建筑暖通工程设计中的节能技术分析

2015-06-24 04:34吕小平
科技创新与应用 2015年19期
关键词:暖通工程节能技术分析

摘 要:随着国民经济的的不断发展,人们对居住环境的要求也不断提高。暖通工程作为建筑的重要组成部分,是保证室内舒适度的关键设施,但同时也是建筑耗能中的主要组成部分。而科学合理的节能技术应用是保证建筑舒适度和降低能耗的重要保证。文章介绍了建筑暖通工程的一些节能设计技术,对以后类似的工程施工具有一定的指导价值。

关键词:暖通工程;节能技术;分析

1 概述

随着“节能环保”“可持续发展”等观念日益深入人心,依靠燃煤提供的热力已越来越受到限制。而作为高耗能的建筑业首当其冲,这就要求建筑在不降低人们生活质量的前提下,在节能领域中有一些作为。和发达国家相比,我国单位建筑耗能约为欧美等国的三倍。所以,加强建筑暖通工程中节能技术的应用,对以后我国建筑行业的顺利发展意义重大。

2 暖通工程中的节能技术分析

从目前来看,应用到暖通空调系统中的节能技术主要包括以下几种:蓄能空调技术、变频技术、可调风量和流量技术、热泵技术、低温送风技术等。同时,加强建筑围护结构的隔热性能也是降低建筑能耗的重要途径。下面几类常见技术进行介绍分析。

2.1 蓄能空调技术分析

蓄能空调技术是目前建筑设计中应用较为广泛的节能技术,该技术包括蓄冷和蓄热两个方面。在蓄冷技术中,主要是水蓄冷和冰蓄冷两种手段,其原理相同,都是在介质中通过显热或潜热的形式来达到储存冷能的目的。冰蓄冷所需的介质体积比水蓄冷要小,且温度恒定,波动较小,但运行成本较高。蓄能空调技术的主要设备组成有蓄能装置、控制系统、主机、换热器等。蓄热技术则主要依赖于电锅炉系统,考虑到成本、环保等因素,蓄热的介质一般选用自来水[1]。

2.2 热泵技术分析

热泵技术是近年来备受瞩目的新能源,其本质原理是从自然界中(包括空气、土壤、水等)获得低品位热能,之后经过处理后转换为能被人们利用的高品位热能。目前,热泵技术的主要种类有地源热泵、水源热泵和空气热泵,其运行原理是一样的。下面介绍一下地源热泵技术的工作过程[2]。

地源热泵系统通常埋设在地下15-20m区域,这个区域温度常年保持在20℃左右。在夏季,系统按冷工况运行,地下埋管将温度较低的水(或其他介质)输送到冷凝器中,之后经过冷却处理,然后通过蒸发器,将蒸发器内的热量吸走,蒸发器中空气温度降低,由通风装置将凉空气送入室内。而冬季取暖原理和制冷原理一样,在此不作介绍。热泵技术的优点主要有以下几个:(1)系统运行稳定。整个热泵系统运行受外界环境影响很小,只要保养到位,使用寿命达到20年没什么问题;(2)温度舒适。对大型商城或大厅来说,温度布局更合理,室内外温差较小,舒适度较高;(3)节能环保。相比于传统空调系统,热泵技术耗能可减少40%-60%,此外该系统没有设置室外机器,避免产生热岛效应,达到了“零排放零污染”的目标。

2.3 可变流量技术分析

在日常住宅建筑中,变频空调已经得到了广泛应用,其本质是在普通空调上安装了变频专用压缩机。变频压缩机可根据房间温度自动调节供冷(供热)量,避免了空调机频繁启动带来的耗能,同时保证了室内溫度维持在一定范围内。

现代的大型建筑,一般采用全水或水-空气空调系统方式,为房间提供适宜温度的任务就由介质来承担。但这也导致空调系统异常复杂,管路及相关设备投资也很大,运行费用也很大。据统计,空调系统在冬季供暖耗能所占据全部总耗能的25%,而在夏季供冷中耗能量占总耗能的15%。当应用可变流量技术后,节能效果很明显。可变流量本质是通过对介质进行一级泵和二级泵变流量系统控制,当对能量需求较低时,可采用低级流量提供能量,这就有效避免了能量浪费的现象发生[3]。

2.4 低温送风技术分析

低温送风系统和普通空调系统比的突出特点是送风温度低、温差大,大大减小了输送管道和相关设备的体积和耗能,两者温度对比见下表1.根据实践可知:将冰窖水和低温送风系统相结合可显著提高制冷效果,节约总耗能。

表1 空调系统送风温度对比

低温送风系统的本质是将空气送入处理机中后,得到温度较低的空气,之后送入到室内。低温送风系统的输风温度较普通空调系统可降低5-6℃,这样可大大提高系统效率,以此优势减少了设备所需尺寸和电能消耗,降低了工程的投资成本。低温送风系统可在较短的时间内使室内温度降低,再配合测定室内温度的传感器控制系统运行情况,将系统的节能性和实用性完全发挥出来[4]。

2.5 自然能源的有效利用

在暖通工程设计的同时,应充分将清洁能源的利用考虑进去,例如太阳能和自然通风。目前,太阳能系统在局部供暖(供水)上已经发挥了广泛作用。而对自然通风的利用主要在于对室内的设计中,例如门窗的留设位置、尺寸,室内摆设和装饰等。这些设计工作需要技术人员充分结合现场情况,作出“因地制宜”的决定。

3 结束语

目前,关于建筑暖通工程的节能设计已经引起广泛关注,这也是社会发展的必然趋势。和欧美等发达国家相比,我国建筑在耗能量方面还有不小的差距,这和我国的相关法律法规、材料技术和设计水平有很大关系。作为建筑行业的技术人员,我们应当努力借鉴别人先进的设计和技术,为我国建筑行业的发展贡献自己的力量。

参考文献

[1]吴清霞.对我国建筑节能设计对策分析[J].黑龙江科技信息,2009,28(32):65-70.

[2]张莉,李尧,朱玉明.暖通空调节能技术分析[J].山西建筑,2010,36(9):29-32.

[3]李志强.建筑节能及其在建筑设计中的应用[J].科技信息,2011,52(7):16-19.

[4]黄成峰.探析建筑设计中暖通空调节能技术的应用[J].江西建材,2014,20(15):25-26.

作者简介:吕小平(1989,9-),男,湖北洪湖人,毕业于解放军理工大学,本科,助理工程师,研究方向:建筑暖通设计。

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