暖通空调系统节能技术及设计方法

暖通空调系统节能技术及设计方法

[摘要]随着高科技技术时代的到来,我国建筑业已进入一个崭新阶段,新型暖通空调节能技术已被建筑行业广泛利用,对建筑施工节约能源具有重要意义。暖通空调节能技术不仅极大地降低了能源消耗,减少了环境污染,同时也提升了暖通空调在建筑中的利用效率。暖通空调节能技术的应用,对社会自然环境起到了良好的保护作用,实现了国家提倡可持续发展的战略目标。因此,对建筑暖通空调节能技术与设计方法进行了分析。

[关键词]暖通空调系统;节能技术;设计方法

在国民经济快速增长的今天,人们生活水平不断提高,对房屋建筑设计的要求也越来越严格。人们不再满足于办公室的舒适美观,更对绿色环保和节约能源方面有了新的观念。在国家可持续发展政策的倡导下,建筑业在工程技术的设计和建设中,逐步形成了绿色环保这一先进的设计理念,暖通空调节能技术,在建筑节能设计中有着非常重要的作用。能源消耗对整个建筑业生产建设有着重要影响,因此,工程设计师要根据建设中能源消耗大小程度,结合行业特点进行科学合理的暖通空调设计,使建筑暖通空调节能技术得到最大应用效果。暖通空调节能设计增加了人们节能环保的观念意识,促进了未来暖通空调行业的发展。

1暖通空调系统节能技术分析

1.1暖通空调系统负荷能力设计

正确而精准计算负荷,确保系统负荷达到标准。系统负荷偏小就不能满足运行要求,而系统负荷偏大则会导致运行费用增加,给建筑业生产成本造成不必要的损失。因此,对空调系统负荷进行正确计算,不仅可以消除不必要的能源损耗,同时也节约了建筑建设成本。

1.2系统控制水平节能效应

采用舒适性评价指标作为空调系统调控参数,选择适合人体舒适条件的指标进行控制,增加舒适性评价指标节能效果。

1.3围护结构保温隔热性能

为减少系统在运行时造成的热损失,在设备周围加设了围护结构。围护结构不仅具有良好的保温隔热性能,同时还减少了能源消耗,节约了运行资金成本,在暖通空调的优化设计中,空调围护结构的设计和安装对系统起到了很好的保护作用。

1.4建筑物周围绿化设计

当今工程建筑设计中,建筑物周围都采用绿化设计,浓郁的绿色植物不仅美化了建筑环境,同时还具有遮光的作用。由于建筑物长期接受阳光的照射,屋顶因太阳辐射产生的热量增加了空调系统的能源消耗,绿色植物通过光合作用对热量产生的水分蒸发,对建筑节能有着重要的意义。绿化设计会大幅降低屋顶结构表面的温度,增加了建筑暖通空调设计的节能效果。

1.5变流量技术对空调系统流量调节

空调系统在工作运行时会产生大量的流量,流量对系统的负荷能力产生影响,实际流量的负荷能力往往超过预先设计的负荷能力,造成系统流量负荷异常。为有效控制系统的流量,满足不断变化负荷能力要求,采用了改变系统动力变流量技术。变流量技术对空调系统流量的有效调节,解决了负荷能力异常对空调系统的影响,节约了建设资金成本。

1.6排风余热回收技术对系统节能的作用

在夏季时建筑空调排风,无论是空气温度还是湿度,都要低于室外新风温度和湿度。而到了冬季正好相反,室内的温度和湿度要高于室外新风的温度和湿度。为有效利用空调系统这一规律,排风余热回收技术的应用,对排风和新风进行热回收装置的热交换,极大地降低或提高了新风温度和湿度。热交换器需安装在排风出口,排风和新风在各自的通道进行热交换,利用排风余热和新风的交汇达到回收排风余热的效果。排风余热回收技术的应用,不仅提高了室内空气流通的质量,同时增加了系统节能效果,热回收技术设备的研制和开发,对暖通空调系统的节能具有重要意义。由于热回收设备具有安全可靠易于安装的特点,在供暖、空调等行业得到了广泛应用。

1.7地源热泵技术的节能作用

在现代工程建筑中,地源热泵技术被应用到建筑采暖和制冷当中,地源热泵技术是通过热泵装置,使热量从低温热源向高温热源移动的技术。地源热泵可利用电源控制,实现低温热源向高温热源的转移,同时又可进行高温热源向低温热源的转移。热泵技术通过对工业生产及自然环境产生的低温热源储藏并回收,利用热泵技术把回收的低温热源转换成高温热源,不仅起到了节能作用,同时也为人们的生产和生活提供了很大帮助。

