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摘要:节能环保技术在暖通空调领域的应用正在扩大和普及,而空调的耗能又是巨大的,节能、环保、绿色等概念的影响及我国能源结构的调整,对暖通空调设计的挑战越来越严峻,因此,在暖通空调系统中要注重环保节能的考虑,提高空调系统的节能总体水平。在节省能源、保护环境的大环境下,要采取各种节能措施,降低空调系统的运行能耗和费用。
关键词:节能环保技术;暖通空调系统;应用
1.暖通空调的作用以及影响
1.1暖通空调的作用
暖通空调是采暖、通风、空气调节的简称,是一种分户型的中央空调。它与一般的空调不同,暖通空调的主要作用是对空气的湿度、温度、洁净度以及气流的速度等因素进行调整;然而一般的空调,其目的便是通过确保人体处于平衡状态而满足人们的舒适感。因此,暖通空调比一般性的空调的作用更大,也更加广泛。
1.2暖通空调的影响
暖通空调影响着人们,因为据有关报道显示,人们有80%以上的时间是在室内的,然而只有一部分的时间是花费在交通和室外上。这也就是说,室内环境的质量影响着人们的身体健康,但是,随着建筑物的多样化发展,室内污染物的增加,室内的空气质量难免会下降,因此,暖通空调设计是结合室内环境来构造的,通过对人所居住的环境的湿度和温度的了解,从而对暖通空调进行设计,进而满足人们的舒适性要求。但是室内热环境的调节应该与室外温度的变化相适应,给人们身体一个可以接受的温度变化范围。然而,在净化室内空气,为人们提供舒适环境的同时,暖通空调也会存在大量能源的消耗,且随着运行时间的延长,消耗的水平也会大幅度提升。所以,在暖通空调系统中应用环保节能技术,不但能确保系统的长时间可靠运行,而且充分降低消耗的能源,对自然环境保护有着重要的现实意义。
2.暖通空调系统中运用节能环保技术的要求
2.1合理控制通风量以保障空气品质
在建筑项目中应用节能环保技术,不仅需要让室内的通风量尽可能大,也需要对进排风进行合理控制,对室内气流进行合理组织,以达到消除室内异味、浮尘与细菌的目的。通过合理的通风控制,不仅可以并保障室内空气质量,改善住宅的居住环境,也符合节能的要求。
2.2保障室内的热舒适度符合要求
室内热舒适度的影响因素包括温度、风速、湿度以及辐射温度等。在对暖通空调中应用节能环保技术,就需要对这些影响因素进行分析,通过巧妙组合保障它们的合适比例,进而满足室内舒适度。例如,由于建筑围护结构具有一定的热传导性,可以借助该部分降低室外温度变化对室内的影响,营造良好的室内微气候。
2.3保障局部与整体设计的协调性
对于人口较为密集的建筑如写字楼等,可以采用集中供暖的方式来减少能耗。但是在对建筑进行整体暖通设计时,也需要满足个体需求的差异性,保障节能控制有一定的弹性空间。在对暖通空调进行设计时,首先保障每个房间能够独立进行温度调节,然后再对分户热量进行合理设计。
3.节能环保技术在暖通空调系统中的具体应用
3.1选择合适的冷热源
在系统设计中对设备进行合理选配已成为空调节能的关键,合理配置中央空调系统的冷热源对节能与能源合理利用的意义非常重大。中央空调常见的冷热源配置方式有水冷冷水机组+锅炉、热泵型机组和溴化锂吸收式机组。第一种冷热源在设计工况下的能效比较高;第二种冷热源即热泵型机组,夏季制冷,冬季制热。在设计工况下,其能效比水冷机组要低,仅达到3左右,但其具有良好的节能和环保效果;中央空调的另一种冷热源为溴化锂吸收式机组,这类机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,节电不节能,适用于有废热和余热的地方。
3.2应用节能型、性能好的设备
冷热源主机设备根据其工作原理的不同,分为离心式、螺杆式、活塞式和吸收式。我们主要通过能效比对其进行选择,其中能效最高的是离心式,螺杆式次之,活塞式能效较低,而吸收式的能效最差。由于吸收式的制冷机能效最低,所以在供电负荷尚可的情况下,我们应尽量避免使用吸收式制冷机。总而言之,我们需要综合考虑建筑的投资资金、用途、规模和机房条件、维护管理等情况来进行合理的选择。
3.3采用变频系统
变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势,它不仅能有效改良空调系统的工艺不足,还能大幅降低能耗,节省运行成本。采用变频技术的原因有:
3.3.1设计者在选择设备时,通常留有一定的设计余量(20%~25%),实际上设备也极少在全负荷工况下运行,甚至从未全负荷运行过。
3.3.2建筑物由于使用情况的变化(如出租率不高,建筑功能变化等),负荷也会发生相应变化。
3.3.3建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而波动。
通常空调设备只能按设计的额定功率运行,当负荷降低时,设备仍然按照额定功率全负荷输出运行,这就必然造成能量的浪费。如果我们能够使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化,那么就可起到节能的效果。
根据空调负荷来相应改变水流量或风流量可有效实现地节能。变风量空调系统(VAV)是通过末端装置来补偿室内负荷的变动,调节房间送风量以维持室温。变风量和定风量系统相比,一般情况下可节能50%。变水量系统(风机盘管)是通过水量控制的方法来调节温度的,其比定流量系统要节电。随着工业变频器的推广应用,通过对水流量、风量及主机等的变频控制调节,可实现其同所需空调负荷的实时匹配,从而产生显著的节能效益。
3.4开发利用可再生资源
利用各种可再生资源,如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量,向建筑提热能,夏天向天然资源释放热量,给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用,弥补了供电不足的缺口,缓解了供电压力,也非常环保,不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应,并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂,就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。
我国地域广大,资源种类多样齐全,大多数地热资源的程度适中,适宜投入使用,也有一些地方存有高温地热,这类资源能够用于高温热泵,沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。
结束语
综上所述,虽然暖通空调的能耗是建筑能耗中的大户,但其节能潜力巨大。因此,在暖通空调领域,应该通过选择合适的冷热源、采用变频系统、采用热回收和低温地板辐射采暖技术以及开发利用可再生资源等方法来实现暖通空调的节能,这不仅会产生良好的经济效益和社会效益,还有益于环境改善,确保我国经济的可持续发展。
参考文献
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