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摘要:随着现代人们的生活理念和方式的多样化细节化,对于建筑物内的环境要求也日益增加。暖通空调在给人们带来舒适和高品质的居住环境的同时,亦成为建筑能耗中的大户。因此环保节能技术在暖通空调领域的应用正在扩大和普及,本文从设计、运行方面考虑节能,提高空调系统的节能总体水平,介绍了暖通空调节能环保的新技术、新材料和新方法。
关键词:节能环保;暖通空调;应用
1暖通空调节能技术面临的问题
新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,使用的地域条件有一定的限制,从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。对于新的节能技术,应当因地制宜,总结经验,积极推广。建筑暖通空调节能贯穿于设计、施工、验收、运行、维护的全过程中,是一个节能系统。在这个系统中,要求各个环节、各个方面都要切实可行。但是我国长期以来,由于过分强调建筑造价、个体利益,加之没有建筑热工和建筑节能方面的标准规范可供依据,导致重复建设、质量结症问题的存在,致使能源浪费情况严重。暖通空调系统节能设计的进程还不成熟。
在方案设计上,目前在暖通空调设计时很少设计人员先计算室内负荷,大多设计人员还是沿用估算值来确定负荷。即使计算,也只是用现有程序计算,计算后没有针对具体的情况加以调整。这一现象往往造成负荷过大,而加大投资能源浪费。应该注意到建筑地区的气候特征,以及当地建筑经济特点和建筑物的经营管理具有决定性作用。在施工设计方面,往往由于设计、施工由不同承包商承包,造成利益倾向不同,很难达到最佳配合。在暖通空调节能系统的运行及维修设计上不科学。在运行过程中,由于缺少科学的设计方案,管理人员不能充分的认识空调系统运行系统,在运行高峰期的区分上不科学。通常是正常期和高峰期机器的运行数量一样,这样就造成了能量的极度浪费。而在维修和保养上,管理人员往往做不到位。因风道渗漏引起热损失、空调机盘管和过滤器附着异物引起机器性能下降等现象处处可见。对于低效率的设备不能及时维修和更换,造成不必要的能耗。
2暖通空调节能环保技术的应用
2.1再生能源在暖通空调中的应用
可再生能源具有资源丰富、无污染、清洁安全、资源取之不尽可再生的优势,因此在能源日益短缺的今天,尽量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空调中的应用方式有以下几种:太阳能的利用、自然风的利用、地下水的利用、土壤能的利用、风能和海洋能的利用。
2.2提高建筑中的能源利用率
暖通空调的节能是与建筑结构、环境分不开的,减少建筑物室内热量向室外耗散,充分利用自然条件,对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温主要从建筑外围护结构上采取措施,同时还要从房间朝向、单体建筑的平面和体型设计,以及建筑群的总体布置等方面加以综合考虑。
从围护结构上考虑,一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。墙体是建筑外围护结构的主体,主要作承重用的单一墙体材料,往往达不到较高的保温、隔热特性,而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前,新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。
2.3采用合理的冷热源
对本市空调系统设计中的设备进行合理选型是影响集中空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,省电但并不节能,适用于有废热和余热的地方,如热电厂等。
2.4采用蓄冷系统
各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。
2.5采用变频应用系统
变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、节省运行费用。使用变频技术,使空调设备的输出功率随着负荷的增减而变化,就会起到明显的节能效果。根据空调负荷状况,改变水流量或风流量能有效地实现节能。变风量(VAV)空调系统是通过末端装置来补偿室内负荷的变动,调节室内送风量以维持室温。变水量系统(风机盘管)是通过水量控制的方法来调控温度的。通过对水量、风量及主机的变频控制调节,可以实现所需空调负荷的用时匹配,使其达到节能的目的。
2.6蓄能、热回收技术的应用
近年来,我国城市化进程加快,城市规模越来越大,工业用电的比重相对减小。尤其是在夏季,空调用电使城市商业生活用电的峰谷差异进一步拉大,而电网本身的调峰能力不足,这造成能源利用率较低,不利于国民经济的发展。蓄能系统的应用在一定程度上缓解了这一矛盾。蓄冷系统就是在空调系统不需要冷量或需要冷量较少的时间(夜间).利用制冷设备将冷量储存在蓄冷介质中,并在用冷高峰时将此冷量转移到空调系统中,减少制冷设备的运行负荷。这样既可以利用夜间的廉价电.又可以减少白天的峰值用电负荷,达到电网“削峰填谷”的目的。
大型综合建筑的新风需求量很大,使得新风负荷也随之增大。通过空调机组中的热回收装置,把排风中的能量转移到新风中,对新风进行预冷或预热,达到空调节能的目的。空调中常见的热回收装置有:转轮全热交换器、板式显然交换器和板翅式全热交换器。它们通常安装在大型空调机组中,根据用户对洁净度和回收效率的要求,来选择不同热回收方式。
2.7空调智能控制系统的应用
传统的控制技术对于工况及环境变化的适应性差,控制惯性较大,不能实现冷冻水流量跟随末端负荷的变化而动态调节,节能效果不理想。而智能控制系统中反馈量的引入,解决了空调系统动态变化及时响应这一难题。智能控制系统主要包括模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统等,近年来在暖通空调领域应用较多地主要是模糊控制系统。
中央空调系统设备是按照设计负荷选定的,在日常运行中的实际负荷达不到设计容量,为了舒适和节能,通过模糊控制系统对空调设备的实际运行进行控制,使其时间输出量和实际负荷相适应。
结束语
随着新能源、新产品的开发,以及现有节能技术的充分利用,暖通空调已由原来的高能耗向着低碳环保转变。环保节能技术在暖通空调领域的应用正在扩大和普及,而空调的耗能又是巨大的,应从设计、运行方面考虑节能,提高空调系统的节能总体水平。所以,积极推广节能环保技术,不断地完善节能环保设施的建设,是每一个暖通工作者的责任。
参考文献:
[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[m].中国建筑工业出版社,2007(02)
[2]姚灵锋.地源热泵热平衡问题的研究及工程应用[j].节能技术,2009(03)