暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排設(shè)計(jì)

張勃龍

摘? ? 要：近年來(lái)，我們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，再加上政府的大力宣傳以及車(chē)輛限行、企業(yè)限產(chǎn)等一系列措施的推出，節(jié)能減排已經(jīng)深入人心。但目前全球氣候變暖依舊存在，冰川融化、海平面上升等問(wèn)題不斷出現(xiàn)。對(duì)于暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)，節(jié)能減排成為一個(gè)重要的研究課題。本文將論述節(jié)能減排的意義，并就其在暖通空調(diào)中的設(shè)計(jì)原則及應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);節(jié)能減排;可持續(xù)發(fā)展

1? 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排的意義

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人們生活水平得到極大提高，各種大型商業(yè)綜合體、寫(xiě)字樓、商場(chǎng)猶如雨后春筍一般不斷涌現(xiàn);同時(shí)，許多工廠引進(jìn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝，告別了粗獷的生產(chǎn)模式，大批精密儀器投入使用。在此大環(huán)境下，民用建筑、工業(yè)建筑都對(duì)室內(nèi)溫濕度提出了更高要求，于是暖通空調(diào)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用?？照{(diào)在帶來(lái)舒適室內(nèi)環(huán)境的同時(shí)，也消耗了大量能源，產(chǎn)生污染排放，給環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。因此，暖通空調(diào)的節(jié)能減排措施成為一個(gè)重要的研究課題。

2? 暖通空調(diào)節(jié)能減排設(shè)計(jì)原則

對(duì)于建筑工程而言，暖通空調(diào)方面的節(jié)能減排設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容較為廣泛，包括冷熱源、冷熱量的配送與傳輸以及房建末端設(shè)施等等。暖通空調(diào)是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，而且這些子系統(tǒng)的構(gòu)成也具有一定的復(fù)雜性，這就要求設(shè)計(jì)人對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的了解。在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守以下原則。

2.1? 整體性

暖通空調(diào)的形式多種多樣，在對(duì)具體形式進(jìn)行選擇的過(guò)程中，需要對(duì)各種影響因素進(jìn)行考慮，明確各種形式的應(yīng)用效果和能耗。將節(jié)能減排理念貫穿于工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，平衡把握節(jié)能減排設(shè)計(jì)的利弊，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)也要注意成本控制。

2.2? 技術(shù)性

工程設(shè)計(jì)離不開(kāi)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，這就要求設(shè)計(jì)人員具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)以及學(xué)習(xí)新知識(shí)追求創(chuàng)新的能力，要充分發(fā)揮各種設(shè)備、技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。通過(guò)列出多種不同方案并慎重比較，選擇出最優(yōu)方案并不斷深化，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。

2.3? 動(dòng)態(tài)性

暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常專(zhuān)業(yè)、復(fù)雜的過(guò)程，需要變化、發(fā)展的眼光，與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)合建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況，全面把握專(zhuān)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)修正固有思維，消除系統(tǒng)隱患，科學(xué)調(diào)整暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)方案。

3? 暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

為達(dá)到暖通空調(diào)低能耗、高舒適度的目標(biāo)，就相關(guān)措施進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

3.1? 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案對(duì)于資源利用、節(jié)能減排有著直接影響。應(yīng)充分結(jié)項(xiàng)目合當(dāng)?shù)刈匀粭l件、政策規(guī)定、配套設(shè)施以及業(yè)主需求，提出多種系統(tǒng)方案，在保證整體運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制，使業(yè)主能夠在不同的時(shí)間、空間上靈活調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行模式，同時(shí)做好過(guò)渡季節(jié)的方案設(shè)計(jì)。通過(guò)認(rèn)真比對(duì)和分析后，選擇最優(yōu)方案，最大程度地降低建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

3.2? 改善建筑保溫性能

通過(guò)改善建筑保溫性能，可有效降低室內(nèi)熱損失。在空調(diào)設(shè)計(jì)中，較低的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)是減少空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算值的前提。負(fù)荷降低，意味著整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)從主機(jī)到管路，再到末端全部減小，不僅降低初投資，而且節(jié)約了運(yùn)行能耗。同時(shí)，室內(nèi)熱損耗小了，空調(diào)主機(jī)就不必頻繁啟動(dòng)，也在很大程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。甚至在一些地區(qū)，保溫性能良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以直接替代暖通工程。因此，國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中重點(diǎn)提出了對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能的要求。

