【中國制冷網(wǎng)】一、建筑暖通空調系統的高耗能原因分析
建筑暖通空調系統高耗能的原因主要體現在以下幾個(gè)方面:
?、倏照{調節系統設計不合理,導致冷機、風(fēng)機和水泵等脫離高效點(diǎn)運行的軌道,能源利用程度不高,再加上冷機、風(fēng)機和水泵等在運行的過(guò)程中管理方法偏頗,系統開(kāi)關(guān)切換不及時(shí),使得空調效能浪費于不必要的運行狀態(tài)當中。
?、诮ㄖ锝Y構保溫采用玻璃幕墻結構,朝向和進(jìn)深等設計不合理,使得空調系統出現內外區冷熱不均的情況,又因外區受外界氣象因素的影響較大,致使溫度較高的季節需要供冷,而低溫時(shí)需要供熱。
?、巯到y中存在水量失衡情況,冷凍水量不足致使冷凍水的溫度偏高,冷機的制冷處于低效狀態(tài),使得水量不足的用戶(hù)在溫濕度方面得不到足夠供應,影響空調系統的節能效果。
?、艹伺照{的系統設計,系統的運行管理也存在一系列的問(wèn)題,譬如空調設備未及時(shí)清洗,出現過(guò)濾器、冷凝器等堵塞現象,使得空調系統的正常運行受阻,或者由于各種雜質(zhì)進(jìn)入空調系統,影響了冷機的處理效果,并縮短了冷機的使用壽命。
二、暖通空調系統的節能優(yōu)化
1、空調系統的節能設計
s*先是空調的蓄能系統設計,其主要分為蓄冷和蓄熱兩方面內容。在蓄冷方面,是利用冰凝固介質(zhì)或者用水冷卻介質(zhì),將顯熱或者潛熱狀態(tài)的冷能儲存于介質(zhì)當中,介質(zhì)一旦融化或者溫度提高,儲存的冷能就能夠被利用。蓄冷的介質(zhì)流存于空調系統的冷水主機、換熱器等,設計的時(shí)候要根據冷水主機的容量進(jìn)行主機上下游串聯(lián)和并聯(lián)。而蓄熱方面,系統的熱源選擇電鍋爐,利用用電低谷時(shí)的電力,對水進(jìn)行加熱并儲存于水箱里,在用電高峰的時(shí)候自動(dòng)切斷電鍋爐,利用儲存于水箱里的熱水進(jìn)行供熱。
其次是熱能的回收技術(shù),分為排風(fēng)余熱和冷凝熱兩種,前者是為了保證室內的空氣質(zhì)量,利用新風(fēng)系統對室內有害氣體進(jìn)行稀釋?zhuān)谛嘛L(fēng)進(jìn)入室內的同時(shí),需要將舊風(fēng)排出室內,以減輕新風(fēng)負荷,但排出室內的舊風(fēng)會(huì )無(wú)形帶走室內的熱量,因此暖通空調排風(fēng)系統利用了舊風(fēng)排送的能量,通過(guò)換熱器和交換器等對新風(fēng)進(jìn)行預冷或者預熱,使得在減輕新風(fēng)負荷的同時(shí),又可以減少排送風(fēng)的熱量流失。后者則是將各種不同的系統和熱回收設備連接,板式熱交換器的制冷劑溫度較高,它所提供的熱量?jì)Υ嬗诒厮渲?,可以z*大限度滿(mǎn)足人們熱能需求。如果熱水加熱的需求不能夠以制冷機組的冷凝器模式予以滿(mǎn)足時(shí),可以在系統中增設水源熱泵輔助加熱。另外,這種暖通空調系統既可以避免將冷凝熱排放到空氣中,還可以避免有害氣體排放到空氣中,z*大限度減少空氣污染的情況發(fā)生,環(huán)保和節能的優(yōu)點(diǎn)效果斐然。
z*后是利用冷熱負荷的降低技術(shù),減少以冷熱負荷為依據的制冷機、鍋爐、循環(huán)泵、空調箱等的成本投入,另外冷熱負荷減少之后,空調系統所需的耗電量也會(huì )降低,起到節約運行費用的作用。關(guān)于減少冷熱負荷的技術(shù),筆者認為要通過(guò)建筑物墻體、門(mén)窗等保溫和隔熱性能的改善,減少室內冷熱量的無(wú)形流失,譬如合理規劃門(mén)窗和墻體的面積比例,合理設計遮陽(yáng)窗戶(hù)等。
