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建筑暖通空调节能降耗技术探究

作者:未知

  摘要:近年來,我国经济的繁荣发展带来了建筑行业繁荣与提升。与此同时,高度发达的建筑行业也催生出资源过度开发、能源消耗大等问题。随着人们物质生活水平的提升,节能环保意识逐渐深入人心,人们对建筑物的要求越来越高,其中暖通建筑工程系统,就是人们对建筑业提出的新要求衍生出的新领域。
  关键词:建筑暖通空调;节能降耗技术
  近年来,随着人们节能环保意识的提升,暖通空调能耗问题与节能环保之间的矛盾也越来越严峻。原有的建筑业现状与人们对于环保节能的需求之间难免出现不协调之处,有时甚至会出现一些较为激烈的矛盾和冲突。这些暴露出的问题如果不及时改变和纠正,势必将制约我国整个建筑业的可持续发展。
  1、暖通空调节能降耗方向
  建筑暖通空调系统包含供热采暖、通风工程、空气调节及配套输配系统,从减少需求和提高效率两个维度出发,暖通空调的节能降耗措施手段较多。项目可结合自身特点,量体裁衣,制定出行之有效的解决方案。
  1.1被动式节能
  在兼顾建筑功能及品质的同时,减少建筑对于暖通空调系统的配置需求,是减少后续设备选型运行能耗的最直接方式。目前,国家相关建筑节能标准已针对被动式节能相关的建筑体形系数、围护结构热工性能、建筑密封性能等指标做出具体规定,但最终效果保证,需要建筑专业利用建筑技术手段,配合精确的暖通空调负荷计算等评估方法,以及良好的施工质量来得以实现。
  1.2主动式节能
  在通过被动式节能措施,减少建筑耗能需求量的基础上,如何通过技术手段提高系统运行效率,是主动式节能的探究领域。伴随近年来伴随节能标准的严格要求以及设备厂商的产品升级,高效冷水机组,燃气热回收锅炉等主机设备已成为市场主流,同时风机、水泵等输配设备运行效率也得到提升。通过完善的暖通空调系统设计,并搭配可靠智能控制系统,实现系统整体运行效率的提升,是主动式节能的关键。
  2、高效空调系统的节能技术措施
  2.1变频技术应用
  暖通空调设计通常按照全年最不利工况进行设备选型,但是实际运行使用中,受到室外气温、入住率等因素影响,部分负荷工况运行时间较长,冷水机组压缩机、水泵及风机等动力设备经常出现“大马拉小车”的情况,运行耗电量也产生了不必要的浪费。选用配置变频装置的电机,可有效改善此问题。当系统处于部分负荷运行时,降频在减少设备转速满足实际流量需求的同时,可高效降低电机耗电量。
  2.2利用室外新风实现空调区域的免费制冷
  通风工程是早于空调技术使用的温度调节手段,由于无需开启冷水机组及输配水泵进行风水换热,可视为一种免费制冷手段。对于办公、商业等间隔运行的建筑,夏季可利用早晚温度较低的室外新风对空调房间进行预冷。同时在过渡季,可利用焓值较低的室外新风改善空调内区温度。
  2.3通过热交换装置实现能量回收
  新风系统是保证室内空气品质的重要环节,新风量及换气次数需满足相关设计标准要求。但由于冬夏季室外新风计算负荷较大,通常在整体空调负荷占比在20%~50%范围内,直接通过空调冷冻水或热水进行处理,负荷耗能量大。通过转轮、板式、热管等热回收装置,可实现利用排风温度进行夏季新风预冷,冬季新风预热的节能效果。
  2.4冰蓄冷技术
  冰蓄冷技术通过夜间低谷电费时段进行制冰,在白天尖峰电费时段融冰制冷,供建筑空调使用。建筑单体角度,冰蓄冷技术是一项减少运行电费的有效措施,但冷机实际运行耗能水平并非减少。城市整体配电角度,冰蓄冷技术可能合理优化供电负荷不均的情况,做好“削峰平谷”。在减少项目运行费用的同时,对于城市整体节能降耗也起到促进作用。
  3、暖通空调节能降耗把控举措
  3.1用节能降耗的绿色理念进行系统设计
  暖通系统设计是实现节能降耗的基础,在满足不利工况设计需求的同时,设计人员应尽可能结合节能标准要求,配置节能技术措施及相关实施条件。从选取高效冷热源设备;优化空调水输配管网设计,严格校核水泵扬程选型;配置必要变频装置,采用变风量、变水量、变制冷剂流量等系统及设备形式;为免费制冷增加新风竖井面积;空调及新风机组配置热回收装置等方面,为后续低耗能运行提供条件。
  同时,暖通空调节能降耗不是简单地技术堆砌,要结合项目自身特点,对相关节能配置进行经济性比选,从初投资及运行费用、回收期等方面,选取适合于项目的有效措施,控制建筑全生命周期的运行成本及耗能水平。
  3.2切实提升暖通空调自控系统水平
  暖通空调控制系统的运行控制水平直接影响整体运行品质,错误的运行方式甚至会提高系统能源消耗水平,减少设备使用寿命情况。近年来集中空调系统一般均配置群控装置,但由于前期设计不合理,施工质量偏差及物业使用水平等原因,实际通过群控系统进行运行的项目不多,大部分建筑通过物业运行人员的操作经验进行设备运行。
  于此同时,工业级可编程控制器的普及,物联网概念的落地已是大势所趋,暖通空调系统的节能降耗,需要结合优秀自控系统设计以及设备厂家的协议开放支持,实时了解负荷侧变化以及设备运行状态,合理调用系统设备及节能装置,保证运行稳定品质的同时,提升系统整体运行效率,实现最终的节能降耗目的。
  结语:
  总而言之,暖通空调作为现代建筑的重要组成部分,其耗能降低会对推进建筑行业节能减排的意义重大。因此在建筑暖通空调系统设计过程中,应进一步加强空调系统节能降耗技术应用研究,在满足人们居住需求的基础上,不断推动现代建筑走向节能、环保、绿色方向发展,以在更大程度上实现节能降耗。
  参考文献
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