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摘要:面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,才能走上可持续发展道路。空调暖通系统作为现代建筑种的重要组成部分,其环保节能技术已经成为了我国节能技术中的重点研究对象。基于此,笔者在文中对暖通空调制冷系统中的环保节能技术进行了相应探讨,旨在为我国环保节能技术的发展尽一份绵薄之力。
关键词:建筑节能;暖通空调;环保技术;节能技术
随着社会经济的不断发展,人们生活质量的不断提升,我国建筑能耗也在不断提升,HVAC中国建筑能耗研究报告(2018)中数据显示,我国建筑能耗在总能源消费中占比高达20.6%。暖通空调作为现代建筑中的主要耗能系统,和当前社会能源紧张形势的形成有着一定的联系。因此,暖通空调中环保节能技术的应用已经成为了当前节能技术研究最为迫切的任务。
一、暖通空调的作用以及影响
(一)暖通空调的作用
暖通空调的功能主要体现在采暖、通风、调节空气三个方面,通过系统的运作,能够为人们创造出舒适的居住环境,将建筑中的湿度、温度、空气流速调控到人们所需要的范围内。另外,暖通空调除了引进新风,还能够将空气进行冷却、过滤,空气中的部分病毒、细菌、烟尘都能够被暖通空调所去除,因其卓著的效能,目前已经在现代建筑中得到了广泛应用,并且深受人们青睐[1]。
(二)暖通空调的影响
根据中国产业信息调查显示,2017年,我国人均用电量为年均4000千瓦时,居民每天有73%的时间在室内环境中生活,也就是说我国居民每天有17.5h的时间处于室内环境中[2]。从这个角度看,室内的空气质量直接决定了人们的生活质量、生命健康。但是,随着我国城市化建设的脚步逐渐加快,城市中空气质量越来越差,建筑物中的建筑材料也对室内空气造成了一定的污染。比如,家具中的甲醛、油漆,如果建筑物中的空气循环不足,新风量不足,那么就会导致室内空气质量下降。因此,人们逐渐开始应用暖通空调来解决这一问题,但是暖通空调使用率的上升,代表着建筑能耗的不断增加,而节能环保技术就能成功解决这一矛盾,实现在增加室内新风量的同时,降低建筑能耗[3]。
二、建筑结构对暖通空调耗能影响
(一)建筑围护结构对暖通空调耗能影响
建筑围护结构主要分为内围护结构和外围护结构,其中内围护结构主要包括建筑顶棚、地面、墙体等等;外围护结构主要包括屋面、窗户、阳台门、外墙等等。围护结构会在一定程度上增加暖通空调的热量损失,以我国北方2个单元5层的砖墙、混凝土楼板结构建筑为例,围护结构是暖通空调损失热量的主要因素,约占全部热损失的75%(窗户热损失22%、阳台门热损失4%、外墙热损失24%、屋面热损失8%、楼梯间隔墙热损失12%、地面热损失3%、入户门热损失2%、门窗缝隙热损失23%)[4]。由此可见,想要实现暖通空调的节能减耗,就要改善建筑围护结构。
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(二)建筑规划对暖通空调耗能影响
建筑规划会对暖通空调造成重要影响,建筑的选址、分区、布局、朝向、体型、光照、外部环境,都会在不同程度上影响建筑的热量流失。合理规划建筑的朝向,利用太阳光照,以及当地的地形地貌,避免地理因素带来的影响,就能够有效提高建筑的节能效果,从而减少建筑能耗,创造出更为良好的居住环境。
三、暖通空调的节能环保设计
(一)冷热源的选择
冷热源的选择直接决定了暖通空调的节能效果。目前,常见的中央空调冷热源配置方式有以下几种:热泵型机组、水冷冷水机组、溴化锂吸收式机组。其中,热泵型机组夏季制冷、冬季制热,其能效较低,在这三种机组中,其节能环保效果较好;水冷冷水机组的制冷效果较好,不过能耗较高;溴化锂吸收式机组的能效比较低,比较省电,但是节能效果比较差,适用于保温效果良好的建筑中[5]。
(二)蓄冷系统的采用
因为气候变化的原因,世界上各个国家的用电负荷峰谷差异都比较大,在用电高峰时期电力供应不足,而在用电量需求小的时期电力供应却过剩。针对这种情况,就可在用电低谷时期采用蓄冷系统,通过该系统来将水制作成冰,在用电高峰时期再将储存的冷量释放出来,这就能够有效缩小用电峰谷差异,产生较好的节能环保效果。
四、环保节能技术在暖通空调系统中的应用
(一)太阳能技术的应用
目前,太阳能技术在暖通空调系统中的应用主要分为被动应用和主动应用两种,其中主动应用主要体现为太阳能制冷、太阳能采暖两个方面。太阳能制冷主要是将太阳能转化为电能,然后将电能作为制冷的主要能源,同时还可以将太阳能作为驱动溴化锂吸收式机组的能源。太阳能采暖是将太阳热能作为辅助制热能源,将加热的水在管道中循环流动,从而实现向房间的热能供应。随着该技术的不断发展,承载压力大、工作温度高、耐冲击的太阳能供热热管以及集成器逐渐得到了应用。
(二)自然风的应用
自然风是自然界中的循环能源,也是目前暖通空调节能环保技术中的重点研究对象。当室外空气的温度、焓值低于室内温度、焓值时,在供冷期间就可以利用室外风所携带的自然冷量来降低室内的温度,从而满足室内温度调节需求。自然风的应用通常在供冷的夜间以及季节过渡期,目前主要使用的方法为直接供冷、通风蓄冷。虽然该方法的制冷效果较差,但是该方法不会消耗电能,同时还能优化室内的空气品质。
(三)地下水的应用
地下水的温度通常低于室内,地下水甚至可以直接作为暖通空调系统中的冷源,所以该技术有着较好的应用前景。目前,水源热泵技术就是利用浅层地下水来制冷、供热的新型节能技术,不过在应用的过程中要注意地下水质,避免不合格的水质对暖通系统造成损害。
结束语:
综上所述,随着暖通空调系统应用率的提高,暖通空调的节能环保技术就显得越来越重要,在这种情况下,需要不但提升空调系统节能水平,通过采用多种技术来提高暖通空调的节能效果,从而让建筑耗能得到有效降低。
参考文献:
[1]刘小湘. 暖通空调制冷系统的优化控制方法研究[J]. 中国高新技术企业, 2017(3):28-29.
[2]陈胜贵. 建筑暖通空调工程中制冷系统管道的施工技术[J]. 建材与装饰, 2017(13).
[3]林则森. 暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术探微[J]. 科学技术创新, 2017(19):165-166.
[4]梁军, 李承泳. 北京某写字楼项目暖通空调高效制冷机房设计[J]. 建筑热能通风空调, 2017(9).
[5]王长娜. 浅谈我国暖通空调制冷技术的发展[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(15):00332-00332.
论文作者:张作军,张娟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/15
标签:暖通空调论文; 建筑论文; 节能论文; 损失论文; 太阳能论文; 结构论文; 节能技术论文; 《防护工程》2019年第1期论文;