節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

于欣

北京市設(shè)備安裝工程集團(tuán)有限公司 北京 100166

引言

在現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)于空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的，給人們的生活工作都帶來(lái)了很大的便利，不過(guò)，空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于資源的消耗又是非常大的，容易影響到生態(tài)環(huán)境。為了適應(yīng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求，就需要在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中能夠合理地運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，減少對(duì)于能源、資源的消耗，保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境。

1 應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們更加追求生活的品質(zhì)，希望能有更好的工作、生活環(huán)境，而暖通空調(diào)在改善人居環(huán)境方面就有著顯著的作用，所以也成為工程建設(shè)非常重要的內(nèi)容。進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)一個(gè)重要原則就是實(shí)用性，除此以外，還需要保證其使用的舒適性，這也正是暖通空調(diào)價(jià)值體現(xiàn)之所在。而在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的時(shí)候，主要考慮的就是溫濕度以及清潔等方面的因素，這些因素大多都會(huì)對(duì)能耗問(wèn)題產(chǎn)生很大的影響，因此應(yīng)該將節(jié)能技術(shù)和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)制冷設(shè)備以及壓縮機(jī)等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用。實(shí)踐應(yīng)用顯示，暖通系統(tǒng)的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)有一定程度的能耗問(wèn)題，有些還會(huì)污染空氣或者環(huán)境，對(duì)環(huán)境造成不良的影響。而將節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中進(jìn)行運(yùn)用，能夠改善它的能耗問(wèn)題，更加符合社會(huì)持續(xù)發(fā)展的需要，對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展也有著推動(dòng)的作用?？梢哉f(shuō)，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的一個(gè)重要途徑[1]。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.1 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用不合理

很多企業(yè)設(shè)計(jì)的暖通空調(diào)，因?yàn)檫^(guò)于追求利益，采用了還不成熟的節(jié)能技術(shù)，并沒(méi)有進(jìn)行充分的驗(yàn)證，就將之推向市場(chǎng)，結(jié)果存在很多不完善的地方。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)周期比較短，沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行前期方案論證，在新產(chǎn)品中應(yīng)用了還不是很成熟的節(jié)能技術(shù)，結(jié)果單品的能耗反而變得更高。因?yàn)闆](méi)有合理的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，反而降低了產(chǎn)品市場(chǎng)認(rèn)可度，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)導(dǎo)致人們對(duì)于節(jié)能技術(shù)并不信任，這對(duì)于節(jié)能技術(shù)的推廣來(lái)說(shuō)是非常不利的。

2.2 節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用未考慮實(shí)際環(huán)境

為了在暖通空調(diào)中能夠成功的應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)，不但要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，還需要充分考慮其實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境。有些施工單位對(duì)于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)對(duì)于應(yīng)用環(huán)境的考慮，設(shè)計(jì)應(yīng)用比較盲目，結(jié)果降耗的效果并不是很理想，設(shè)計(jì)成本無(wú)謂的增加。再進(jìn)行暖通空調(diào)施工的時(shí)候，對(duì)于節(jié)能新技術(shù)的施工工藝也不夠了解，有些企業(yè)更是在沒(méi)有施工方案的情況下就進(jìn)行施工，結(jié)果暖通空調(diào)留下了很多的隱患，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。

2.3 設(shè)計(jì)方案無(wú)法滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的要求

地形暖通空調(diào)設(shè)計(jì)必須要保證其設(shè)計(jì)方案的可行性，必須要與具體的施工條件相符?？墒怯行┢髽I(yè)在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的時(shí)候，沒(méi)有做好施工現(xiàn)場(chǎng)考察工作，也沒(méi)有合理安排勘探工作，有效的論證設(shè)計(jì)方案，結(jié)果施工質(zhì)量得不到保障，也不符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)方案對(duì)于暖通空調(diào)節(jié)能效果是有著最為直接的影響的，為了保證最終的效果，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要施工環(huán)境因素考慮進(jìn)來(lái)，這是非常關(guān)鍵的[2]。

3 節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 冷卻水、冷熱水和風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)

在進(jìn)行暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于供水冷凍水溫度差的控制是很關(guān)鍵的，應(yīng)該盡量降低其溫度差，減少對(duì)于能量的損耗。并且，還需要加強(qiáng)對(duì)于閉式循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用，這樣能夠延長(zhǎng)系統(tǒng)23.5%的壽命，還能夠降低其45.6%的能耗。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以采用一泵到頂?shù)姆绞?，這樣方便以后對(duì)設(shè)備進(jìn)行維保，也可以在一定程度上減少設(shè)備運(yùn)行期間的能耗。

3.2 合理使用熱回收技術(shù)

