不断提高,室内各种电器不断增加,人体和电器都会散发大量的热量,在夏季制冷需求增加,冬季制热需求量减少。围护结构面积大小的影响:建筑物的围护结构面积对能源的消耗也有很大的影响,如果室内热源对建筑围护结构产生很大的影响,当建筑围护结构很大的时候,制冷量会不断减少,如果室内热源对维护结构不产生较大的影响,随着围护结构面积不断增大,建筑能耗不断增大。

2.建筑空调节能中暖通空调系统运用的理论分析

2.1暖通空调系统及其节能重要性分析

暖通空调(Heating,Ventilating and Air Conditioning,简称“HVAC”)是一种具备采暖功能、空气调节功能、室内通风功能等的空调装置。在建筑行业高速发展的背景下,随着社会、市场对建筑工程项目建设要求的不断提升,构建舒适、健康、安全、环保、经济、适宜的房屋建筑物成为必然趋势。这在一定程度上为暖通空调系统运用与发展提供了机遇。而伴随着暖通空调系统使用量、需求量的不断增多,暖通空调系统能源节约问题日渐显著。据网络公开资料显示:我国暖通空调每年消耗电能超过400万Kw;暖通空调系统的能耗占建筑总能耗的30%~50%;在夏冬季节暖通空调用电负荷较大,对电网、电厂电力资源管理带来严重影响,出现电力系统电力资源综合利用率低问题[1]。对此,在节能、环保、减排、降耗、增效的大环境下,在保证暖通空调基本功能有效发挥的基础上,利用建筑空调节能技术,改善暖通空调系统高耗能问题,势在必行。

2.2暖通空调系统节能原则与措施分析

在建筑空调节能中要求暖通空调系统需具备以下原则:(1)节约性原则。即以绿色发展理念为指导,进行暖通空调系统设计,使其运行过程中不仅能够降低能耗,也能够减少环境污染物的排放,具有较强经济效益、环保效益。(2)回收利用性原则。即暖通空调系统的多数零构件具备二次回收利用能力,达到资源循环利用目的,一方面提升资源使用率,另一方面降低暖通空调系统废弃材料对环境的不利影响。(3)技术创新性原则。即暖通空调系统在满足基本功能需求的同时,可根据社会发展、市场变化进行技术创新,实现节能技术、环保技术等科学引入,便于功能的丰富,成本的节约、能耗的降低。

根据建筑空调节能需求,暖通空调系统设计与应用过程中,可采用如下措施实现暖通空调系统节能:(1)冷热源科学选择。例如,将传统空气冷热源泵转变为水源热泵或者是和地源热泵,利用水源热泵、地源热泵温度存储能力,降低暖通空调制热能耗。(2)改变暖通空调送风方式。例如,冬季室内外温度相对较低,空调送风过程中,需要适当加热,从而增加能耗。对此,可适当降低送风温度,调解送风量,进行能耗节约。(3)引入节能技术进行节能设计。例如,利用变频技术进行空调水流量、风流量自动化调节,提升暖通空调系统运行高效性,实现能源节约;改变暖通空调系统布局,实现冷冻水与回水温差的缩短,让水流量效率提升至百分之八十以上,进行能源节约。

3建筑空调节能中暖通空调系统运用的实践分析

3.1工程概述

某建筑是一座办公楼建筑,建筑总面积约为1600平方米,建筑分地上与地下两部分,共三层(地上两层,地下一层)。在工程项目建设过程中,严格遵循“绿色设计、绿色施工”原则。因此,建筑工程项目应用到节能技术相对较大。包括光伏幕墙技术、围护结构保温技术、建筑热回收利用技术、相变蓄能技术等。由于建筑所在地区四季分明,冬冷夏热。因此,对暖通空调系统要求相对较高。

3.2暖通空调系统在建筑空调节能中的具体表现

为满足建筑室内环境温湿度要求,达到建筑空调节能目的。对建筑能耗进行综合分析,并根据建筑暖通空调能耗情况,确定冷热源系统为“空气冷热源泵+地源热泵”的双源热泵,同时将其与PV/T装置连接。一方暖通空调系统能够根据实际需求进行机组自由转换,保证机组满足负荷运行需求;另一方面,进行太阳能的科学利用实现电力资源有效节约。与此同时,在系统设计中引入变相储热技术,配置了容积为6立方米的相变蓄热水箱,其有效蓄热量为493650kJ,在日间光照充足情况下能够将光伏幕墙中的热量存储,并在夜间供热。此外,在系统中配置了排风热回收系统以及新风机组,用以改变通风模式,回收效率超过70%[2]。

结论:总而言之,针对暖通空调技术应用存在的高能耗问题,需要加强暖通空调系统节能技术研究,在保证暖通空调系统应用基本功能需求得到满足的同时,降低暖通空调系统能耗,提升资源利用率,减小建筑运行成本,为建筑企业、建筑产品使用者带来良好经济效益,推动我国建筑行业稳定、健康、可持续发展。

参考文献:

[1]罗其平.建筑节能中暖通空调节能系统的应用现状和技术优化措施研究[J].低碳世界,2019,9(06):174-175.

[2]占甜甜.建筑节能中暖通空调节能系统的现状和技术措施[J].居舍,2019(09):24.

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