綠色節(jié)能技術在暖通設計中的應用

余貞貞

摘要：近年來，隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化建設步伐的加快，建筑工程項目不斷增多，綠色節(jié)能建筑理念是我國建筑工程行業(yè)發(fā)展中的重要理念之一，是在我國可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約資源、保護環(huán)境背景下提出的新式建筑類型。綠色節(jié)能建筑的基本要求是降低建筑能源消耗、降低對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。暖通工程作為現(xiàn)代建筑中的重要部分，也是建筑能源消耗的主體，需要采用綠色節(jié)能技術對暖通工程進行優(yōu)化?；诖耍恼聦G色節(jié)能技術在暖通設計中的應用進行探究。

關鍵詞：綠色節(jié)能技術;暖通設計;應用

引言

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展以及社會的進步，節(jié)能減排已經成為當今工程領域的一個重要話題，只有在制定出更加科學合理的決定方案后才能夠實現(xiàn)能源和材料的有效節(jié)約，才能有效避免在工程實踐中出現(xiàn)大量人力和財力的消耗，才能有效提升資源的利用效率，并進一步推動資源實現(xiàn)優(yōu)化配置。暖通空調系統(tǒng)的應用也是如此，雖然我國在節(jié)能技術方面已經取得了一定成就，但是暖通空調能耗高的現(xiàn)象仍然比較嚴重。因此針對暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計問題進行探討具有重要實踐意義。

1綠色節(jié)能技術在暖通設計中的重要作用

隨著我國社會生產力的不斷提高，工業(yè)生產以及人們的日常生活對于能源的需求總量不斷增加，我國社會能源人均占有量不足，能源問題嚴峻，在此背景下，綠色節(jié)能建筑顯得尤為重要?，F(xiàn)代科學技術的發(fā)展推動了綠色節(jié)能技術的進步，暖通系統(tǒng)作為建筑中的主要能源消耗系統(tǒng)，在其運行過程中會產生大量的能源消耗。大部分能源的利用率較低，利用效果也存在不足，通過綠色節(jié)能技術能夠提高能源利用效率，在暖通系統(tǒng)發(fā)揮相同效果的基礎上，能源消耗大幅度降低。根據對我國一般建筑的暖通系統(tǒng)能源消耗調查顯示，暖通系統(tǒng)所產生的能源消耗能夠占建筑總能源消耗的30%以上，尤其是在炎熱的夏季和寒冷的冬季，暖通系統(tǒng)在制熱或制冷的過程中，能源消耗進一步提高。因此，暖通設計需要與綠色節(jié)能技術相結合，通過綠色節(jié)能技術對暖通系統(tǒng)的系統(tǒng)構成、裝置、設備以及能源消耗方式進行優(yōu)化，降低暖通系統(tǒng)的能源消耗總量。現(xiàn)階段，我國綠色節(jié)能技術發(fā)展已經取得了一定成效，許多新興的綠色節(jié)能技術已被應用到暖通設計中，但總體發(fā)展依然存在問題，需要進一步對綠色節(jié)能技術進行優(yōu)化，使其能夠與暖通系統(tǒng)更好地結合。

2暖通空調系統(tǒng)特征

2.1構建復雜

建筑暖通空調通常情況下需要從冷熱源、冷熱量配置、室內冷熱末端設備三個方面進行簡單設計，三個設計要素互相之間存在相互關聯(lián)性，在設計以及功能方面都存在共同之處，因此針對暖通空調結構以及設計復雜性進行充分了解對暖通空調節(jié)能設計有促進作用。

2.2形式多元化

目前在國內暖風空調系統(tǒng)在形態(tài)上存在多元化特征，因此在進行暖通空調選擇的過程中通常情況下會從造價、應用效果以及能耗等幾個角度出發(fā)，其中節(jié)能是最為重要的一個因素。充分認識暖通空調多樣性對暖通空調具體選擇具有實際指導意義。

2.3設計影響因素多

從大量工程實踐可以看出，暖通空調在設計過程中會受到多種因素影響，在我國全面提倡節(jié)能型社會建設的大環(huán)境下，在進行暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計的過程中需要對多方面因素進行綜合考慮，但是由于大部分影響因素都存在動態(tài)變化特征，從而導致暖通空調系統(tǒng)節(jié)能設計也會存在復雜性和不確定性，而其中能耗問題需要設計人員進行重點考慮解決。

