暖通空調系統節能問題探析
摘 要: 隨著經濟的迅速發展,能源和環境問題日益尖銳,特別是在炎熱的夏天,空調耗電已漸成為能耗大戶,空調節能已日漸成為刻不容緩的大事。本文論述了暖通空調節能的重要性,及實現空調節能的途徑及方法分析。
關鍵詞:暖通;建筑節能;維護結構
隨著我國經濟建設的快速發展和人民生活水平的不斷提高,人們對建筑物的功能性要求也在不斷擴展,暖通空調在建設工程中所占的比例也越來越大,它關系到千家萬戶的冷暖,關系到人們的健康和安全,關系到工作效率和產品質量。然而空調的耗能占全國總耗能的15%以上[1],堪稱耗能大戶了,隨著經濟水平的不斷提高,這一比例還在逐年提高,空調耗能必將對我國的能源消耗造成長期的、巨大的影響。可見,降低空調耗能勢在必行。
1. 暖通空調節能的重要性和可行性
隨著經濟社會的發展,我國建筑能耗總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已高達65%,其中采暖空調能耗約占建筑能耗的99%,占全社會能耗的20%。我國每年建成大量建筑物,據預測,到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。而我國建筑能耗相當于全國農民的能耗,為歐洲的3.8倍,特別是政府辦公室建筑浪費更甚,全國辦公建筑能耗相當于全國農民的能耗。因此國務院要求建設部抓緊解決建筑節能問題,建設部在已頒布的一系列建筑節能設計、檢測標準的基礎上,又開始制訂《公共建筑節能設計標準》。
2. 暖通空調系統節能的途徑與方法
科學技術的不斷進步,使暖通空調領域新的技術不斷出現,參考相關資料,結合工作中的一些經驗,下面歸納分析實現空調節能的幾個措施分析。
2.1 暖通空調的節能設計
空調室內計算溫度、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。空調系統能耗大小除與當地室外氣象參數、建筑物的外圍護結構及室內發熱散濕量有關外,室內設計溫、濕度標準也是直接影響符合大小的重要因素。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。引進新風主要是為了滿足人員的衛生需求及部分工藝空調所需維持的室內外壓差。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 改善建筑維護結構的保溫性能,減少冷熱損失
我們知道對于暖通空調系統而言, 通過維護結構的空調負荷占有很大比例, 而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小。所以在國家出臺的建筑節能設計規范和標準中,首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。我們可以通過以下幾方面來實現:
(1)控制窗墻比
由于外窗的耗熱量占總建筑物總耗熱量的35%~45%,因此,在保障采光的前提下;合理確定窗墻比十分重要。一般規定各朝向的窗墻比不得大于下列數字: 北向25%; 東、西向
30%;南向35%。
(2)提高門窗氣密性
房間換氣次數由0.8h-1 降到0.5h-1, 建筑物的耗冷可降低8%左右,因此設計中應采用密閉性良好的門窗。加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段。
(3)外墻外保溫建筑的推廣應用
經過多年的實際應用,證明采用該類保溫系統的建筑,無論是從建筑物外裝飾效果還是居住的舒適程度,是一項值得在全球范圍內推廣應用的節能新技術。
2.3 采用新型節能舒適健康的空調方式
影響人體熱舒適性的環境參數眾多,不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我們采用傳統的空調方式,把整個室內的空氣加熱,通過空氣實現人體與環境的熱濕交換,就需要較高的空氣溫度,此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據熱濕環境的研究成果,改變傳統的空調方式,增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖),此時所需要的空氣溫度將顯著下降,一般可達到12~14℃,而傳統方式一般在18~20℃,顯然后者比前者具有顯著的節能效果。在夏季也有類似的結果。
2.4運行管理中的節能控制
運行管理對空調系統節能有很重要的作用。空調系統運行中的節能控制,可以一定程度彌補由于管理模式或能源設計本身不合理的缺陷,加強對設備運行的控制能力,使能源更加合理、精確地消耗。這種運行管理中的節能控制手段,理想的是通過完善的樓宇自控系統(BAS,Building Automation System1完成。樓宇自控系統的主要功能是對建筑物內各類設備(包括機電設備和專用設備)的監視、控制、測量、管理,以求做到使設備運行安全、可靠、節省能源、節省人力。借助于樓宇自控系統,可實現建筑運行的節能管理。但目前大部分既有建筑的智能化程度較低,空調系統運行管理較差,缺乏空調自控系統,建筑設備運行存在著很大的不合理成分。
3. 結束語
隨著社會經濟的發展,人民生活水平不斷提高對舒適性的要求越來越高;同時,伴隨著
高新技術的應用,工藝性空調的使用也更加掛規范。暖通空調所占用的建筑能耗必將占據更
高的比例。暖通空調系統節能在建筑節能中占據重要的位置,起著決定性的作用。節能技術
的研究開發和運用,是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎,政府職能部門的重視和支持,
則是實現大幅度節能,產生顯著的環境和社會效益,推動經濟發展的保證。
參考文獻:
[1] 涂逢祥.建筑節能(42).北京:中國建筑工業出版社,2004.
[2] GB 50189-2005 公共建筑節能設計標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2005.
[3] 藍桂英.關于暖通空調系統節能問題探析[J].科技向導,2010年05期(下)158-162.

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