1.8建筑围护结构保温设计的节能作用

在当今建筑工程中,大多采用新型节能的保温材料,这种新型的保温材料具有保温性好、节约能源的特点。

1.9系统设备输送力与能耗关系

通过输送效率高并符合性能好的动力设备进行输送,节约了大量的能源,同时也满足了人们对空调精度和人体舒适度的需求。

2暖通空调系统节能设计方法

暖通空调系统在规划设计中,要以环保节能为理念,再将设计与施工相结合,实现各项设计在实际施工中的合理性,并确保设计与施工的安全可靠性和易操作性。因此,系统在设计中一定要选择专业能力强,并且具有高度节能意识的科技人才,对设计施工和后期维修才能体现更好的节能效果。管理者要有丰富的管理经验,工作中以降低能耗为核心思想,树立节能理念并具有高度的责任心,积极贯彻执行节能政策。

2.1空调冷冻水系统优化设计

暖通空调在冷冻水系统设计时,应首先考虑冷冻水系统的节能效果。系统大多采用两管制水或四管制水,这2种系统在自动化运行时,不会产生明显的负荷变化,同时也减少了大量的能源消耗。两管制水系统在暖通空调系统当中,无需系统提供冷热供应,只是随着季节变化来进行自然的转化进行冷热供应。另外,有一部分实验楼建设的空调供给方式是全年供给冷水,实行的也是两管制水系统,这2种供给方式存在着一定的局限性。现阶段大部分的空调都实行冷热交替使用,建筑工程在优化设计中,对空调的制冷系统和制热系统进行随时切换的方式,交替或同时使用空调系统,空调系统任何季节都能对房间进行同时的供热或供冷,以达到人们对空调舒适度的要求。这种系统优化方式采用的是四管制水系统,四管制水系统在运行中,对所服务的空调区域的温度参数可以独立控制,采取自由选择供热或供冷的运行模式,工作运行时系统间互不干涉,独立完成各自不同的运行供给任务。空调冷冻水系统的优化设计,减少了系统运行时产生的能源消耗,同时也满足了人们对空气温度及生活环境的需求。

2.2建筑热工性能优化设计

建筑工程在暖通空调的设计安装上,要根据空调系统运行的特点及系统的符合能力,采取科学合理的护设计和安装。由于建筑物的外形结构和环境不同,经过长期的风吹日晒造成热工性能减弱,热损失的增加消耗了大量的能源。为了减少能源消耗和热损失量,建筑物采取护节能设计,改善建筑物的热工性能。因此,围护结构在热工性能优化设计时,要采用符合国家规定的热阻材料,这种材料具有传热系数小的特点,减少了能源消耗。建筑热工性能设计时,需根据日照时间进行窗墙比与形体系数的合理设计,尽量避免选用透明玻璃。由于建筑物外窗承受日照时间较长,受到的太阳辐射较大造成传热损失。在对建筑物进行热工性能优化设计时,首先考虑建筑内外的热损失问题,对建筑物的屋顶与外墙的优化,需多种植绿化植被,实现建筑热工性能优化节能,使建筑构造达到节能标准。

2.3通风系统优化设计

建筑物空调通风系统,主要是在空调外侧设置送风管道,通过该管道实现安全送风,而空调中间是回风管道,可用作排烟通道。排风排烟管道都设在建筑物窗口区域,当设置区域范围内发生堵塞或火灾时,采用机械排烟方式快速进行通风排烟,避免灾难发生,保障公民生命财产安全,起到了一定的安全保护作用。在相对狭小的空间里,通风系统根据使用要求进行空调或通风功能设置,将空气通过空调系统进行一系列处理,从而达到室内温度和湿度所需标准。根据变风量对传送到房间的风量进行改变,以此优化设计通风系统,减少整个系统的总送风量,实现系统优化的同时,还起到了节约能源的作用。

2.4控制暖通空调噪声

暖通空调系统在工作运行时,由于空气、水和风机盘管的相互作用会产生各种噪声。为了解决噪声给人们工作生活带来的影响,在控制空调噪声的优化设计上,要根据噪声形成的原因进行设计控制。(1)严格要求线圈加工质量。提高线圈在生产加工时的精准度,减轻风扇小叶轮的重量,大幅降低了电动机和叶轮之间振动所产生的噪声。(2)使用配置较低的噪声设备。在风机盘管安装时把送风口设置在房间上部,通过安装低配置噪声设备,能够将噪声和室内隔离,以此达到降低噪声效果,减少噪声对人们生活工作的影响。(3)采取消声处理。任何暖通空调都会产生噪声,只能采取消声处理措施尽量把噪声降低。

3结束语

随着国民经济的快速增长,社会上各行各业对能源的需求越来越多。为了更好的节约能源,保护人们的生活环境,暖通空调节能设计,完善了空调系统在建筑热工性能、通风系统和降低噪声等各个方面的性能。暖通空调技术给人们的生活提供了很大的帮助,满足了人们生活中对空气的温度和湿度的要求,给人们创造了一个温馨舒适的生活环境。暖通空调节能技术的优化设计,不仅节约了大量的资源,同时减少了环境污染,为社会经济发展做出了贡献,促进了暖通空调行业的快速发展。虽然研究暖通空调系统设计的节能技术具有良好的节能优势,但在优化方案中还存在着许多不足之处,因此,在后续研究进程中,对方案中存在的问题进行深入研究。

作者:杨华 单位:农业农村部规划设计研究院