浅谈暖通空调的节能问题

浅谈暖通空调的节能问题

中航天建设工程有限公司北京市100076

摘要:近年来,随着我国经济不断发展,人们对现代建筑及环境舒适度要求的增高,使得暖通空调的应用得到迅速普及。然而,在人们逐渐享受相对舒适的室内环境的同时,暖通空调的能耗问题也逐渐得到人们的重视。据统计,在公共建筑基本设施的全年能耗中,人们用暖通空调进行采暖和制冷的能耗占建筑总能耗的50~60%。所以,如何对暖通空调进行技术设计,以降低其能耗是当下暖通行业的重中之重。

关键词:暖通空调;能耗;绿色节能

1导言

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展,现在的人们越来越关心我们赖以生存的地球,世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施来改善环境,减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题,要从根本上解决能源问题,除了寻找新的能源,节能是关键的,也是目前最直接有效的重要措施,在最近几年,通过努力,人们在节能技术的研究和产品开发上都取得了巨大的成果。

2暖通节能设计的关键性

当国家经济发展在满足国民基本温饱需求后,人们就开始追求更高层次上的满足———舒适性的要求。暖通空调的出现满足了人们的舒适性需求。同时,人们在追求舒适性时也带来了一个不可忽视的问题—能耗过大。据统计,我国的建筑能耗平均占据整个城市能耗的30%左右,其中,使用暖通空调调节室内温湿度所带来的能耗占据建筑能耗的50~60%。随着社会发展,人们的绿色环保意识逐渐提高,降低暖通空调的能耗,响应我国创建节约型社会的号召也就成为了一个共识。

在全世界的整个节能格局来说,我国的节能技术还有待提高。很多重视节能技术发展的国家在此方面已有很大的建树并陆续出台了很多节能的相关法律法规,尤其在建筑节能方面更是取得可观的节能成果。比如,在2001年,法国政府出资457万欧元利用各媒体对节能措施进行推广,并制定相应的法律,大大降低了建筑能耗。美国自1992年批准了《联合国气候变化框架公约》开始,逐渐加大节能环保力度,历任美国总统更是把节能环保作为自己的一大工作目标。

在这样全球进入节能环保行动的大环境下,为了缩小我国与发达国家的差距,降低能耗问题对我国经济和社会发展的阻碍。习近平主席曾在中共中央政治局第四十一次集体学习时强调:推动形成绿色发展方式和生活方式,为人民群众创造良好生产生活环境。其中习主席注重强调的就是节约能源的问题。就我国当下的节能技术和措施而言,还有巨大的进步空间,而在耗能巨大的暖通空调方面,更加需要技术的研发来降低能耗。我国现阶段的大多数建筑都没有意识到更没有解决的问题就是:隔热保温性能差,整个建筑的围护体系热传导系数远远高于一些发达国家。这就在很大程度上限制了我国建筑节能技术的研发。由此而言,我国更加需要在建筑节能尤其是暖通空调节能技术上得到发展。

3暖通空调节能方面存在的主要问题

3.1暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加之工程设计周期普遍较短。设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准,甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。另外,目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业,甚至一部分人员根本未经过任何培训,对本专业理论知识似懂非懂,常凭经验工作,在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决。最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患。

3.2暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法

暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从,如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空调设计人员的重要课题。另一方面。不科学的评价方法则会起到误导的作用.造成严重损失。

4暖通空调节能的方式方法

近些年来,我国科学技术水平得到了不断提升,暖通空调领域也不断出现新的技术,这些技术对于节能来说具有非常重要的意义。笔者通过长期的研究与实践认为,想要实现暖通空调领域节能水平的提高,应当从以下几方面入手:

4.1实现暖通空调系统的精心设计,切实保障暖通空调能够在低耗能高效率的情况下运行

暖通空调系统与其他系统不同,是一个庞大复杂的系统,该设计水平的优劣直接关系着暖通空调的使用。一般情况下,设计师在设计暖通空调系统时,会依照最大负荷来实现实际需要,因此,暖通空调的实际运行大多低于空调的负荷。如果系统各部分的设计内容不能满足暖通空调的运行需求,那么就会消耗很多的能量。又如,在设计新风系统时,设计师往往会根据室外气象参数的变化来实现对暖通空调新风量的设计,以尽可能地缩短暖通空调的开启时间,为广大民众提供更优质的服务。由此可见,暖通空调的优质设计能够实现暖通空调的节能。