3.3? 采用環(huán)保冷媒

空調(diào)設(shè)備在檢修清洗、管道意外破裂以及日常滲漏，導(dǎo)致制冷劑中有毒物質(zhì)隨空氣流動(dòng)進(jìn)入大氣層，在紫外線及高溫下分解為氟、氯、溴等原子，嚴(yán)重破壞臭氧層。這就要求制冷系統(tǒng)應(yīng)大力推廣使用環(huán)保節(jié)能的制冷劑。理想的制冷劑有以下物理特性：蒸發(fā)潛熱大、臨界溫度高、冷凝壓力低、凝固溫度低、氣態(tài)制冷劑比體積小、液態(tài)制冷劑密度高。

3.4? 強(qiáng)化自控，引進(jìn)變頻控制

暖通空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)直接決定著空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗和熱量輸出。自控是在滿(mǎn)足使用要求前提下，以冷量、熱量和電量消耗最少為目標(biāo)，通過(guò)變頻技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的控制，在外部環(huán)境和建筑內(nèi)部溫度接近的情況下，可以通過(guò)低頻運(yùn)行或者全新風(fēng)送入室內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)溫度，這樣能夠使空調(diào)的能耗有效降低，避免無(wú)用功。而且在空調(diào)運(yùn)行功率發(fā)生改變的同時(shí)，不會(huì)對(duì)其送風(fēng)效果造成影響，對(duì)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有積極的作用。

3.5? 應(yīng)用蓄冷蓄熱技術(shù)

各地用電狀況都存在電負(fù)荷峰谷差較大的情況，在用電高峰時(shí)電力供應(yīng)不足，而在低谷時(shí)電力供應(yīng)過(guò)剩。蓄冷蓄熱技術(shù)就是利用電網(wǎng)低谷時(shí)間工作制冷或制熱并儲(chǔ)存，待電網(wǎng)高峰期將能量釋放出來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。這能夠轉(zhuǎn)移電力高峰電量，平衡電網(wǎng)峰谷差，提高現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備的使用率，減少發(fā)電裝機(jī)容量，從而減少發(fā)電廠引起的環(huán)境污染。采用蓄冷蓄熱技術(shù)能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.6? 注重能量回收

普通建筑中，利用能量回收設(shè)備從排風(fēng)中回收部分熱量用來(lái)處理新風(fēng)，減少由制冷或制熱機(jī)組負(fù)擔(dān)的新風(fēng)負(fù)荷，從而減少空調(diào)主機(jī)的能耗。而在工業(yè)余熱回收中，節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)效益更加明顯。通過(guò)回收生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢熱，并對(duì)其進(jìn)行分品位、階梯式利用，可使節(jié)能最大化。其中北方地區(qū)工業(yè)余熱供暖是典型案例，也可用于加熱生活用水、工藝補(bǔ)償、高溫余熱熱電聯(lián)產(chǎn)等。這不僅減少鍋爐投入，減少氮氧化物的排放，同時(shí)還能降低余熱對(duì)環(huán)境的污染。

3.7? 積極推廣可再生能源

當(dāng)前，為了暖通空調(diào)向節(jié)能環(huán)保方面發(fā)展，相關(guān)從業(yè)人員做了大量科研工作，發(fā)掘了許多新能源、新技術(shù)，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、熱泵技術(shù)等等。在對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該積極使用可再生能源，使其設(shè)計(jì)能夠得到不斷的優(yōu)化。例如，通過(guò)太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的構(gòu)建，減少暖通空調(diào)對(duì)電能的依賴(lài)，而太陽(yáng)能本身具有可再生、無(wú)污染的特性，能夠使暖通空調(diào)的負(fù)面影響有效降低，對(duì)系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計(jì)的落實(shí)具有積極的作用。

4? 結(jié)束語(yǔ)

暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排的根本在于合理、高效地利用能源，需要從項(xiàng)目乃至地區(qū)全局的角度出發(fā)，結(jié)合先進(jìn)的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。這是建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。既要滿(mǎn)足生活生產(chǎn)的需要，也要適應(yīng)綠色發(fā)展的理念，時(shí)刻牢記習(xí)總書(shū)記系列重要講話(huà)：綠水青山就是金山銀山。

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