摘 要:环保节能是世界各国的共同目标,而在建筑工程中实现暖通空调系统的环保节能是当前建筑界追求的目标,同时对暖通空调的挑战越来越严峻,因此,在暖通空调设计时要注重环保节能技术的考虑。本文结合工作实践,阐述了暖通空调的作用和功效,分析了暖通空调的不利影响及暖通空调领域节能的途径与方法,同时结合暖通空调系统节能的设计方向 重点总结了各种环保节能技术的应用和发展,为同行共勉。
关键词:暖通;空调;环保节能技术;应用;
随着空调应用的日益普及,空调领域作为耗能大户应从设计、运行等方面特别注意节能的问题,不断提高空调系统的节能设计水平、节能运行管理水平,采用各种节能措施降低空调系统的运行能耗和费用,改善空调系统的节能效果,并且要大力开发可再生能源在暖通空调系统中的应用,这对于节约能源、保护环境、促进国民经济的可持续发展都具有十分重要的意义。
暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是机械工程领域中的重要分支学科。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度,提高室内的舒适度,是中大型工业建筑或办公建筑(如摩天楼)中重要的一环。
暖通空调对空气处理过程:首先是空气进来以后,除了引进新风以外,可以把空气进行冷却处理,然后就进行过滤处理,过滤处理以后,增加了几大特点:第一就增加电子除尘器.,它主要可以捕捉非常小的颗粒的灰尘,一般来讲它可以捕捉一个微米的灰尘,而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘,或者是异味这样就都可以过滤掉;另外就是会增加一种加湿设备,这个加湿器可以创造我们房间的加湿达到40%左右的相对湿度,这样人会感到很舒适。
一、暖通空调的作用和功效
1、暖通空调的作用
安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标,在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内,主要以满足生产工艺为标准。
2、暖通空调对人体的影响
由于建筑物的密闭性逐渐增加,装修档次也越来越高,从而室内污染物的滞留量增加及延长停留时间。从家具、墙面、地毯油性漆中散发出的多种致病化学物质,加上通风换气量的明显不足空气在室内循环造成室内空气品质严重不合格,严重影响人们的身体健康。如何才能有效地解决空调房间存在的空气品质问题,已引起人们的广泛关注。通过通换气向室内提供大量新鲜空气,是改善空气质量的有效措施。
二、暖通空调的不利影响
在办公建筑热工设计时,能达到房间内有舒适的微气候,恰当地利用建筑围护结构的热工特性以抵御室外气候的变化。除此之外,还有规划设计、太阳辐射、空气温湿度等方面。
1、围护结构的作用
围护结构包括护结构和内围护结构。护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中,围护结构的传热损失占总热损失的比例很大,如北京地区,通过围护结构的传热损失占全部热损失的77%,在沈阳地区,占65%左右。由此可见,改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。
2、规划设计的作用
建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。
节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素,即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素,通过建筑师的规划布置,认真分析,充分论证,利用和改造不利为有利,形成良好的、利于节能的微气候环境。
三、暖通空调领域节能的途径与方法
科学技术的不断进步,使暖通空调领域新的技术不断出现,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。
1、精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行
暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计,系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量,以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
2、改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失
我们知道对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。
3、提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗
空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。
4、采用新型节能舒适健康的空调方式
如上所述,影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度降显著下降,一般可达到12~14度,而传统方式一般在18~20度,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。
综上所述,环保节能技术在暖通空调领域的应用正在扩大和普及,而空调的耗能又是巨大的,节能、环保、绿色等概念的影响及我国能源结构的调整,对暖通空调设计的挑战越来越严峻,因此,在暖通空调设计时要注重环保节能的考虑。经过详细分析,应从设计、运行方面考虑节能,提高空调系统的节能总体水平。在节省能源、保护环境的大环境下,要采取各种节能措施,降低空调系统的运行能耗和费用。只要通过暖通空调专业人士的不懈努力,空调系统的节能降耗终会为社会做出有益的贡献。
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