綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計中的應(yīng)用

余貞貞

摘要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化建設(shè)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(hù)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(shù)對暖通工程進(jìn)行優(yōu)化。基于此，文章將對綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能技術(shù);暖通設(shè)計;應(yīng)用

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及社會的進(jìn)步，節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)今工程領(lǐng)域的一個重要話題，只有在制定出更加科學(xué)合理的決定方案后才能夠?qū)崿F(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(jìn)一步推動資源實現(xiàn)優(yōu)化配置。暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用也是如此，雖然我國在節(jié)能技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定成就，但是暖通空調(diào)能耗高的現(xiàn)象仍然比較嚴(yán)重。因此針對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計問題進(jìn)行探討具有重要實踐意義。

1綠色節(jié)能技術(shù)在暖通設(shè)計中的重要作用

隨著我國社會生產(chǎn)力的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)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(yán)峻，在此背景下，綠色節(jié)能建筑顯得尤為重要。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了綠色節(jié)能技術(shù)的進(jìn)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(chǎn)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(shù)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(chǔ)上，能源消耗大幅度降低。根據(jù)對我國一般建筑的暖通系統(tǒng)能源消耗調(diào)查顯示，暖通系統(tǒng)所產(chǎn)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(jìn)一步提高。因此，暖通設(shè)計需要與綠色節(jié)能技術(shù)相結(jié)合，通過綠色節(jié)能技術(shù)對暖通系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、裝置、設(shè)備以及能源消耗方式進(jìn)行優(yōu)化，降低暖通系統(tǒng)的能源消耗總量?，F(xiàn)階段，我國綠色節(jié)能技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了一定成效，許多新興的綠色節(jié)能技術(shù)已被應(yīng)用到暖通設(shè)計中，但總體發(fā)展依然存在問題，需要進(jìn)一步對綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠與暖通系統(tǒng)更好地結(jié)合。

2暖通空調(diào)系統(tǒng)特征

2.1構(gòu)建復(fù)雜

建筑暖通空調(diào)通常情況下需要從冷熱源、冷熱量配置、室內(nèi)冷熱末端設(shè)備三個方面進(jìn)行簡單設(shè)計，三個設(shè)計要素互相之間存在相互關(guān)聯(lián)性，在設(shè)計以及功能方面都存在共同之處，因此針對暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)以及設(shè)計復(fù)雜性進(jìn)行充分了解對暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計有促進(jìn)作用。

2.2形式多元化

目前在國內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在形態(tài)上存在多元化特征，因此在進(jìn)行暖通空調(diào)選擇的過程中通常情況下會從造價、應(yīng)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(rèn)識暖通空調(diào)多樣性對暖通空調(diào)具體選擇具有實際指導(dǎo)意義。

2.3設(shè)計影響因素多

從大量工程實踐可以看出，暖通空調(diào)在設(shè)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(shè)的大環(huán)境下，在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的過程中需要對多方面因素進(jìn)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(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計也會存在復(fù)雜性和不確定性，而其中能耗問題需要設(shè)計人員進(jìn)行重點考慮解決。

3綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)中的有效運用分析

3.1變頻節(jié)能技術(shù)的運用分析

變頻節(jié)能技術(shù)是指在建筑內(nèi)部空間的暖通系統(tǒng)負(fù)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(shù)對冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)組以及水泵機(jī)組等進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)外部變化對暖通系統(tǒng)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其功率與當(dāng)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(shù)在暖通設(shè)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(shù)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(diào)的制冷設(shè)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(jù)，預(yù)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(jù)外部溫度而發(fā)生變化。中央空調(diào)的運行熱負(fù)載一般低于設(shè)計參數(shù)，通常情況下冷凍水的設(shè)計溫度為5℃左右，水泵在全功率運行的狀態(tài)下會產(chǎn)生不必要的能量消耗，使水泵所輸送的能量高于當(dāng)前所需要的能量。將變頻節(jié)能技術(shù)加入冷凍水泵運行系統(tǒng)中，水泵輸送能量能夠根據(jù)當(dāng)前所需能量進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，避免長時間處于最大運行效率。根據(jù)所需能量對水泵的能量輸送進(jìn)行調(diào)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(jù)室內(nèi)實際溫度將制冷調(diào)節(jié)為當(dāng)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(shù)的運行分析

