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摘要:本文作者參考相關資料,以及結合工作中的一些經驗,分析了暖通空調系統節能的意義,同時探討了暖通空調系統的新型節能技術。
關鍵詞:暖通空調;系統;意義;新型;節能技術
前 言
隨著經濟的迅速發展,能源和環境問題日益尖銳,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大。而在建筑能耗里,用于暖通空調的能耗占30%~50%,且在逐年上升。如果采用新型節能技術,現有空調系統節能20%~50%完全可能,不僅可以大大緩解電力緊張狀況,同時對于降低不可再生能源的消耗、保護生態環境等都有著重要的意義。
1暖通空調系統節能的意義
隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善,暖通空調系統得以廣泛應用,用于暖通空調系統的能耗也將進一步增大,這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。能源的大量使用,使得地球資源日益匱乏,同時也帶來嚴重的環境問題,隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加,酸雨現象頻繁發生,對生態環境和可持續發展帶來了很大影響。根據暖通空調行業的研究成果,現有空調系統的能耗是驚人的。如果采取相應的新型節能技術,使現有空調系統節能30%~50%完全可能。因此考慮暖通空調系統節能具有長遠意義。
2暖通空調系統新型節能技術
科學技術的不斷進步,使暖通空調領域新的技術不斷出現,我們可以通過多種技術來實現暖通空調系統的節能。
作者參考相關資料,以及結合工作中的一些經驗,從以下幾個方面來探討實現暖通空調系統的節能技術。
2.1選取合理的設計參數
空調室內計算溫、濕度的確定應取合理值,不能過低(夏季)或過高(冬季)。新風量的計算與取值,在保證衛生要求、生產工藝要求、符合規范要求的前提下盡量節省。
(1)室內溫、濕度從節能的角度來確定其標準是節能的重要因素。在保證生產工藝和人體健康的條件下,夏季將室內空氣的設計溫度每提高1℃,約可減少熱負荷11.2%,節省量是極為可觀的。同樣,在夏季如將室內空氣濕度由60%提高到70%,則可節約能量17%左右。據資料測算,僅僅將夏季室內空氣的設計溫度提高1℃,就可使空調初投資總額減低約6%,運行費用減少8%左右。
(2)新風量新風負荷占空調總負荷的20%~40%,對其標準值高低的取舍,與節能關系重大,不可忽視。而新風量的多少直接影響空調的負載,從而影響空調系統的主機、冷卻塔、水泵、風機盤管等的耗電。
2.2設計合理的圍護結構與照明
建筑圍護結構應有較大的、符合建筑節能要求的熱阻值,采用節能型建筑材料。照明應與空調結合選用節能燈具及燈控系統。
(1)我們知道對于暖通空調系統而言,通過圍護結構的空調負荷占有很大比例,而圍護結構的保溫性能和窗墻面積比決定圍護結構綜合傳熱系數的大小,亦即決定通過圍護結構的空調負荷的大小。
(2)在我國,照明用電量已占總用電量的10%以上,照明用電往往很大部分直接轉化為空調冷負荷。對于空調面積大、照明容量大的地方,應采用照明與空調組合系統,選用節能燈具及燈控系統。
2.3提高空調系統控制水平,合理進行自動控制,盡可能降低空調能耗
空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的,人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果。熱濕環境研究成果的應用,采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數,不僅可以解決傳統控制方法存在的弊病,而且可以實現大幅度的節能。
2.4采用蓄冷技術
蓄冷技術是人類在面對能源危機時優化資源配置、保護生態環境的一項技術革新,能產生良好的社會效應和經濟效益。其工作原理并不復雜:利用夜間電力低谷時段制冷,將冷量以冰或水的形式儲存在蓄冷設備中;然而,時至今日,蓄冷技術在全國尚未得到普遍推廣,筆者深感遺憾。冰蓄冷和區域供冷除了節能環保外,更有利于社會資源的優化利用.
2.5采用太陽能暖通節能技術
太陽輻射對于暖通空調而言是一柄雙刃劍:一方面增加進入室內的太陽輻射可以充分利用日光照明,減少電氣照明的能耗,也減少照明引起的夏季空調冷負荷,減少冬季采暖負荷。另一方面,增加進入室內的太陽輻射又會引起空調日射冷負荷的增加。
太陽能供暖利用太陽能轉化為熱能,通過集熱設備采集太陽光的熱量,再通過熱導循環系統將熱量導入至換熱中心,然后將熱水導入地板采暖系統,通過電子控制儀器控制室內水溫。太陽能供暖工程的壽命可達20年以上,一般5年內就可收回成本,長達15年以上的免費享用盡顯它的經濟節能本色。
2.6進行能量回收。開展冷熱回收利用的研究運用工作,實現能源的最大限度利用
(1)高層建筑中總的排風量很大,補入的新風量也很大,要對排風所帶能量進行回收。當前已有多個空調設備廠生產的“熱回收式新風換氣機”就是一個例子。(2)空調夏季冷凝熱的回收利用。隨著人們生活水平的不斷提高,生活熱水的需要量也越來越大,如果將冷凝熱全部或部分回收來加熱生活熱水,不但可以減少冷凝熱對環境的污染,而且還可以節省不少的能源。如賓館酒店采用的高溫水源熱泵裝置回收空調冷凝熱就是一個實例。
(3)空調冷凝水回收利用。對于中央空調負荷大且運行時間長的大型公共建筑或工藝性空調,尤其是相對濕度大的地區,其冷凝水量較大,合理的回收利用空調所產生的冷凝水,可用于冷卻塔因蒸發及漂水損失所需的補充水量,減少了對環境的污染,同時達到了節水節電的效果。
2.7局部熱源就地排除,合理利用自然冷源
(1)商業建筑的有些房間,如使用功能的需要,會在使用房間的局部產生較大的散熱量,例如廚房的灶臺、醫院消毒間的消毒柜、電話機房的交換機等。在空調系統設計時,應考慮在發熱量較大的局部熱源附近設置局部排風,將設備散熱量直接排除室外,防止熱量散發到室內,以減少夏季的冷負荷。
(2)室外冷空氣的利用:①在春秋季節利用低溫室外空氣供冷,直接將室外低溫空氣送至室內,為室內降溫。②生產車間用的蒸發式冷氣機的應用,它是根據大自然水蒸發制冷的原理,吸收熱氣釋放冷氣,解決車間5大難題:降溫、通風、節能、防塵、除味。能夠節約用電80%左右。投資少,能效比高,總造價相當于中央空調的25%~40%,崗位通風降溫時,更加省投資,運行費相當于一般空調系統的10%~15%。
3總結
綜上所述,暖通空調系統在建筑節能中占據重要的位置,起著重要的作用。應不斷積極研究和開發暖通空調系統新型節能技術,同時要加快新型節能技術的運用,以實現顯著的環境和社會效益、推動經濟社會科學發展。