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提高建筑暖通空调能效的方法研究--技术市场---关于集中空调、冷冻冷藏、洁净净化、采暖通风、楼宇自控、家用商用的技术市场
提高建筑暖通空调能效的方法研究
  • http://www.rhvacnet.com
  • 2014/5/9 1
  • 浏览 1034 次
  • 摘要:能源问题是全球的热点问题,低能效的空调使国家能源消耗过快以致都威胁到了能源的安全,因此提高空调能效有着重要的意义。文章简要分析了目前国内建筑暖通空调各方面存在的问题,结合建筑暖通空调用能特点,讨论了包括对百叶窗翅片换热器进行改进等一些提高建筑暖通空调能效的措施。

     

    关键词:建筑暖通;提高空调能效;方法分析


      1.引言


      建筑的暖通空调(Thermal Comfort)三个主要功能是暖气、通风及空气调节,三者相互关联。建筑物暖通空调的目的是为室内提供舒适温度,适当的室内空气品质,提供建筑的通风功能,减少空气渗透,维持室内外或不同房间之间的压力关系。暖通空调系统是大中型工业建筑和办公建筑中十分重要的一环。暖通空调在为人们带来方便的同时,也存在着其自身的一些缺点。


      根据笔者的工程经验和实际调查,暖通空调在耗能方面可算是大户,其能耗占全国总能耗的 15%以上,图1为笔者对某地的商场酒店等的空调能耗统计分析,从统计数字可以看出暖通空调设备的能效关系到人民生活水平的提高的同时也关系到国家的能源损耗和环境污染。因此如何在发挥暖通空调的功效实现提高建筑物室内舒适度前提下,实现能耗和环境污染的减少显得尤为重要。合理的暖通空调设计才能实现整体热量的最有效利用,减少热量的耗损。


      2.建筑暖通空调低能效的原因浅析


      首先暖通空调方案设计经常被忽略不加以考虑,大多数企业追求的是利益的最大化,当他们接手一些工程的时候,更加注重的是建筑本身的设计,暖通空调的设计经常被忽视;其次是暖通空调设计缺乏科学评价体系,虽然现行的暖通空调设计规范中有不少地方提到应通过技术经济性比较来确定具体的设计方案,但关于应如何评价比较,设计人员却找不到答案,这就是说暖通空调设计缺乏科学的评价方案;还有就是暖通空调图纸设计以及风冷热泵式冷热水机组和多联机机组的应用存在诸多的不合理之处。


      笔者虽然专业研究水平不高,但是认为我国暖通空调的相关人员没有强烈的技术创新研究意识。笔者在研读相关文献中发现提升空调能效水平是一个系统工程,空调的能效水平与压缩机、换热器、电机、风机、风系统、制冷剂、控制系统、系统匹配等众多因素有非常密切的作用关系,所以这是非常值得深入的研究和分析的。

      3.提高能效的几点方法研究


      3.1通过空调系统的合理设计


      笔者阅读相关文献以及结合实际工程经验得知要降低建筑的空调能耗,设计阶段十分的重要,一个设计好的暖通空调系统可以极大地减少运行能耗。在设计阶段,合理确定室内设计温湿度,准确计算建筑冷热负荷,选择合理的系统形式。根据建筑的实际负荷变化合理配备冷水机组装机容量和台数,以及恰当的输配系统等,都将大大提高暖通空调系统的能效。


      要做好全年逐时动态负荷计算,因为空调建筑的负荷计算是一切空调工程设计的基本依据,注意控制合理的室内环境设计标准,不应盲目提高室内温度、湿度指标值;提高输配系统的能效,比如在宾馆等公共建筑中,日负荷变化较大并且经常有会议进行,时常会造成短暂的负荷增大,而变频技术在该类建筑空调系统中的节能潜力很大:变水量系统,通过变频调速技术,实现冷水泵、冷却水泵以及冷水机组在部分负荷时的高效运行,减少了管路系统的能量损失;变风量系统减少了系统设计风量和相应的空调设备容量,从而节省了设备投资和运行费用。


      既然建筑暖通空调的设计很重要,相关人士就要确切的重视到这一点,不断的对于暖通空调的设计给予支持,加大这方面的支持和投入也是可以激励其设计人员工作的,这样在暖通空调设计的创新方面是有帮助的。同时要完善暖通空调设计的评价体系,强化设计者的责任意识。