地?zé)崮茉词菑V泛存在地下的可再生能源，通過相應(yīng)的裝置能夠完成對地?zé)崮茉吹氖占褪褂茫瑢εㄏ到y(tǒng)的設(shè)計具有重要意義。地?zé)崮茉茨軌騼?yōu)化暖通系統(tǒng)的能源消耗結(jié)構(gòu)，降低電力能源消耗，通過地?zé)崮茉此a(chǎn)生的能量運行。地?zé)崮茉吹臒崃恐饕獊碜缘厍騼?nèi)部的熔巖所產(chǎn)生的熱量，通過地?zé)崮芗上到y(tǒng)，能夠?qū)⒌叵碌牡責(zé)崮茉词占怨┙ㄖ褂?，可以?yīng)用在暖通系統(tǒng)設(shè)計中，用以夏季供冷和冬季供暖使用。地?zé)崮苁禽^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?zé)崮艿睦眯问捷^為簡單，且地?zé)崮茏鳛榭稍偕茉?，使用成本較低，不會產(chǎn)生過量的能源消耗。地?zé)崮茉丛谂ㄏ到y(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)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?zé)崮艿闹饕到y(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(jù)暖通系統(tǒng)設(shè)計的實際建設(shè)情況以及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素確定。地源熱泵系統(tǒng)由熱泵機(jī)、循環(huán)水泵、換熱管、分集水器等多個部件所組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對地?zé)崮茉吹氖占痛鎯?，為暖通系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高效的地?zé)崮茉摧斔汀⒌卦礋岜眉尤肱ㄏ到y(tǒng)后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡責(zé)崮茉磧α浚軌蚪档团ㄏ到y(tǒng)能源總消耗，是綠色節(jié)能技術(shù)中的重要技術(shù)形式。

3.3可再生能源在暖通設(shè)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(shè)計中利用主動式的太陽能進(jìn)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(shè)計中的應(yīng)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(shè)備和技術(shù)能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為暖通系統(tǒng)所需的熱能。

（2）風(fēng)能

在風(fēng)能利用方面，可以更多地采用自然通風(fēng)完成對室內(nèi)空氣的流通和溫度調(diào)節(jié)等作用，風(fēng)能作為使用最廣泛的清潔能源之一，可以將風(fēng)能系統(tǒng)加入暖通系統(tǒng)設(shè)計中，通過風(fēng)能為暖通系統(tǒng)提供能源支持。但是風(fēng)能的利用條件較為嚴(yán)苛，風(fēng)能的大小取決于風(fēng)速和風(fēng)的強(qiáng)度，風(fēng)的速度和強(qiáng)度越高，產(chǎn)生的風(fēng)能越大。風(fēng)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(fēng)能較為豐富，可以將風(fēng)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(nèi)溫度監(jiān)控技術(shù)的運用

在室內(nèi)空間加入溫度監(jiān)控系統(tǒng)，通過溫度監(jiān)控技術(shù)實時對設(shè)備溫度進(jìn)行檢測，并結(jié)合智能化技術(shù)、自動化技術(shù)，將其與暖通系統(tǒng)相連接。暖通空調(diào)能夠根據(jù)當(dāng)前室內(nèi)溫度和室內(nèi)空氣質(zhì)量對功率自動調(diào)節(jié)，使其保持在最佳的工作狀態(tài)，進(jìn)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(diào)能源消耗，實現(xiàn)降低能源消耗的目的，是綠色節(jié)能技術(shù)中的重要內(nèi)容。

結(jié)束語

綜上所述，本文詳細(xì)闡述了多種現(xiàn)代綠色節(jié)能技術(shù)在暖通系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)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(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭福利.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑工程設(shè)計中的問題及對策研究[J].河南科技，2019，13（07）：167-202.

[2]周小芳.研究暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用[J].低碳世界，2017（19）：148-149.