1、1概述暖通空调节能问题及措施摘要:暖通空调是为了让人们享受舒适的室内生活环境而存在的,可以改善室内空气温湿度、气流速度以及环境热辐射,还能起到净化空气的作用,暖通空调在带给人们舒适的同时,其耗能问题也越来越受到关注,本文根据笔者多年暖通设计经验,对暖通空调系统节能方面存在的问题进行了分析,从暖通空调系统自身设计、冷热能回收以及暖通系统控制等方面对暖通空调节能设计措施的进行了探讨。 关键词:暖通 空调 系统 节能 中图分类号:TU96+2 文献标识码: A 正文: 一、暖通空调节能的建筑设计措施 在进行房屋建筑热工设计的时候,通常我们需要合理地使用房屋围护结构的热特性来阻挡室外气候变化的影响作用
2、,从而能够让房间内部形成舒适的微气候。由此可见,围护结构在热工设计中起到了极其重要的作用,除此之外,我们还要注意的有建筑规划设计、太阳辐射以及空气温湿度等等方面。 (一)围护结构的影响围护结构包括了外围护结构和内围护结构两个方面。外围护结构主要有屋面、外墙以及门窗;而内围护结构则主要包含了顶棚、地面还有内隔墙等等。在一般采暖建筑中,围护结构的传热损耗所占总热损耗的比例相当大。因此,改善围护结构的热工性能对2暖通空调的节能来说有极其重大的意义。 (二)建筑规划的影响 建筑规划设计是整个建筑节能设计中的一个十分重要的部分,规划节能设计应该综合考虑建设选址与分区、建筑方位朝向、建筑体型、建筑和道路布
3、局走向、建筑外部空间环境构成、建筑间距、冬季季风主导方向和太阳辐射等等方面。在节能的同时能够提供给人们一个舒适的室内环境。 二、暖通空调节能技术 1 暖通空调系统自身设计 为了保证暖通空调系统高效经济地运行,设计人员必须要进行精心设计。暖通空调系统,尤其是中央空调系统相当复杂,系统自身设计的优劣将对其使用性能的发挥产生重要影响。所以,要想实现系统节能,必需要采取以下措施: 第一,严格遵循空调系统的设计原则,即管材消耗量少、管路系统简单,节省初投资;供暖系统应保证各个房间(楼梯间除外)的室内温度可以独立调控;此外,还要保证便于实现分户或分室分摊热量的功能。 第二,改善围护结构性能。我们知道对于暖
4、通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗。暖通空调系统中围护结构导致的热损失,在整3个空调系统能耗中占据很大比重,围护结构的保温性能决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小,所以改善维护结构的保温隔热性能对暖通空调系统节能效果至关重要。具体可以采用以下措施: 对于相同体积的建筑物,建筑物体形系数(S=FV)越大,其外表面积越大,通过围护结构的传热
5、越多,空调冷负荷也越大。为节能起见,在建筑设计时应尽量控制 S,如果出于造型和美观的要求需要采用较大 S时,应采取措施尽量增加围护结构的热阻。 从建筑物的围护结构传入室内的热量中,外窗的传热量以及太阳辐射占围护结构的总传热量的比例很大。因而要尽量减少外窗面积,并采取有效的遮阳措施,选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。 第三,改善系统的控制方法。空调系统可以以舒适性评价指标作为调控参数,不仅可以去除传统控制方法的弊病,还可以实现系统的节能。据研究表明,采用此种控制方法之后能够使人体舒适的前提下实现空调系统节能约 30%。 2.冷热能回收方面 目前,暖通空调系统具体的冷热能回收措施主要有: 第
6、一、制冷机组的冷凝热回收。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如与生活用热水系统相结合,使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器,生活用热水通过热交换器的另一侧,由于被压缩后的制冷剂温度较高,只要设计合理,它能够供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度,可以储存在保温水箱中,满足人们的需要。这样的系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染,又可以节省为提4供热水的设备,避免了有害物质的排放,应该说是一种效果明显、环保作用佳的节能技术。 第二、排风余热回收。充分利用排风的能量,对其进行回收,对新风进行预冷或预热,减小新风负荷,这是暖通空调节能的重要途径。排风余热回收通常可分为显热回收和
7、全热回收,热回收设备可大致分为板式显热交换器、转轮全热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器以及热管式换热器等等。 3.采用暖通空调系统自控 暖通空调系统先进的自控策略,在保证暖通空调房间温度和湿度的要求的同时,节约了人力,而且有效降低了暖通空调系统多余能量损失,是节约能耗的一个重要途径。如今,随着电子技术、计算机以及网络技术的发展,暖通空调系统的控制技术迅猛发展。通过采用先进软件体系的暖通空调中央监控系统,可以实现系统的实时监控以及长时间的统计分析,切实保证系统的节能运行。另外,通过在线检测回风的二氧化碳的浓度,可以有效控制最小必要新风量,在满足通风卫生要求的前提下达到节能目的。一个精
8、确、可靠、具有智能功能的计算机检测与控制系统可以依据室外气象条件与室内热湿负荷等,在满足使用要求的同事,确定最佳节能温、湿度控制方案以及最节能的空气处理过程,使空调系统自动运行。 另外,采用先进的控制设备,也可以大大提高空调系统的运行效率。暖通空调系统使用者可根据个人需要设置每月、甚至每天的控制程序让空调系统按预定的要求工作,在保证热舒适的前提下有效节能 10。总5之开发并利用功能强大、界面友好的控制软件是保证空调系统节能运行的有效措施。 4.暖通空调系统部分负荷运作 暖通空调系统大部分时间都处在部分负荷运作,在进行制冷主机的选型时,可以在多台冷水机组中,选择其中一台冷水机组为变频机组,用于系
9、统在部分负荷运行时调节空调负荷,这一方面也是暖通空调系统一种重要的节能途径。空调部分负荷运作也有其与众不同运行特点。首先,暖通空调系统自身部分负荷运作时通常都有着较高的能源消耗。其次,暖通空调 COP 系统是可以随外界环境温度不断改变而发生变化(COP指的是能量与热量间的转换比率) ,暖通空调系统可以根据外界环境温度变化自动做出调整,使其更节能也更智能。 5.暖通空调变频设计 在现代空调设计中,采用变频技术已经成为了一种方向,它不仅仅能够很好地改良空调系统的工艺,还能够有效地大幅降低能耗,从而节省空调系统的运行成本。一般来说,空调设备只能够按照额定功率来运行,但是当负荷降低的时候,设备依然会全
10、负荷地输出运行,这样就会产生能量浪费的现象。我们如果使用变频技术的话,那么空调的输出功率就会随着负荷的变化而产生变化,这样空调就可以有效的达到节能环保的目的了。最终产生显著节能环保效益的目标就将会成为现实。 结语: 随着人们经济生活的提高,人们对居住环境有了更高的需求,对生态环境有了更高的认识,所以现在的绿色建筑设计得到了人们的认可,6在提高生活的舒适性和健康性同时,将所使用的能源进行降低,将污染性进一步控制,暖通空调的设计应该以绿色节能为出发点和归宿点,通过各种有效措施,真正实现可持续发展为主题的绿色建筑设计目标。 参考文献: 1洪广欢;中央空调系统建筑节能方案研究;沈阳工程学院学报(自然科学版).2006(1) 2郑忠明;谈谈暖通空调系统如何节能;科技信息(科学教研).2007(21) 3沈少君;论暖通空调系统的节能问题;建材与装饰.2007 年 12 月