暖通空调系统的节能设计浅谈论文_魏亚志

暖通空调系统的节能设计浅谈论文_魏亚志

湖北省城建设计院股份有限公司 湖北省武汉市 430051

摘要:随着人们生活水平的提高,舒适性空调系统得以广泛应用。暖通空调系统在营造舒适环境的同时,也在消耗大量的能源。如今国家提倡的持续发展战略深入人心,节约能耗在暖通空调设计中被人们重视。本文在分析暖通空调节能设计相关问题发的基础上,阐述了暖通空调系统节能设计的具体方案,并且提出了了节能设计的要点。

关键词:空调系统;节能设计;方法要点

前言

暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性这就使在具体条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能源。

1节能设计要点

1.1注意节能

空调系统设计要本着节能的要求进行,暖通空调系统节能设计要合理的选择热源系统,根据实际情况选择热电站或者是热泵技术,采取相应的措施来减少在热媒介输送过程中所产生的能力损耗,达到实际要求的节能效果,同时,在设计上要利用通风和空调相结合的节能方案,在满足负荷适应运行时的要求下,根据不同的使用功能对系统尽享划分,根据不同系统分开进行设置,进而实现节能的目的。

1.2实时控制与全年控制相结合

由于全年空调设计目标首先是以满足设计来确定设备装机容量,在绝大部分时间内热量需求都处于低负荷状态。如果满负荷的空气参数也得不到保证,就会出现过冷或过热的现象因此全年运行节能设计,需要关注空调系统的全年能耗消耗量问题,关注典型设计日的负荷,充分考虑年能耗量的情况。

1.3合理的系统设计

空调系统形式和系统服务范围的不同,会带来不同的能源消耗。一旦风系统负担范围较大,就无法达到输送能耗的限制要求。不同参数要求的空调区域,合在一个全空气系统之中,对于定风量系统也会造成能耗不合理的情况。空调系统设计应根据工程具体情况对空调运行季节进行全过程的分析计算,合理的设计方案,使空调系统在不同的气象参数状况下都能顺利地运行。

2暖通空调系统的节能设计措施

2.1暖通空调冷却水、冷热水、风系统的节能设计

为了实现暖通空调冷热水系统的节能设计,一方面,缩小空调系统供回水冷冻水的温度差,减少系统的能量消耗;另一方面,采用闭式循环模式,不仅可延长暖通空调系统的使用寿命,而且可有效减少暖通空调系统的输送能耗。并且,暖通空调系统尽量采用一泵到顶的设计方法,便于后期对暖通空调系统进行保养维护,减少建筑耗电量和施工成本。对于水资源比较紧张的地区,建筑暖通空调系统可设计冷却塔循环运行模式,缩小循环水泵扬程和空调系统能耗。同时,暖通空调系统冷却塔设置位置应确保良好的通风,实现良好的冷却效果。另外,在设计暖通空调系统时,应结合建筑暖通空调的实际运行条件,例如,日常运行状态、空气湿度和温度设定等,如果用户对于暖通空调系统没有特殊要求,可设计单风管系统,如果用户数量较多,对于暖通空调冷热效果要求较高,可设计全空气空调模式。建筑暖通空调系统的节能设计应尽量采用变风量,不仅可准确设定空调系统总风量,而且可准确调整暖通空调系统的风量负荷,有效降低风机能耗和运行容量。

2.2优化暖通空调系统设计

暖通空调系统设计应按照以下原则:第一,暖通空调系统应能够独立调控建筑室内各个房间的温度:第二,实现建筑分室或者分户的热量费用分摊:第三,简化暖通空调系统的管路设计,减少管材消耗,节省资金投入。暖通空调系统在建筑工程中的应用是一个比较复杂的过程,特别是中央空调系统,其设计质量对于暖通空调系统的使用寿命和使用性能有着重要影响,因此应根据建筑工程施工设计和业主的要求,优化暖通空调系统设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,实践证明,暖通空调系统穿过围护结构的负荷较大,产生很大的冷热损失,因此应尽量设计隔热保温性能良好的围护结构。