      3.2改善运行管理方法提高暖通空调能效


      建筑暖通空调的运行管理对空调系统节能和提高能效有很重要的影响,但是却在实际中被经常忽视。笔者认为空调系统运行中的节能控制,可以一定程度弥补管理模式或能源设计本身不合理的缺陷,提高对设备运行的控制能力,使能源更加合理、精确地消耗。如果空调控制系统在全面采用最佳设备投运台数控制、最优启停控制、焓值控制、供水系统压力控制等有效节能运行措施后,可以减少约20%的能耗。有的高层建筑可以借助于楼宇的自控系统,实现建筑运行的节能管理就更加的方便了。不过据笔者了解目前大部分已建建筑的智能化程度不高,空调系统运行管理很差,基本上没有空调自控系统,建筑设备运行存在着很大的不合理成分,所以这方面的改进可以极大的提高建筑暖通空调能效,以后的工程建设和管理应多多注意。


      3.3关于百叶窗翅片换热器的简单分析


      前面的一些措施无疑是针对广泛存在的问题,笔者研读一些较为深刻的知识后发现百叶窗翅片换热器对提高空调能效有很重要的研究前景。传统的空调换热器一直采用翅片管式结构,其技术已相对成熟,提高其换热性能的途径主要通过下面的几种途径:首先是对其内部结构、尺寸及管排进行改进或调整;然后是改变空气侧翅片形式及其结构参数。但是这些措施,在一定程度上提高了换热器的换热性能,但随着家用空调对紧凑、高效和低成本的要求的提高,翅片管式换热器越来越难于满足要求。


      我们必须意识到上述改进措施旨在扩大管内外的换热面积,就会导致流动阻力增加、设备体积增大,从而不利于家用空调对低噪声和紧凑性的要求。此外,翅片管式换热器对贵金属铜的依赖性很强,随着全球铜材价格的上涨,空调的生产成本大幅提高,所以空调选择一种新型的换热器会成为一种必然的趋势。百叶窗翅片换热器由铝制百叶窗翅片和扁管组成,具有结构紧凑、换热系数高、质量轻、制冷剂充注量低、制冷剂侧和空气侧流动阻力小、便于安装、坚固耐用、运行安全可靠等特点,必然会成为新一代家用空调换热器的潜力军。虽然作者无法对此进行深入分析,但百叶窗翅片换热器的研究对提供建筑暖通空调能耗具有十分重要的意义。


      结语


      建筑暖通空调是公共建筑能耗的大头,所以提高其能效的空间和意义都非常大。新建建筑应注重设计阶段,准确动态地计算建筑冷热负荷,合理采用一些节能技术;既有建筑应重点注重暖通空调的运行调控,弥补管理模式或先前的能源设计的缺陷,加强对设备运行的控制能力。此外自然通风,太阳能利用,热泵技术等技术的研究和推广应用也将间接提高建筑暖通的能效。在这里值得一提的是,采用的多种技术措施的能效提高,往往会导致成本的增加,这个成本增加是否值得应从整体效应中加以评价。如果将现在实施的强制型的能效限定值(EER)标准,提高10%,变成节能评价值的能效比(EER),不仅减少了电力需求量,降低了电网峰荷,节约了电力基建投资,节电收益将超过成本增加值,其收益比可达1.43,总的结果是得大于失,利大于弊。总而言之,提高暖通空调能效对于整个建筑来说是十分重要的,在各方面的考虑因素下不仅要借鉴别国的经验,而且要站在自己的实际的情况之下思考,不断的进行方案和技术上的创新,提高国家的建筑暖通空调能效。


      参考文献
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      [2]薛志峰,江亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析[J].暖通空调,2004,34(9):8-10.
      [3]李峥嵘,彭姣,王宝海等.上海市公共建筑能耗与运行管理现状调查[J].暖通空调,2005,35(5):134-136.
      [4]郭林文,白雪莲,孙纯武,等.重庆市酒店类建筑用电量调研与测试分析[J].重庆建筑大学学报,2006,28(3):96-98.
      [5]王洪卫,白雪莲,孙纯武等.重庆市大型公共建筑集中空调系统能耗状况及分析[J].洁净与空调技术,2005,24(4):50-53.




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