基于暖通空调的节能途径及设计方向浅谈

2017-03-08王承东苑晓叶

绿色环保建材 2017年12期

关键词：热泵暖通空调

王承东苑晓叶

中水东北勘测设计研究有限责任公司

基于暖通空调的节能途径及设计方向浅谈

王承东苑晓叶

中水东北勘测设计研究有限责任公司

随着我国可持续发展理念的普及，节能设计被逐渐应用于暖通空调系统中。在建筑施工过程中，暖通空调的电能消耗特别大，同时还增加了由电能消耗引起的环境问题。本文将结合实际情况对暖通空调的节能途径及设计方向进行分析，旨在为暖通空调设计提供宝贵经验。

暖通空调；设计方向；节能途径

1 前言

目前，我国资源已成紧张之势，而建筑消耗又现对较大。在建筑能源消耗过程中，空调系统的耗电量占整个工程的半数以上，因此在暖通空调设计过程中使用节能设计是降低建筑能源消耗的重要手段。本文将对暖通空调的节能途径及设计方向进行分析并提出可行性建议，以保证我国暖通空调设计质量。

2 暖通空调在节能设计过程中应遵守的原则

随着科技化时代的发展，人们的生活质量在不断提高，同时对居住环境的舒适度也有了更高的要求，这些客观因素使得空调的使用率逐渐增加，在造成大量能源消耗的同时还对环境造成一定影响，因此，暖通空调设计师需在设计中使用节能技术，在进行节能设计时应遵守以下几点原则：第一，节能化。室内温度、空气湿度、气流速度等客观因素都会影响居住者对环境舒适度的判断，因此在设计暖通空调，应在节能的前提下充分考虑这些客观因素的影响，实现“节能”、“舒适”的和谐。第二，人性化。均匀加热系统可有效节约电能，在采用该系统时，应注意人性化原则，在节能的同时还要保证人居环境的舒适度。第三，科学化。应结合建筑设计、室内装饰，对暖通空调进行科学合理的设计[1]。

3 暖通空调节能的有效途径

减少暖通空调耗能主要以下几种途径：第一，科学设计暖通空调系统，在保证暖通空调正常运行的前提下提高经济效益。暖通空调系统是一个相对复杂的运行系统，因此，系统设计的豪华直接影响到了空调的使用性能。例如，空调系统的设计通常会按照最大负荷设计，而在实际的应用中基本都是在部分负荷下运行，系统各部分的设计若是无法满足负荷的要求就会使系统耗能增加。第二，改变建筑维护结构的保温性能减少冷热损失。在暖通空调系统、运行过程中，维护结构的空调不符合比例占有较大，而维护结构的保温性能是影响维护结构综合传热系数及围维护结构空调负荷的关键因素[2]。因此，国家应出台相关规定，对围护结构的保温性能做进一步要求。第三，采用蓄冷系统。由于我国各地方经济发展不均衡，使得各地区之间存在着电负荷峰谷差较大的问题，用电高峰时电力工而普遍不足，而低谷时电力又供应过剩。因此，在部分实施峰谷电价的地区可采用低电价时区利用冰蓄冷系统储存冷量，然后在高电价区对冷量进行释放，有效调节电负荷峰谷差，从而带动社会经济的发展。第四，地源热泵技术。在冬季以水为载体通过地源热泵技术将地温热能传递到供暖建筑内部，而在夏季有可以通过这项技术将建筑物内多余的热量传递到地球浅部地层中，从而达到节能减排的目的。第五，采用变频变流技术。中央空调会随着周围温度、使用面积的变化而改变冷负荷大小，而定流量水系统的水泵发电机处于满负荷运行状态，形成“大流量小温差”。针对这种“高耗能、低效率”状况，应采用变频处理器对制冷泵水电机进行控制，使冷冻水流量与冷负荷变化成正比，从而达到节能效果。在选择变频器时除了要考虑电机容量的问题外，还应该对操作方式、价格高低等综合因素进行考虑。

4 暖通空调未来发展的具体方向

4.1 热电冷三联供技术的应用

天然气是我国市场经济中的一种一次性清洁能源，是发电厂主要用于发电的能源之一。然而在使用天然气进行发电时，会产生一定的余热，应将这些余热能源进行二次利用。将天然气发电时产生的余热用于空调供热或制冷可以有效节约能源，若是可以在现实中投入使用，可有效提高了天然资源的利用率，同时极大程度上较少暖通空调的能耗并可减少在长途输电过程中造成的能量损失，从而提高了输电线路的工作效率，符合我国可持续发展理念。然而,由于建筑物体积过大，使用三管制水系统会增加成，因此应考虑选用双级泵系统。电热冷三联供技术在实际生活中的应用，对提高资源利用率、促进国家倡导可持续发展战略有着重要意义[3]。

4.2 热泵技术的应用

热泵技术是指将自然中的热能源转化热能的技术[4]。在实际的应用中，主要有地源热泵、水源热泵两种方式。热泵系统的主要原理是通过压缩机吸取自然界中的热能然后对热能进行升温处理，最好将处理过的热传传送至高温热源，实现了热能的有效传递，可较少一次性能源的使用量，提高自然资源使用率，从而避免一次性能源的浪费且不会对环境产生破坏，减少了空调对环境的影响。热泵技术因其自身独特的优势，在节能设计中占有重要地位，具有非常广阔的发展前景，我国相关部门应积极鼓励空调制造企业大力发展热泵技术，以减少暖通空调耗能。