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摘要:
隨著人們增強的環(huán)保意識,已經(jīng)在各個行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動中滲透的低碳環(huán)保理念,對于建筑業(yè)而言,打造綠色生態(tài)建筑正是順應(yīng)這一理念的發(fā)展方向。暖通空調(diào)在建筑節(jié)能中占據(jù)關(guān)鍵的地位,起著關(guān)鍵的作用,節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)與應(yīng)用是暖通空調(diào)、建筑節(jié)能的關(guān)鍵,是促進經(jīng)濟發(fā)展的保障。本文討論了建筑設(shè)計中暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)。
關(guān)鍵詞:
節(jié)能技術(shù);暖通空調(diào)設(shè)計
1暖通空調(diào)能耗構(gòu)成和特征
隨著中國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源與環(huán)境問題愈來愈突出,城市化的快速發(fā)展與人們生活水平的改善,在總能耗中建筑能耗所占的比例愈來愈大,在發(fā)達國家已達到40%,建筑能耗關(guān)鍵包含建筑物在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器與熱水供應(yīng)等要求方面的能耗,用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%~50%,而且在一年一年上升。為了保持建筑物內(nèi)部空氣環(huán)境合理的溫濕度,現(xiàn)代建筑中一般使用設(shè)置空調(diào)來確保這一需求,而所消耗的能量就是暖通空調(diào)的能耗。這部分能耗中包含建筑物冷熱負荷引發(fā)的能耗、新風(fēng)負荷引發(fā)的能耗和輸送設(shè)備的能耗。影響暖通空調(diào)能耗的關(guān)鍵因素有室外氣候條件、室內(nèi)設(shè)計參數(shù)、圍護構(gòu)造特點、室內(nèi)人員和設(shè)備照明的情況和新風(fēng)的設(shè)置等。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗還有多個特征表現(xiàn):首先,不合理的的設(shè)計、選型、運行管理將會使能量的應(yīng)用效率降低。其次,保持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位有高、低之分而且有季節(jié)性。這就使得在具有條件的情況下可以運用天然能源來滿足空調(diào)系統(tǒng)的能耗需求。最后,暖通空調(diào)牽涉到的冷熱量的處理一般以熱交換方式進行。因此可以使用冷熱量回收的方法來降低能耗,有效運用能量。
2建筑設(shè)計中暖通節(jié)能設(shè)計的分析
2.1合理選用設(shè)計參數(shù)
第一,為了節(jié)能,采暖空調(diào)不能太高或太低的溫濕度,新風(fēng)量也不能過大。夏季室內(nèi)溫度提升1℃,能使能源消耗減少11.2%。濕度由60%提升到70%,一樣能節(jié)能17%。新風(fēng)負荷占空調(diào)30%左右的總負荷,在滿足生產(chǎn)工藝、衛(wèi)生需求條件下,減少新風(fēng)量對節(jié)能效果控制好也非常明顯。第二,要思考逐時系數(shù)和同時應(yīng)用系數(shù)。在定風(fēng)量情況下逐時系數(shù)為各房間逐時最大值之和,變風(fēng)量系數(shù)狀況下是各房間逐時之和的最大值。朝向不一樣的房間,逐時系數(shù)也不相同,所以空調(diào)機組的分擔(dān)比例也要不一樣。對于使用以水為媒介的系統(tǒng),還要考慮同時應(yīng)用系數(shù)的不同。第三,新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用變新風(fēng)比系統(tǒng)。變新風(fēng)比系統(tǒng)相對全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),全年約能節(jié)能10%以上,因此這部分能耗也不能小看。
2.2熱源的優(yōu)化選擇
在暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計經(jīng)過中,要依據(jù)項目建筑的現(xiàn)實狀況,對熱源進行合理選擇。通常狀況下,中國市場常見的熱源類型關(guān)鍵為:熱泵、熱電站、區(qū)域鍋爐房、小型鍋爐、直燃型溴化鋰吸收式熱水機組等。以能源的運用效率來看,普通熱電站的運行效率最高,位居其次的是熱泵技術(shù)。熱泵關(guān)鍵運用自然中包含的很多可再生、低品位能源作為熱源,像地表水、太陽能、大氣、地?zé)岬龋?jīng)過運行壓縮機,在熱源中吸取熱能,提升溫度以后傳輸?shù)礁邷責(zé)嵩粗小R罁?jù)熱泵的能源不一樣,能夠分為兩大類,空氣源熱泵和地源熱泵。空氣源熱泵分為單元式熱泵空調(diào)機組、中央空調(diào)系統(tǒng)。以地埋管為代表的地源熱泵系統(tǒng),能夠完成最少30%以上的節(jié)能目標:直燃型溴化鋰吸收式機組,其供熱效率和燃氣鍋爐基本相同,但是溴化鋰直燃機組可實現(xiàn)制冷,而鍋爐只能制熱。
2.3蓄能技術(shù)
蓄能就是指在電力要求低谷時對制冷、制熱設(shè)備進行啟動,把形成的冷或熱儲存在某種媒介中,在電力需求高峰時,放出保存的冷或熱釋來應(yīng)用,從而使高峰用電量減少。蓄能技術(shù)關(guān)鍵針對熱能或電能儲存,并著眼于大規(guī)模、長時間運用。在蓄能技術(shù)中,通常要求儲能密度大、變換損耗小、運行費用低、維護相對容易與環(huán)境不容易污染。在二十世紀末,這一技術(shù)開始普遍運用。巴西則是這一技術(shù)運用特別成功的國家。其應(yīng)用抽水蓄能電站,把電能成本由每度3.5美分降低到了2.5美分。使用蓄能技術(shù),能夠使城市辦公建筑電網(wǎng)的谷峰差減少,讓電網(wǎng)的運行效率提升,有效配置能源資源,而且保護城市辦公建筑生態(tài)環(huán)境。
2.4變流量技術(shù)
使用變流量技術(shù)可以有效完成綠色生態(tài)建筑的節(jié)能。在實施空調(diào)暖通系統(tǒng)設(shè)計時,要依據(jù)當?shù)夭焕麣庀髼l件實施負荷和選擇設(shè)備,所以空調(diào)暖通系統(tǒng)在絕大多數(shù)時間里,它的設(shè)計負荷要比現(xiàn)實負荷大,而且現(xiàn)實負荷是時刻改變的。因此,作為冷量和熱量載體的空氣與水,它的流量也要隨著空調(diào)暖通的現(xiàn)實負荷的改變而變化的,控制熱媒流量可以有降低熱媒輸送能力,提升空調(diào)暖通系統(tǒng)的節(jié)能效果。在最大限度節(jié)省能源的同時滿足時刻改變的負荷要求,且對空調(diào)暖通系統(tǒng)實施有效地動態(tài)控制是這些年空調(diào)暖通技術(shù)范圍的重點研發(fā)方向。
2.5熱泵技術(shù)
其實在我們生活的四周存在著非常多不可以直接運用的熱能,例如空氣、土壤、水的熱能與太陽能、工業(yè)費熱,但是運用熱泵技術(shù)能夠把這些原本不可以直接運用的熱能轉(zhuǎn)換為能夠運用的熱能。這樣就可以極大程度上使部分不可再生的能消耗減少。熱泵機組在一開始的階段還不夠成熟,所使用的冷媒是氟利昂,但是氟利昂對地球大氣層的破壞功能特別強,隨著社會科技的進步,就逐漸的舍棄了氟利昂。為了使大氣層危機得到緩解,保護地球臭氧層,現(xiàn)階段的熱泵技術(shù)大幅度提升了氟利昂的制冷系數(shù),或者是開發(fā)氟利昂的取代品,而且已經(jīng)在實踐中進行了運用。
2.6增強冷熱回收運用增大能源的運用
目前的社會,回收運用空調(diào)的冷熱受到普遍重視與推廣。比如,夏天時,運用衛(wèi)生熱水,在空調(diào)中運用全熱回收器,這些措施都增加了能量回收運用率。現(xiàn)在,把多余的能量轉(zhuǎn)移到需求位置已經(jīng)變成空調(diào)節(jié)能的一種新趨勢,全熱回收對能源運用率的提升,能夠達到75%~80%之間。在空調(diào)系統(tǒng)中,還能夠應(yīng)用能量回收設(shè)備有:回收環(huán)路等換熱器。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,最常用的是熱泵回收,能夠回收110℃以下的能量,使得供熱、采暖設(shè)備能夠運用低溫?zé)嵩磁c自然環(huán)境熱源,這種節(jié)能技術(shù)是一種新型而且高效技術(shù)。假如熱泵與回收設(shè)備聯(lián)合應(yīng)用,和單一的系統(tǒng)對比,其更好的節(jié)能效果。
3結(jié)語
在節(jié)能方面,暖通占有非常大的作用,在全年的用能方面,暖通占有了極大的比例,因此我們說綠色生態(tài)建筑需要與自然環(huán)境和諧融洽,在這基礎(chǔ)上建筑物的舒適性和功用性還要盡可能地提升,為了真正完成節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟舒適的暖通空調(diào)系統(tǒng),一定要大力展開節(jié)能環(huán)保技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的運用于發(fā)展,使的節(jié)能環(huán)保功能進一步的提高。
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作者:吳姝 單位:貴陽建筑勘察設(shè)計有限公司