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暖通空调技术剖析

2016-07-23李健锋

科技与创新 2016年14期
关键词:暖通空调节能技术

李健锋

摘 要:随着社会科技的高速发展,人们对电能的需求逐渐增大,但同时,能源短缺问题也逐渐暴露在公众面前,例如暖通空调这一设备消耗了将近30%的能量。暖通空调是现代建筑中不可或缺的重要部分,因此暖通空调的节能技术成为建筑界共同关注的课题。主要研究了暖通空调节能技术,并分析了各种节能方法。

关键词:暖通空调;节能技术;能源短缺;变频系统

中图分类号:TU832 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.153

暖通空调作为现代建筑中改善人们生活环境的重要系统之一,在建筑中起着热交换的重要作用,从而带给居住者舒适的高品质生活。我国幅员辽阔,秦岭—淮河线以北地区需要供暖,供暖燃煤给大气环境带来了极大的污染。随着空调的逐渐普及,建筑空调的能源消耗总量快速增长。同时,空调系统对居住者的健康也造成了一定的威胁。因为建筑物的密集程度越来越高,室内污染物会不可避免地增加。因此,对暖通空调的节能问题予以重视,减少暖通空调对能源的消耗意义重大。

1 暖通空调节能技术的意义

1.1 缓解能源危机

目前,人们消耗的能源主要来源于煤、石油和天然气。近百年间,人们通过对能源的成功利用,完成了一次次的科技大革新,但同时,能源问题也暴露在公众面前。我国作为一个缺油又少气的国家,将煤炭作为主要的能量来源依靠的也仅仅是这种不可再生的资源。尽管煤矿资源在日益减少,但暖通空调的能源仍在很大程度上依赖煤炭,占据了全国总能耗的9.6%.因此,暖通空调节能问题的研究迫在眉睫。如果再不更新暖通空调技术,必将影响我国暖通工程的正常发展。

1.2 减少环境污染

在人们高速消耗不可再生的自然资源的同时带来了环境污染问题。我们在快速消耗能源的同时,在很大程度上减少了能源的再生总量,也加剧了人与自然的矛盾。在消耗能源的过程中,会不可避免地给环境带来污染。这一情况在像我国一样的多煤少气的国家中表现得尤为突出。近些年来,我国频繁出现的空气问题,比如雾霾天气、PM2.5超标等都源于煤炭的过量消耗。在我国大力提倡节能减排的大环境下,储存废弃的能源可在一定程度上减少对环境的污染。同时,在节能减排的过程中,随着科学技术的发展,将原本废弃的能源重新利用,并转化应用于人们的生产生活中。这有利于国民经济的可持续发展。

2 暖通空调节能技术的应用

2.1 设计合理的结构

暖通空调的结构设计对于降低能源的损耗有着重要的作用。由于围护结构的保温性能、暖通空调与墙壁的接触面积决定着空调的负荷,因此,建筑的围护结构应尽可能地选择节能型且隔热效果好的建筑材料。尽管节能材料的成本在一定程度上高于普通材料,但节能材料在后期的使用过程中会大大降低成本。同时,对于照明灯及照明灯控制系统的选择,应当结合其自身的负荷能力。由于照明的能量损耗很大一部分会转化为空调的冷负荷,因此选用与使用环境相符的照明系统可以避免不必要的能源消耗,降低使用成本。

2.2 选定合理的方案

暖通空调的新风量不仅关系着能源的损耗、使用成本和初期投资,同时还影响着室内环境的质量。在设计时,设计人员应仔细斟酌新风量的参数值。在人员密集的环境中,应当采用新风量调节系统,即暖通空调可以自动地根据测定的二氧化碳含量来改变新风量的大小,使得二氧化碳的含量始终处于一个额定的数值。在人员密集且空间较大的环境中,全空气调节系统有其特殊的优势,具有更易改变新风、回风比值的优点,甚至可以在全新风的工作模式下运行,能有效实现节能与环保的目标。当建筑空间面积大于1 000 m2时,应采用分层空调系统。尽管其初期投资会高于其他的方案,但是在夏季,其使用过程中可以减少30%的制冷量,大大降低了使用成本。

2.3 选用合理的变频系统

现如今,变频技术的应用在空调中极为普遍,不仅有效地提高了空调的性能,还在很大程度上减少了能源损耗,降低了使用成本。在选定设备型号时,设计人员往往会预留一定的余量,使设备始终处于正常的工作状态,而非超负荷工作状态。但实际使用环境的负荷参量会随着外部环境温度的变化而变化。如果空调仍以额定的功率输出,那么当实际负荷低于额定负荷时,必然会出现浪费能源的现象。而使用变频技术则可以使暖通空调智能化地调节设备的输出功率,从而达到节能的目的。随着空调负荷的改变,自动调节水流量和风流量的大小可降低能耗。变风量系统(Variable Air Volume System)可以根据室内负荷的变化值或者使用者设定的参数值变化,维持在一个恒定的送风温度,自动调节送风量,使得室内的温度达到设定的参数值。由于空调的实际功率始终是基于部分负荷而改变的,因此,风量的减小大大地降低了风机的能耗。变流量系统的原理与变风量系统基本相似,只是在减小能源损耗的方式上略有不同——变流量系统是在保持循环水量不变的情况下,通过改变供、回水的温度差来自动调节,实现降低能耗的目标。

3 结束语

综上所述,降低暖通空调的能源消耗涉及的因素较多,其中不乏复杂的工程问题。为了更好地解决暖通空调的能耗问题,我们必须不断提升技术水平,并了解相关政策。总之,我们有必要对暖通空调的节能问题予以高度的重视。这不仅关系着使用者的健康与舒适,更关系着民生,乃至整个国家的可持续发展。

参考文献

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〔编辑:刘晓芳〕

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