3綠色節(jié)能技術在暖通系統(tǒng)中的有效運用分析

3.1變頻節(jié)能技術的運用分析

變頻節(jié)能技術是指在建筑內部空間的暖通系統(tǒng)負荷需求出現(xiàn)變化，如外部溫度變化、太陽輻射變化等，通過變頻節(jié)能技術對冷水機組、風機組以及水泵機組等進行調節(jié)。根據外部變化對暖通系統(tǒng)的功率進行調節(jié)，使其功率與當前環(huán)境相匹配，降低能源消耗，使其在最優(yōu)的功率狀態(tài)下運行。變頻節(jié)能技術在暖通設計中的運用，一般情況下能夠節(jié)30%左右的能源消耗。以冷凍水泵中的變頻節(jié)能技術運用為例，冷凍水泵運行時冷凍水的循環(huán)，廣泛存在于中央空調的制冷設備中，水泵容量的定額一般會以最高溫度和注滿率作為依據，預留10%左右的空間，使冷凍水循環(huán)系統(tǒng)能夠長期處于最大水流量的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)會根據外部溫度而發(fā)生變化。中央空調的運行熱負載一般低于設計參數(shù)，通常情況下冷凍水的設計溫度為5℃左右，水泵在全功率運行的狀態(tài)下會產生不必要的能量消耗，使水泵所輸送的能量高于當前所需要的能量。將變頻節(jié)能技術加入冷凍水泵運行系統(tǒng)中，水泵輸送能量能夠根據當前所需能量進行變頻調節(jié)，避免長時間處于最大運行效率。根據所需能量對水泵的能量輸送進行調節(jié)，使水泵能夠在低功率狀態(tài)下運行，降低電力能源的消耗，根據室內實際溫度將制冷調節(jié)為當前所需的最佳溫度，為居住者創(chuàng)造良好的溫度環(huán)境，提高居住者的舒適度。

3.2地源熱泵技術的運行分析

地熱能源是廣泛存在地下的可再生能源，通過相應的裝置能夠完成對地熱能源的收集和使用，對暖通系統(tǒng)的設計具有重要意義。地熱能源能夠優(yōu)化暖通系統(tǒng)的能源消耗結構，降低電力能源消耗，通過地熱能源所產生的能量運行。地熱能源的熱量主要來自地球內部的熔巖所產生的熱量，通過地熱能集成系統(tǒng)，能夠將地下的地熱能源收集以供建筑所使用，可以應用在暖通系統(tǒng)設計中，用以夏季供冷和冬季供暖使用。地熱能是較為穩(wěn)定的能源，且不會造成環(huán)境污染，與傳統(tǒng)能源相比，地熱能的利用形式較為簡單，且地熱能作為可再生能源，使用成本較低，不會產生過量的能源消耗。地熱能源在暖通系統(tǒng)設計中的應用方式主要為在暖通系統(tǒng)中安裝地源熱泵，地源熱泵系統(tǒng)作為暖通系統(tǒng)中地熱能的主要系統(tǒng)，可以分為地下水地源熱泵、地表水地源熱泵和埋管地源熱泵，不同地源熱泵系統(tǒng)需要根據暖通系統(tǒng)設計的實際建設情況以及當?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素確定。地源熱泵系統(tǒng)由熱泵機、循環(huán)水泵、換熱管、分集水器等多個部件所組成，能夠實現(xiàn)對地熱能源的收集和存儲，為暖通系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高效的地熱能源輸送。將地源熱泵加入暖通系統(tǒng)后，根據當?shù)氐牡責崮茉磧α?，能夠降低暖通系統(tǒng)能源總消耗，是綠色節(jié)能技術中的重要技術形式。

3.3可再生能源在暖通設計中的運用

（1）太陽能

在太陽能利用方面，太陽能可以為建筑提供供暖和制冷，在暖通系統(tǒng)設計中利用主動式的太陽能進行制冷和制熱，能夠減少氟利昂的使用，減少對臭氧層造成的破壞，還能夠降低能源消耗。太陽能在暖通系統(tǒng)設計中的應用需要完整的系統(tǒng)作為支撐，太陽能系統(tǒng)主要有容積式熱交換器、太陽能水箱、太陽能集熱器、太陽能集熱循環(huán)器等器件，該系統(tǒng)中不同的設備和技術能夠將太陽能轉化為暖通系統(tǒng)所需的熱能。

（2）風能

在風能利用方面，可以更多地采用自然通風完成對室內空氣的流通和溫度調節(jié)等作用，風能作為使用最廣泛的清潔能源之一，可以將風能系統(tǒng)加入暖通系統(tǒng)設計中，通過風能為暖通系統(tǒng)提供能源支持。但是風能的利用條件較為嚴苛，風能的大小取決于風速和風的強度，風的速度和強度越高，產生的風能越大。風能的使用存在一定的條件限制，適合在我國沿海城市、山區(qū)城市以及草原城市使用，這些地形的風能較為豐富，可以將風能加入暖通能源消耗系統(tǒng)中，減少其他能源的消耗。

3.4室內溫度監(jiān)控技術的運用

在室內空間加入溫度監(jiān)控系統(tǒng)，通過溫度監(jiān)控技術實時對設備溫度進行檢測，并結合智能化技術、自動化技術，將其與暖通系統(tǒng)相連接。暖通空調能夠根據當前室內溫度和室內空氣質量對功率自動調節(jié)，使其保持在最佳的工作狀態(tài)，進行合理制熱或制冷，在保持最優(yōu)運行狀態(tài)的情況下，有效降低暖通空調能源消耗，實現(xiàn)降低能源消耗的目的，是綠色節(jié)能技術中的重要內容。

結束語

綜上所述，本文詳細闡述了多種現(xiàn)代綠色節(jié)能技術在暖通系統(tǒng)設計中的應用，為我國建筑工程行業(yè)提供一定的借鑒和幫助作用，降低建筑能源總消耗，緩解我國能源緊張的問題，提高建筑運行經濟效益。

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