如今，暖通空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行通常會(huì)浪費(fèi)產(chǎn)生大量的余熱，造成了資源能源的浪費(fèi)，其實(shí)，這些余熱是有著很高的利用價(jià)值。因此，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)就需要加強(qiáng)對(duì)于娛樂(lè)的回收利用，就比如說(shuō)進(jìn)行再熱，利用不同狀態(tài)的流體，運(yùn)用熱交換系統(tǒng)等來(lái)更加高效地進(jìn)行熱傳遞，減輕設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)的熱量損耗，使系統(tǒng)可以更有效地調(diào)節(jié)熱度以及熱量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。建筑中應(yīng)用的采暖空調(diào)都需要將室內(nèi)的廢氣排放到外面，這需要使用不少的能源，而通過(guò)進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理，比如說(shuō)加入熱回收系統(tǒng)，回收利用排風(fēng)能量，就能夠提高其節(jié)能的效果。并且，這樣在一定程度上使設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷下降，其節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性都是很好的。利用這種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，其熱回收效率超過(guò)70%，顯熱回收效率也能夠達(dá)到一半，在設(shè)計(jì)中要求一定要使用直流集中排風(fēng)系統(tǒng)，且它的功率不能低于3000m/h，當(dāng)新風(fēng)和排風(fēng)的溫差超過(guò)8℃時(shí)才能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。

3.3 可再生能源的合理使用

如今，社會(huì)各界對(duì)于可再生能源的利用都非常重視，這在很大程度上減輕了人們對(duì)于不可再生能源的依賴程度，減輕了不可再生能源的消耗，對(duì)于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。進(jìn)行暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于可再生能源的利用。如今應(yīng)用比較多的主要有兩種形式：第一種是對(duì)于地?zé)岬膽?yīng)用，主要使用地源熱泵，通過(guò)電能低溫位換成高溫位能源，如此不但可以進(jìn)行制冷，還可以進(jìn)行供熱，節(jié)能環(huán)保的效果是很好的。許多地區(qū)的低能溫度都是很穩(wěn)定的，應(yīng)用起來(lái)有著很大的穩(wěn)定性。因此在這些暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)候就可以運(yùn)用地源熱泵。夏天氣溫比較高，在20℃以上時(shí)熱泵就能夠充當(dāng)冷源，進(jìn)入環(huán)境的熱量能夠被導(dǎo)入地源中。冬天溫度比較低，在5℃以下的時(shí)候，地源中的溫度就可以傳到建筑環(huán)境中，為其進(jìn)行供熱。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)用地源熱泵，其中蓄熱器的作用是非常關(guān)鍵的，需要重視起來(lái)，這對(duì)于能源的利用效率有著直接的影響。第二種是對(duì)于太陽(yáng)能的應(yīng)用。對(duì)于暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能的利用有主動(dòng)型與被動(dòng)型兩種。主動(dòng)型的方式是比較復(fù)雜的，還需要通過(guò)電力進(jìn)行輔助，相關(guān)的要使用的元器件的成本也都很高；與之相比，被動(dòng)型的結(jié)構(gòu)形式都是比較簡(jiǎn)單的，也不需要什么輔助能源，元器件也都比較簡(jiǎn)單。在具體進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要充分考慮各方面的因素、條件來(lái)進(jìn)行選擇。

3.4 新節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.4.1 變頻調(diào)速技術(shù)。在水泵系統(tǒng)或者風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中都可以運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，這對(duì)于降低系統(tǒng)的能耗有非常顯著的作用，同時(shí)，還能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[4]。

3.4.2 輸送系統(tǒng)的處理技術(shù)。在暖通空調(diào)運(yùn)行的時(shí)候，輸送系統(tǒng)是一個(gè)能耗比較高的環(huán)節(jié)，節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于這一系統(tǒng)必須要重視起來(lái)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)降低其能耗。比如說(shuō)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，冷凍水與冷卻塔水有關(guān)系統(tǒng)的溫差進(jìn)行提升，這樣就有助于降低輸送系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。如可以減少冷凍機(jī)換熱面積，要對(duì)冷卻塔內(nèi)部盤(pán)管的數(shù)量進(jìn)行分析，采用誘導(dǎo)類的風(fēng)口送風(fēng)，控制送風(fēng)的溫度。還有就是要控制好流速，對(duì)水泵以及風(fēng)機(jī)的功能，消耗以及流速等進(jìn)行控制，讓他們能夠達(dá)到正比，這樣在低速運(yùn)行的時(shí)候，結(jié)果會(huì)更穩(wěn)定，能耗也會(huì)比較少。

3.5 科學(xué)選擇空調(diào)設(shè)備的節(jié)能技術(shù)

對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，空調(diào)設(shè)備是最為核心的，一定要保證選擇的科學(xué)性。空調(diào)的種類是很多的，而節(jié)能效果比較好的只有輻射型的，所以選用空調(diào)設(shè)備，應(yīng)該盡量使用這樣的空調(diào)。除了空調(diào)設(shè)備的選擇比較重要以外，通風(fēng)系統(tǒng)選擇也很關(guān)鍵，要求兩者要有良好的匹配度，確?？照{(diào)系統(tǒng)可以正常的輸送各種風(fēng)量。如果建筑有外窗的話，適當(dāng)增加外部通風(fēng)窗能夠更有效地吸收熱能源，如果沒(méi)有的話，則需要使用空調(diào)器來(lái)進(jìn)行吸收。

