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基于节能理念下的暖通空调系统设计

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基于节能理念下的暖通空调系统设计 【摘 要】 *年来能源供应日益紧张,然而建筑耗能却在不断上 升,因此合理控*ㄖ芎钠仍诿冀蕖Eǹ盏飨低辰谀苌杓颇苡 效降低建筑能耗,是建筑节能的有效途径之一。本文结合基于节能 理念下的暖通空调系统设计的意义,坚持的 4r 设计原则,重点从 暖通空调系统的节能设计策略进行阐述,提出个人观点,仅供同行 参考。 【关键词】 节能理念;暖通空调系统;设计 1 基于节能理念下的暖通空调系统设计的意义 随着经济的迅速发展与城市化进程的加快,环境与能源问题也越 来越受到人们的重视。目前,我国建筑业飞速发展,空调技术在国 防、科研、工厂、医院、宾馆、旅馆、商店、办公楼、影剧院、住 宅等建筑中广泛应用。在人们生活水*提高的同时建筑物的总耗能 也在不断增加,据统*ㄖ芎恼忌缁嶙苣芎牡 27%以上并呈不断 上升趋势。建筑能耗一般包括在照明、空调、通风、采暖、热水供 应与电器等方面的能耗,其中暖通空调能耗已成为建筑能耗的重要 构成部分,占建筑能耗的 30%~50%,所占的比重逐年上升。 现代建筑汇总常用暖通空调系统维持建筑物内部环境的温度与 湿度。暖通空调系统能耗包括输送设备能耗、新风负荷产生的能耗 以及冷热负荷产生的能耗。这种不断上升的能源消耗进一步激化了 能源供求的矛盾,能源的大量开发利用不但导致了地球资源逐渐匮 乏,而且造成了严重的环境问题。烟尘、硫化物、氮氧化物和二氧 化碳等的排放量不断增加,极大*苹盗松肪常现刈璋丝 持续发展。据相关研究表明,虽然暖通空调系统的能耗非常大,但 采取科学的节能技术是能有效降低暖通空调系统的能耗。节能对于 我国现代化建设来说,具有更重大的意义。 2 基于节能理念下暖通空调系统设计的 4r 原则 replace,广回收。广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材 料的回收,与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回 收,并非笼统的回收,比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维 修的过程中对拆卸下来的零部件及材料进行系统的回收。 recycle,循环。该原则是指在对暖通空调系统中设计的材料设 备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生,从而实 现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环,而对于诸如 岩棉、玻璃钢等不能回收或回收后利用成本过高的产品在设计过程 中则应最大限度的限制其使用量。 reuse,回用。暖通空调系统的回用涉及到系统整体和部分的回 用,高层建筑工程的暖通空调系统中各部分具有相对独立性,其大 部分是可以拆卸的,在其经过一段时间运行甚至报废后,其中的诸 如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、 保养以及清洗等过程仍可回收再利用。 reduce 节省。即节省能源和节约材料。其包括在整个空调系统内 涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对 原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省,其应涉及整个空调通 风系统的所有环节,而不是其中单一的某个环节,对于高层建筑工 程而言还应充分考虑建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统 之间的相互关系。 3 基于节能理念下暖通空调系统设计的策略 利用新的节能技术。暖通空调系统的不同热湿参数设置的能耗是 不同的。传统的空调是将室内的空气进行加热,借助空气实现环境 和人体的热湿交换,因而需要的空气温度也相对较高,而且此时空 调设备中的维护机构热损失与加热新风热损失都非常大。根据热湿 环境协调配置的研究承购,采用新的节能技术以改变传统的空调运 行方式,增强热辐射,所需的空气温度会限度地下降,可以起到明 显的节能效果。此外,采用变频调速技术也是暖通空调进行节能控 制的有效途径之一。 运行科学管理控制。科学的运行管理能够有效地节约暖通空调系 统的能耗。加强暖通空调的运行管理控制能够在一定程度上弥补设 备缺陷所造成的能耗,通过对空调设备运行的有效控制可使能源更 加精确、消耗使用更加合理。理想的暖通空调系统节能运行管理控 制是通过楼宇自控系统进行的。楼宇自控系统能够对建筑物内的各 种设备进行监视、测量、管理与控制,能够保证设备的安全可靠运 行,从而达到节省人力、节约能源的目的。暖通空调节能系统可以 借助楼宇自控系统进行节能控制,但目前大部分建筑的智能化程度 还有待提高,空调自控系统有待完善。 改*ㄖN滦阅堋Mü纳*ㄖЩそ峁鼓芄挥行У靥岣弑N 性能,从而减少冷热的损失。首先,建筑物应当选择合理的朝向。 其次,建筑物在相同体积的情况下,如果体形系数越大、外表面积 越大,那么围护结构的传热也就越多、空调的符合也就越大。因此 应当尽量控*ㄖ锏耐獗砻婊T僬撸ㄖ锏牡匕濉⑽莞恰⒙ 板、墙与外窗传入室内的热量较多,因此要多采用必要的遮阳措施, 如选用遮阳板、双层玻璃和特种玻璃等。最后,围护结构的保温性 能影响维护结构综合传热系数,也决定了暖通空调系统负荷的大 小。因此应当提高建筑物的保温性能从而减少暖通空调系统能耗, 例如,采用气密性较好的门窗、合理控制窗户与墙的比例、采用新 型的复合墙体围护结构等。 降低输送系统能耗。暖通空调的输送系统会产生较多的动力能 耗,其主要是暖通空调运行中水泵与风机消耗的电能。使用合理的 方法降低动力能耗能有效增强整个暖通空调系统节能效果。在实践 中往往采用以下方法降低暖通空调系统的动力能耗:首先,采用温 差较大的水系统。加大暖通空调冷却塔水系统和空调冷冻水系统的 工作温差能够减少水量、降低设备输送能耗。其次,采用低流速。 管路系统中的流速的*方和风机、水泵的功耗成正比,因此采用较 低的流速可有效节约能耗,并且有利于提高水利设备的稳定性。最 后,采用输送效率较高的载能介质。通常使用水输送热或冷量所耗 费的能力比使用空气耗费的能量要小得多,而且输送同样热或冷量 所使用的水管的管径要小于风管管径,减少占地面积。 4 结语 暖通空调系统的节能不仅关系到千家万户的冷暖,关系到人们的 健康和安全,关系到工作效率和产品质量,还关系到国家能源安



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