2、空調系統的能源利用設計
s*先是空調系統進(jìn)行自然冷源的設計,一方面是利用冷卻塔進(jìn)行供冷,在原有的空調水系統的基礎上增加相關(guān)的管路和設備,當溫度在規定值之下時(shí),將冷水機組關(guān)閉,使得循環(huán)冷卻水在經(jīng)過(guò)冷卻塔之后能夠為空調系統持續供應冷能源,提供給室內足夠的冷負荷。筆者認為板式換熱器不僅能夠保證冷凍水系統的清潔環(huán)境,還能夠讓冷凍水正常運行,是冷卻塔功能較為適用的模式,以減少供冷費用,節能效果是較為明顯的。另一方面則是新風(fēng)的供冷設計,新風(fēng)的作用前文已經(jīng)進(jìn)行詳細描述,在引入方式方面,采用直接引入,讓溫度和濕度較低的新風(fēng)直接帶走室內的熱濕負荷,減少集中制冷系統的設計投入,節能效果明顯。
其次是水源熱泵技術(shù)的利用,利用地下水、河流、湖泊等水源,或者利用工業(yè)、生活廢水等再生水源進(jìn)行暖通空調系統的供熱和制冷,該項技術(shù)能夠快速實(shí)現低溫和高溫的轉移,將夏天的室內溫度“提取”出來(lái),儲存于水體中,在冬天的時(shí)候再將水體中的熱量釋放出來(lái),給予室內供暖;反之則是冬天儲蓄的冷源供應給夏天使用。
再次是利用地下淺層土壤的熱資源,在輸入電能等高位能源之后,實(shí)現低溫向高溫能源轉移的地源熱泵技術(shù),使得空調系統供熱和制冷的高效節能技術(shù)得以實(shí)現。地源熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠在冬天把高于環(huán)境溫度的地下熱能提取出來(lái)給予室內供暖,而在夏天能把室內的熱能釋放進(jìn)低于環(huán)境溫度的地下。地源熱泵空調系統利用可再生的資源,既不用冷卻塔,也不用室外冷風(fēng),就能夠進(jìn)行供熱和制冷,而且不會(huì )對建筑物的外觀(guān)造成較大的影響,環(huán)保節能而且運行費用低。
z*后則是利用太陽(yáng)能供應技術(shù)在建筑暖通空調的節能系統設計當中的運用,分為被動(dòng)和主動(dòng)兩種模式,前者結構較為簡(jiǎn)單,在不利用任何輔助能源的情況下,就能夠實(shí)現太陽(yáng)能的能量持續供應,而且不會(huì )占用建筑物的太多面積,布置和結構方面較為合理,而后者除了大型的建筑物之外,普通的民用建筑不太適用。但無(wú)論是主動(dòng)模式還是被動(dòng)模式,暖通空調的太陽(yáng)能采暖和降溫的系統必須由風(fēng)機、散熱器、儲熱設備以及集熱設備等組成,這些采暖和降溫技術(shù)越來(lái)越被廣泛運用到建筑的節能設計當中,目前暖通空調太陽(yáng)能系統主要被設計成在建筑外圍護結構的集熱墻。
3、空調系統的運行管理設計
建筑暖通空調系統的運行管理是節能技術(shù)實(shí)現的關(guān)鍵步驟,在整個(gè)暖通空調系統的節能設計中,起到20%以上的作用??照{系統的運行管理的s*要任務(wù)是通過(guò)培訓提高管理人員的綜合素質(zhì),并以系統節能管理制度為依據,使得運行管理工作有條不紊。
其次是不斷提高運行管理人員的節能理念,讓所有人員能夠重視建筑能源消耗的問(wèn)題,并在進(jìn)行空調系統節能調研和能源審計的工作中,使設備管理人員通過(guò)能源儀器設備的統計對能源損耗進(jìn)行分析,促使空調系統的節能運行管理得以有效開(kāi)展。
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