建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能及優(yōu)化處理

閆海曉

摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)是各種構(gòu)筑物中能源消耗量較大的主要部分之一，為降低各種構(gòu)筑物的整體能耗，必須對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。文章對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)思路與優(yōu)化設(shè)計(jì)策略進(jìn)行了分析，供相關(guān)研究、實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：建筑;暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能

暖通空調(diào)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、通風(fēng)換氣的作用，暖通空調(diào)系統(tǒng)使用功能的優(yōu)劣，直接影響著各種構(gòu)筑物室內(nèi)的舒適度。因此，建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)高度重視暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。隨著節(jié)能、環(huán)保理念的不斷推進(jìn)，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也要有機(jī)融入節(jié)能設(shè)計(jì)的理念。

1.建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)思路

1.1優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式

傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)，采用的是非變頻模式，使得其能耗相對較高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，暖通空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)也不斷完善，通過將變頻技術(shù)與暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的大幅度降低。變頻技術(shù)可以對空調(diào)運(yùn)行方式進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，從而有效降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。有研究指出，采取變頻方式的暖通空調(diào)系統(tǒng)，在寫字樓、商務(wù)樓等建筑中進(jìn)行使用，與非變頻模式的暖通空調(diào)系統(tǒng)相比，能耗可以降低30%～50%左右。

1.2降低熱傳媒傳輸能耗

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取有效的措施，降低熱傳媒傳輸能耗，以實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的降低。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)制定科學(xué)、合理的熱傳遞方案，并與高效的冷、熱傳輸機(jī)制有機(jī)結(jié)合起來，降低傳輸過程中發(fā)生的能量消耗。與此同時(shí)，還可以對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)控暖通空調(diào)系統(tǒng)的供暖狀況，加強(qiáng)對供暖過程的管理，從而在提高使用效率的基礎(chǔ)上，減少能源消耗。

1.3加強(qiáng)對新風(fēng)環(huán)節(jié)的控制

對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查，在其所有功能中，新風(fēng)供應(yīng)是耗能相對較高的功能之一。一般來說，新風(fēng)需求越高，則暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷也就越高，對電能的需求量越高。與此同時(shí)，新風(fēng)供應(yīng)過程中還會產(chǎn)生一定的能量損失，導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)的電能消耗量大幅度上漲。因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)對新風(fēng)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，對新風(fēng)與送風(fēng)之前的配比進(jìn)行合理規(guī)劃，盡可能地以最小的新風(fēng)供應(yīng)獲取舒適的感受，預(yù)防新風(fēng)需求量過高而產(chǎn)生的大量能源消耗。

1.4配置能源回收裝置

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中，不可避免會產(chǎn)生大量余熱，以往受到技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)水平等因素的限制，導(dǎo)致這些余熱被浪費(fèi)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以采取先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備，來回收這些熱量，減少能耗。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用能源回收技術(shù)，并對新風(fēng)處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)制冷、除濕效果的提升，避免過度制冷、除濕導(dǎo)致的能耗上升。例如，可以在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中配置余能源回收裝置，有效回收載熱流體，完成熱傳遞，不僅可以充分利用余熱，還可以保障暖通空調(diào)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)作用的充分發(fā)揮。

1.5積極使用新型能源

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，為實(shí)現(xiàn)能耗的降低，還可以對新能源進(jìn)行有效應(yīng)用。近年來，具有可再生、環(huán)境友好等特征的地?zé)崮?、太陽能新能源已?jīng)在我國各行各業(yè)得到了應(yīng)用。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)靈活應(yīng)用新能源技術(shù)，積極探索新能源的有效應(yīng)用策略，從而更好地降低能耗。例如，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以對太陽能進(jìn)行有效應(yīng)用，構(gòu)建熱泵系統(tǒng)，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)對電能的消耗。太陽能的利用率較高，且是一種清潔型能源，因此可實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排的目標(biāo)。