3.6 降低暖通空調(diào)自身能量損耗的節(jié)能技術(shù)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)往往會(huì)存在能量損耗，而節(jié)能設(shè)計(jì)就是需要降低這些損耗，對(duì)此，比較常用的節(jié)能方式有以下幾種。

3.6.1 使用有著良好保溫效果的隔熱材料對(duì)系統(tǒng)的能量運(yùn)輸管道進(jìn)行包裹，從而降低能量的損耗。

3.6.2 設(shè)計(jì)智能化的管道平衡系統(tǒng)，科學(xué)有效的平衡管控暖通空調(diào)管網(wǎng)中的溫度、水壓，從而更高效地進(jìn)行水力的傳輸，降低能耗。

3.6.3 為暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率比較高的動(dòng)力設(shè)備，配備低負(fù)荷、小阻力的管路網(wǎng)，降低能量輸送造成的損耗[5]。

3.7 區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)，優(yōu)化節(jié)能方案

3.7.1 自然資源應(yīng)用。在進(jìn)行區(qū)域空間規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，要將暖通空調(diào)盡可能地靠近冷熱源，控制路由所帶來(lái)的能源耗損問(wèn)題，保障節(jié)能技術(shù)應(yīng)用效果。在設(shè)計(jì)階段要將系統(tǒng)中的余熱、廢熱等能源合理利用。也就是說(shuō)，電廠余熱、工業(yè)廢氣、太陽(yáng)能、地?zé)岬荣Y源，都需要在設(shè)計(jì)階段合理利用。這種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)可再生資源的利用。如果地區(qū)的天然氣資源相對(duì)充足，如果技術(shù)應(yīng)用能保障經(jīng)濟(jì)性，還可以利用分布式燃?xì)饫錈犭娐?lián)供系統(tǒng)。地表水、地下水資源，都能在不同季節(jié)起到調(diào)節(jié)溫度的作用。

3.7.2 材料應(yīng)用。對(duì)于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)需要盡量使用那些可以進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，耗能低而又綠色低碳的設(shè)備、材料，這樣保溫技術(shù)的應(yīng)用效果才會(huì)更好。暖通空調(diào)還要和建筑的空間結(jié)構(gòu)配合起來(lái)，這樣也有助于發(fā)揮保溫設(shè)計(jì)的作用。要對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的損耗進(jìn)行有效的控制，這也是為了達(dá)到節(jié)能的目的。如今市場(chǎng)上是有著很多種類的節(jié)能材料的，在進(jìn)行選擇時(shí)，需要考慮其經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。要根據(jù)臨界保溫點(diǎn)來(lái)計(jì)算保溫厚度，厚度要適中，不能太厚，還應(yīng)該有良好的防潮防水作用。

3.7.3 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，要根據(jù)建筑物的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行。也就是說(shuō)建筑物是否能達(dá)成節(jié)能要求，將圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì)以及墻體、門(mén)窗、地面、屋面設(shè)計(jì)等工作做好，在建筑工程設(shè)計(jì)規(guī)范引導(dǎo)期間，都能按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。數(shù)據(jù)信息獲取階段，一些設(shè)計(jì)人員會(huì)選擇加大系數(shù)，調(diào)整負(fù)荷計(jì)算模式等途徑，導(dǎo)致設(shè)備、材料選取期間數(shù)值相對(duì)較大，運(yùn)營(yíng)系數(shù)要明顯高于實(shí)際需要，這種情形之下，建筑結(jié)構(gòu)以及暖通系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)信息偏離目標(biāo)要求，就會(huì)導(dǎo)致電能資源的浪費(fèi)。在系統(tǒng)中添加設(shè)備，也會(huì)導(dǎo)致企業(yè)單位的負(fù)擔(dān)問(wèn)題[6]。

3.7.4 建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃。在建筑設(shè)計(jì)期間按節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，需明確建筑物的體型系數(shù)，將門(mén)窗比、朝向等因素深入分析，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工指標(biāo)設(shè)置期間要按照行業(yè)規(guī)范進(jìn)行。尤其是在常見(jiàn)極端性天氣的區(qū)域，確定項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)，將建筑節(jié)能目標(biāo)落實(shí)，都需要圍繞建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃的各項(xiàng)工作進(jìn)行。在規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，利用外墻節(jié)能技術(shù)，可以將保溫層的內(nèi)部材料進(jìn)行調(diào)整[7]。

4 結(jié)束語(yǔ)

如果在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在能耗問(wèn)題的話，有可能對(duì)設(shè)備運(yùn)行的合理性以及穩(wěn)定性產(chǎn)生不良的影響，所以必須要合理地運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，依靠先進(jìn)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，這樣才可以獲得更好的發(fā)展。