丁如飛
摘要:暖通空調系統與節能環保聯系起來,提高暖通空調節能技術,是建筑業發展的重要方向。因此,在暖通空調節能設計及施工中要不斷優化設計手段,采用先進的節能技術,綜合利用技術支持和先進的管理方式,實現真正意義上的節能效果,促進建筑行業的可持續發展。本文對暖通空調設計與施工中節能技術進行了探討。
關鍵詞:暖通空調;施工;設計;節能技術
1暖通空調節能的意義與影響
建筑的運行能耗主要包括建筑物在采暖、通風、空調、照明、電器和熱水供應等需求方面的能耗。為了維持建筑物內部空氣環境適宜的溫濕度,現代建筑中通常采用設置暖通空調系統來保證這一需求,而所消耗的能量即為暖通空調系統的能耗。用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的30%~50%,由于暖通空調與使用者的舒適性最密切相關,暖通空調占建筑能耗的比例在逐年上升。這部分能耗中包括建筑物冷熱負荷引起的能耗、新風負荷引起的能耗及輸送設備(風機和水泵)的能耗。影響暖通空調系統能耗的主要因素有室外氣候條件、室內設計標準、圍護結構特征、室內人員及設備照明的狀況以及新風系統的設置等。所以,節能的途徑多樣,暖通空調節能的空間廣闊,社會效益顯著。
2暖通空調設計中的節能技術
2.1熱源選擇
在暖通空調系統的節能設計過程中,應根據建筑工程的實際情況,合理選擇熱源形式。我國常見的熱源種類較為豐富,其中能源利用率最高的是熱電站,其次是熱泵。熱泵由于使用的是可再生資源,比如說太陽能、地熱、地表水等,因此具有較高的開發前景。熱泵可以通過空調機組實現商用和家用,具有普遍使用的價值。鍋爐房大型化比小型化節能效果明顯,適用于大型建筑工程。由上可知,在熱源的選擇上,沒有最好的,只有更合適的,應該首選性價比高的。
2.2變頻技術
暖通空調系統的運行主要是按照提前設計好的額定功率進行,如果負荷較低,則會造成資源的浪費。而通過在暖通空調系統中應用變頻技術,就可實現空調設備的輸出功率隨著負荷的變化情況而有所調節,發揮節能減排效果。變頻技術可以根據暖通空調系統的負荷情況調整水流量和風流量。暖通空調系統包含變水量系統和變風量系統。其變量系統主要是利用末端裝置實現室內負荷的補償機制,進而調整水量和風量。再利用變頻技術的基礎上,結合微機控制技術和電力電子技術能夠進一步節約能源。
2.3蓄能技術
蓄能技術存在兩種,是根據制冷、制熱劃分的,與之相對應的是蓄冷、蓄熱技術。蓄能技術是通過對空調系統閑時產生的冷或熱能量進行提前儲存,在其運行負荷忙碌時利用提前儲蓄的能量滿足工作效果,其中的蓄能所用物質一般采用的是水。在暖通空調設置過程中運用比較普遍,且目前技術相對成熟的是蓄冷技術。在空調運行負荷處于較低狀態時,利用對儲存設備中物質的降溫以濕熱或潛熱的方式完成對多余冷能量的儲備,在運行負荷處于較高時將儲備的冷能量傳導出提供空調用冷、彌補需求空缺。該技術在空調設計中的能源節約功能效用相對突出且平穩,不會有副產品出現,還能降低系統工作成本投入。有利于平衡機器系統工作的工作量,高效提升能源效用情況,落實綠色環保概念。
2.4冷熱能回收
通過對排風余熱的回收,可更好地應用排風能量,對新風進行預冷或者預熱,減少負荷量,實現空調系統節能。目前,排風余熱使用的熱交換器主要包括以下幾種:板式顯熱交換器、轉輪式全熱交換器和板翹式全換熱器。回收的余熱主要有兩部分,分別是顯熱回收和全熱回收。
2.5太陽能利用技術
對太陽能的利用有采暖和制冷兩大方向,同時有主、被動之分。其中供暖方面應用是使經太陽能升溫后的液態水在管路中流動散熱以提供熱量。制冷方面應用有兩類方向,第一個是間接利用太陽能進行壓縮制冷,將太陽能通過轉化裝置轉化為電進而由電帶動制冷裝置進行壓縮制冷;第二個是直接利用太陽能的吸收制冷,太陽能在釋放過程中伴隨熱量放出,利用熱量進一步帶動含有特殊溶液的吸收制冷裝置,這種特殊液體常見為氨水或溴化鋰溶液。在運用太陽能輔助完成空調采暖制冷工作過程中不會產生任何污染物,其屬于環保清潔的可再生能源,對環境保護及節約其他能源有絕對益處。
2.6送風量調節技術
送風量調節作用主要由變風量(VAV)空調系統完成,利用對室內風量反應敏感的特定裝置以空調工作強度量或設置參考值為依據,自主進行送風量調整,多于就降低、少于就增加,最終達到送風量和溫度基本保持恰當平衡狀態的效果。該技術能夠做到充分利用能源消耗使能源效用最大化,消耗較少能源達到空氣溫度濕度設置要求。
3暖通空調施工中的節能技術
3.1防止管道阻塞
管道阻塞問題不僅會影響暖通空調系統正常的工作,還會增加其耗能。因此有必要在施工過程中對管道采取一系列措施,以保證管道的通暢。首先是施工前以及施工過程中清理管道中的污染物。在正式連接管道之前,清除管道上的銹跡和污漬,保證內壁干凈之后再連接,進行安裝。施工過程中保證管道口的密封,避免被雜物堵塞。除此以外,要在管網的最低處安裝排污閥,在管道安裝時設置臨時過濾器和旁通沖洗閥門,并在連接設備前分段清洗設備。完成清洗工作之后進行水系統循環的試運行將污物集中到過濾器起到排污的效果。
3.2提高保溫效果
暖通空調系統在運行過程中自身會產生熱量,如果缺乏較好的保溫系統,則會造成嚴重失溫,浪費能源。而具有良好完整性和嚴密性的保溫系統能夠減少熱量的流失,降低能量的損耗。因此,可以通過使用較好的保溫材料來提高保溫效果。
3.3運行管理節能
強化運行管理能夠提高節能技術的應用效果,減少能源的消耗量避免能源的浪費。暖通空調系統運行過程中,可以通過以下幾點來實現降低耗能。第一,盡量采取系統運行節能措施,縮短非連續工作的空調的預冷時間,最好是采用循環風進行預冷,也可以通過二氧化碳濃度檢測器來檢測建筑內的人流量,進而調節新風量;第二,建筑冷負荷較低時,可以利用室外新風節省冷量,根據外界環境和溫度的變化調整室內溫度。
綜上所述,應加強在暖通空調設計及施工過程中創新發展節能技術,改善我國暖通空調系統能源消耗過大的問題,促進建筑行業穩定、健康、可持續發展。
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