2.建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

2.1引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)功能的優(yōu)化，應(yīng)積極引進(jìn)各種先進(jìn)的技術(shù)。首先，空氣源熱泵目前在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中得到了越來越多的應(yīng)用，其主要是利用高位能，使熱量從低位熱源流向高位熱源。水、土壤以及空氣等中的熱量被稱作低位熱能，煤、油、燃?xì)庖约半娔艿葹楦呶荒?，低位熱能無法被直接利用，而空氣源熱泵系統(tǒng)可以將低位熱能轉(zhuǎn)化為高位熱能，從而實(shí)現(xiàn)高位能的節(jié)約?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)有著諸多優(yōu)勢，主要包括：1）熱泵安裝、使用簡單方便;2）其低位熱源為空氣，可無償獲取，且取之不盡用之不竭;3）冷熱源合一，因此不需要設(shè)置專門的鍋爐房、冷凍機(jī)房，同時(shí)機(jī)組可放置在地面或者是屋頂，不需要占用建筑的有效使用面積;4）不需要設(shè)置鍋爐，對環(huán)境無污染;5）不需要設(shè)置冷卻水系統(tǒng)，因此可避免冷卻水消耗、預(yù)防冷卻水污染而導(dǎo)致的軍團(tuán)菌感染，更加衛(wèi)生，安全性更好。其次，新風(fēng)能源回收系統(tǒng)也是一種先進(jìn)的系統(tǒng)。新風(fēng)能源回收系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，室外新風(fēng)在通過熱交換機(jī)組之后，實(shí)現(xiàn)室外排風(fēng)，達(dá)到熱交換的作用，然后利用空調(diào)機(jī)組將其送入至使用區(qū)域。同時(shí)，關(guān)閉熱交換機(jī)組，開啟排風(fēng)，可以使室外新風(fēng)直接進(jìn)入，達(dá)到提高通風(fēng)效果的目的。在實(shí)際使用新風(fēng)能源回收系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)主要做好防凍，尤其是在寒冷地區(qū)，如果排風(fēng)溫度低于5攝氏度，必須進(jìn)行加熱，以預(yù)防凍結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，為保障暖通空調(diào)系統(tǒng)的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，準(zhǔn)確把握相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵，確保暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對國家及當(dāng)?shù)卣块T在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)方面的的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行仔細(xì)分析，并對企業(yè)制定的制度進(jìn)行貫徹落實(shí)，從而確保暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合規(guī)性。

2.3處理常見問題

首先，水循環(huán)問題是暖通空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)常見問題，內(nèi)部的水循環(huán)直接影響著暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行質(zhì)量。因此，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮水循環(huán)問題，采取有效的措施，對水循環(huán)問題進(jìn)行合理處理，從而保障暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體質(zhì)量。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)對空調(diào)管道管線的標(biāo)高、定位進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝施工時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查管線標(biāo)高、定位的精確度，避免空調(diào)管道實(shí)際安裝時(shí)空調(diào)管出現(xiàn)氣囊。除此之外，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)對管線中容易出現(xiàn)氣囊的部位做到提前有數(shù)，并針對性地采取設(shè)置排氣閥的措施，確保管道內(nèi)的氣體可以迅速地被排出來，控制體給該部位造成的壓迫，從而避免氣囊問題的出現(xiàn)，保障暖通空調(diào)系統(tǒng)的質(zhì)量。其次，對暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部送風(fēng)溫差往往會大于規(guī)定的送風(fēng)溫差，這就會導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)大溫差的問題。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)，送風(fēng)溫差約為8～10攝氏度，而暖通空調(diào)系統(tǒng)中的冷水通常為5攝氏度，冷空調(diào)內(nèi)部大溫差通常為15～20攝氏度。建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可以采用大溫差裝置，來降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部流量，從而實(shí)現(xiàn)能耗的減少，還可以減少管道材料的使用，達(dá)到降低成本的效果。

結(jié)語

綜上，建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)有機(jī)融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式、降低熱傳媒傳輸能耗、加強(qiáng)對新風(fēng)環(huán)節(jié)能源利用的控制、配置能源回收裝置、積極使用新型能源等措施，來實(shí)現(xiàn)能耗的降低。同時(shí)，應(yīng)采取引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求、有效處理常見問題等策略，來對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以提高暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平。

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