4.2实现建筑物结构保温性能的提高,尽可能地减少冷热损失

据统计,暖通空调维护结构的负荷在所有负荷当中占据着较大的比例,而在维护结构的负荷中维护结构的保温性能至关重要,因此,有必要通过维护结构的保温性能来实现空调的节能。笔者认为,维护结构的保温性能可以通过建筑结构保温性能的提高来实现,如果建筑物本身的结构保温性能得到了提升,那么暖通空调维护结构的负荷就会降低,进而实现节能。

4.3实现系统控制水平的提升,促使室内热湿环境参数得到调整

空调系统往往是通过温度和湿度以及风速来实现对人体的作用,为广大人民群众营造良好的生活环境。通常情况下,人体对环境的冷热感觉就是借助温度和湿度以及风速等来实现的。以往,我们仅仅是通过温度控制来实现对空调的控制,这种控制是片面的、不全面的,如果长期沿用这种方式对空调进行控制,势必会带来很多问题。常见的问题包括,空调系统难以实现直接的对人作用,也不能迅速地改变环境,跟随环境的变化而变化,从而给人体带来不适感。如果我们将热湿环境的研究成果应用到空调的控制方式方法上,以舒适性评价指标为标准,对空调系统进行控制,一方面可以解决传统空调控制方式存在的弊端,另一方面还可以实现最大限度的节能。将热湿环境研究成果应用到暖通空调系统当中,可以为实现空调控制提供一定的理论基础。例如我们可以通过舒适性评价指标来实现对空调系统参数的控制和了解,这种方式能够实现暖通空调的有效节能。

4.4实现节能、舒适、健康的空调方式选择

能够对人体热舒适性环境产生影响的参数并非只有一种,其涵盖范围多种多样,不同的参数组合往往能够达到不同的效果。例如在寒冷的冬季,我们通常采用传统空调的方式来实现温度的增加,在这一过程中,室内温度的增加是通过实现人体与室内环境湿热交换来实现的,当然这种交换是建立在较高温度的基础上。此时,空调若想维持室内的较高温度,那么维护结构的热损失能耗就相对较高。而如果我们能够通过深入的研究,将热湿环境的研究成果用到空调方式改变上,加强热辐射的覆盖范围,那么,在提高室内温度时,就完全不需要那么高的空气温度。笔者通过大量的实践发现,传统的加温方式所需要的空气温度大约在18℃~20℃左右,而新形式下,仅仅需要12℃~14℃,从这一点就可以显示出,与前者相比,后者的节能效果更佳,在夏季也能够达到类似的效果。

4.5实现可再生能源在暖通空调中的应用

近些年来,人们生活水平得到了不断提高,空调系统的应用范围也得到了进一步拓展,这就在一定程度上导致了空调能耗的大幅度提升。因此,为了实现能源的节约,为了保护生态环境,实现可持续发展,应当加大可再生能源在空调中的利用比例。以地源热泵空调系统为例,它可以充分利用地下恒温层土壤的热度来提高暖通空调系统的cop数值,有效降低同等条件下系统制热和制冷时所需要的能源,尽可能地提高能源的应用效率。

4.6实现冷热回收利用研究工作的开展

目前我国各地区开始研究冷热回收利用工作,常见的冷热回收工作包括空调系统排风的全热回收器等等,通过这种方式,可以进一步提高空调系统能源的应用效率,实现能源的可持续利用,避免能源的浪费。

5结束语

总之,从近几年人类发展与能源危机、环境保护的冲突来看,对暖通空调进行节能技术研发和设计对我国发展具有重大的意义。降低暖通空调的能耗不仅可以在一定程度上解决我国当前面临的能源问题,还可以响应我国政府节能的号召,与人们的绿色节能生活理念相契合,促进我国国民经济的发展,实现社会的可持续发展。

参考文献

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