2.3冷却水节能设计方案

当所在区域没有丰富水资源时,无法采取直流式冷却水系统,需要降低循环水泵的能源消耗,把冷却塔当成暖通空调的冷源设备,冷却塔的设置需要有一个整洁的运行环境,首先要保证良好通风,然后就是保证冷却塔更好的冷却效果。在并联多台冷却塔时,可以均衡的进行补水。同时要对冷水机组进行冷却水低温保护,安装三通的调节阀来调节,这样可以有效的节约电能[1]。

2.4采用热回收装置

暖通空调系统在实际应用中,浪费了大量的余热,而这部分余热具有较高的利用价值,因此对暖通空调系统设计热回收装置,使用载热不同、状态不同的流体,利用热交换装置传递湿热或者总热,减少冷热源能量消耗,满足暖通空调系统所需的湿、热变化,实现空调系统节能目的。据相关统计表明,新风负荷占建筑空调负荷30-35%,为了确保建筑室内环境的干净卫生,暖通空调系统在运行时需要排出一部分空气,这也造成一部分能耗,并且在处理新风时还需要重新投入能量,而通过设置热回收装置,回收暖通空调系统的排风能量,再用这部分能量处理新风,可有效减少空调系统的能耗,提高节能性和经济性[2]。

2.5风系统节能设计方案

暖通空调要根据实际情况来进行区域分离。风系统采用全空气模式,采用单风管来送风,根据不同需要对温度进行分别控制。对于负荷运行时间较长的需要采用变风量的空调系统,变风量的空调系统通过调节风机的负荷,减少风机运行系统的能量消耗。

2.6采用现代化自控技术

在暖通空调系统中设计中央监控软件,实时监控空调系统的运行,分析暖通空调运行情况,自动调节温湿度,通过在线监测系统,控制暖通空调新风量,不仅可改善建筑室内环境,也可发挥节能作用。另外,中央控制系统和计算机监测系统可结合建筑室内的热湿负荷和外界气候条件,在确保暖通空调基本运行性能的基础上,采用最节能的处理方法和最佳的湿度和温度控制方式,使暖通空调系统实现智能化运行,有效提高资源利用率[3]。

2.7推广可再生能源空调

地源热泵。近年来,人们逐渐认识到地源热泵的使用价值,其主要是利用地下浅层的地热资源,采用电能等高位能源,使低温位能转移到高温位能,不仅可制冷也可以供热,具有节能、高效的特点。由于一年四季地能的温度都比较稳定,在夏季,暖通空调系统可利用地源热泵将地能作为一种重要冷源,将建筑室内热量传递到温度较低的地源中;在冬季,地能可作为暖通空调系统的热源,将温度较高的地热能传递到建筑室内用于采暖。地源热泵在暖通空调系统中可发挥蓄热器作用,有效提高暖通空调系统的能源利用率。太阳能暖通空调系统应积极利用太阳能资源,建筑暖通空调系统利用太阳能可分为主动式和被动式,主动式建筑太阳能系统设计比较复杂,还需设置利用电力辅助能源,施工造价相对较高,由储热器、泵、风机、太阳集热器等组成采暖降温系统。被动式太阳能利用系统结构比较简单,不需要设置其它辅助能源,通过正确处理建筑构件和合理布置建筑方位,采用自然热交换形式,实现太阳能资源利用。另外,建筑暖通空调系统可利用太阳能光电板、集热板等技术,合理设计太阳能集热墙,提高太阳能利用率[4]。

总结

年来,人们的生活水平明显提高,对于建筑生活环境提出了更高的要求,暖通空调系统作为建筑电气工程的重要组成部分,有助于改善人们的室内生活环境,给人们的生活提供了极大的便利,暖通空调系统节能设计有着相当重要的作用,节能技术的开发和运用是暖通空调系统设计发展的必然要求和方向因此要结合实际,节约能源,促进我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]樊志霞.浅谈建筑暖通空调系统的节能设计[J].居业,2017(09):74+76.

[2]陈金锡.浅谈暖通空调系统的节能问题[J].福建建材,2016(12):102-103.

[3]何娜.浅谈暖通空调系统的节能设计方案[J].科技视界,2015(15):230+291.

[4]南望.浅谈暖通空调系统节能设计[J].四川水泥,2015(05):270.

论文作者:魏亚志

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期

论文发表时间:2018/9/13

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