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暖通空調系統節能怎樣設計?

返回列表 來源:建科設計 瀏覽:- 發布日期:2016-12-26 09:34:53

我國經濟的迅速發展,相應促進了能源需求的急劇擴大。從我國2010年開始,耗能問題也開始加劇,逐漸成為了世界上第一耗能的國家。作為發展中國家,我國的社會經濟及科學技術等都在高速發展中,但能源有效利用率的整體偏低,使得能源浪費情況較為嚴重,一定程度上阻礙了我國經濟的可持續發展。對此,民用建筑暖通空調系統的節能建筑也尤為迫切。提高能源的利用率,優化資源配置,是實現解決我國耗能問題的根本所在。

1、目前能耗現狀

我國是資源大國,同時也是耗能大國,由于我國資源分布不均,人均占有資源量少,因此資源的利用原本就是非常突出的問題,加之工業化進程的加快,我國的耗能問題不僅沒有解決,甚至還呈現出越發嚴重的狀態。從國內耗能產業結構來看,工業是耗能最為嚴重的產業,而建筑行業與工業相比,雖然耗能較低,但是由于工業產品大量在建筑施工應用,從另一個角度來說,也是耗能的一種體現,在一定程度上也加劇了我國的耗能問題。而在建筑工程中,耗能比例最大的就是空調暖通系統,從世界范圍來看,暖通空調耗能都是非常棘手的問題,為了能夠找到有效解決耗能問題的方法,實現我國的資源的可持續發展,我國政府和相關部門多年來一直非常努力,同時也出臺了很多相關的政策規范,即便如此,我國建筑行業暖通空調系統的節能問題也無法在短時間內得到解決。

2、民用建筑暖通空調系統節能設計分析

民用建筑暖通空調系統的節能設計主要從兩方面進行優化。一方面,應當在規劃建筑設計時,充分考慮到當地自然環境,以科學合理的布局,全面考慮地質環境、大氣環流、陽光照射等自然因素,從而降低能源消耗。另一方面,可以通過優化建筑結構提高其保溫調節性能,降低能源的冷熱損失。包括控制窗戶和墻體比例、提高墻體隔熱恒溫性能等等。

2.1采暖與空調冷凍水系統的設計

在設計采暖系統時,應該盡量保證空調管路系統的結構簡單化,方便操作,有效降低相關設備的能源消耗,在建筑建設前期就有效降低完工后的維護費用;保障建筑內不同空間之間的調溫系統獨立運行;熱量消耗分戶平攤等等多方面原則。目前多采用下供下回垂直雙管系統作為采暖系統的主要形式,此外,也包含了上供下回垂直雙管系統、水平式雙管系統以及高層建筑豎向分區供暖系統等多種形式,根據實際情況選擇相應的系統形式。在設計冷凍水系統時,結合國家規定,遵循負荷變化同系統流量的自動調整相適應的基本原則,降低系統運行時的能源消耗。一般多采用同一次泵變流量系統,當然也包含了一次泵定流量系統、二次泵變流量系統以及兩管或四管制系統等個種類,同樣需要結合實際情況進行選擇。

2.2采暖與空調水系統的補水和定壓等方面設計

一般來說,需要根據采暖及空調水系統在單位時間內的泄漏量,確定補水管道的規格、補水量的數值乃至水泵水箱等設備的規格。實際設計時,應該考慮到空調整體系統規模乃至各類系統的不同實現形式,結合系統用水容量確定最終數值。

通常,以供冷和采用換熱供暖的空氣調節形式時,若為全空氣系統,則單位水容量多確定在0.5左右(偏差在0.1以內);若為水空氣系統,則單位水容量多確定在1.0左右(偏差在0.3以內)。若供暖采用熱水鍋爐,全空氣系統情況下,單位水容量取1.3-2.0以內;水空氣系統則取值在1.2-1.9以內。此外,若為封閉式采暖空調系統,那么其補水定壓點的選擇,應該在循環水泵入口。

2.3風系統的設計

風系統的設計,包含了空調自身風系統和通風系統各個部分。空調自身風系統的設計,首先應當遵循我國規定,在嚴格控制室內二氧化碳濃度基礎上,對風系統進行設計。若建筑內人員分布為集中式,則使用集中供暖系統;若建筑內人員較多且建筑規模又較大,人員分布較散時,則可以使用全空氣空調系統;若建筑高度較大,還可以在基礎上,合理應用分層式的空調系統。通風系統的設計,是為了保障電氣設備的散熱性能以促進其穩定運行,更是為了保障室內空氣的健康無害。既關系著空調系統的正常運行,又間接影響著空調系統的節能性能。集中式空調通風系統的排風與熱回收功能設計乃至設備的選擇,應先符合國家節能相應原則為基礎,針對部分不需要嚴格環境通風系統的建筑,可沿用自然通風系統,從而減少暖通空調系統整體能源消耗。

2.4冷熱源設備的選擇

在選擇冷熱源設備型號時,一方面需要考慮到建筑的整體功能、規模大小乃至造價等因素;另一方面需要對當地的能源結構、環境、氣候等多方面因素進行分析。如果當地存在區域供熱系統或工廠余熱等基礎,可以沿用到空調熱原系統中;若當地具有完善的天然氣供應系統,則需要考慮當地的電力峰谷期,利用天然氣系統進行配合,供熱使用電力,供冷則使用兩種能源系統配合,從而提高能源有效利用率;若區域內能源形式較復雜,相應的可以采用復合式能源冷熱供應系統;此外,針對區域內的水資源、地熱資源以及生活廢氣熱水等有效能源,均可以合理進行回收再利用,從而在提高其使用率的同時,減少環境污染,并有效節省相關設備的資金。

2.5可再生式能源的選用

目前較為常用的資源包含風能和太陽能兩個組成部分。風能多用于供冷,是暖通空調節能設計的重要環節。通過利用室內與室外環境的溫差,從而使用風能所帶的自然冷量,滿足室內供冷需求。多使用夜間通風蓄冷及新風直接供冷等方式。該設計用電量少,對環境友好,且能有效提高室內空氣環境。太陽能在民用建筑暖通空調的制冷供暖方面均可以加以利用,主要又分為被動式和主動式。在供暖方面,可以將使用主動式太陽能收集設施,利用太陽能對管道內的水進行加熱并在室內循環實現供熱,目前熱管式真空管太陽能集熱器為太陽能的采暖奠定了良

好基礎,具有溫度高、承受壓力大、耐久性能好等諸多優點。在太陽能制冷方面,則主要利用太陽能與電能之間的互相轉換,再使用電能帶動驅動壓縮制冷系統的運行。以太陽能作為熱源的吸收式制冷系統,則主要利用太陽能帶動溴化鋰溶液反應進行制冷。

結語

實現資源的優化配置,是我國可持續發展理念中一個重要部分,能源消耗是阻礙的資源優化的重要因素。為了將各個領域的耗能問題降到最低,在設計上就應該嚴格把關。從耗能結構上來看,暖通空調耗能是目前耗能最為嚴重的,針對建筑中暖通空調的節能設計,因此越發受到人們的關注。暖通空調設計是一項內容復雜的工作,所包括設計緩解眾多,科學合理的計算、溫度控制以及設備選型都是影響設計科學性的因素。民用建筑暖通空調的節能設計需要考慮到多方面因素,與建筑整體能耗密切相關。在實際工作當中,還應當結合相關規定及國內先進技術對節能設計方案進行全面優化,從而提高系統性能,實現可持續化發展。

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    【本文標簽】:空調節能設計
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