试述建筑采暖通风空调工程节能减排

(整期优先)网络出版时间:2024-03-27
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试述建筑采暖通风空调工程节能减排

李俊达

杭州蓝居建设管理有限公司

摘要:随着我国建筑行业的快速发展,人们对于建筑采暖通风空调工程的要求也越来越高,本文对当前建筑采暖通风空调工程存在的问题进行了分析,并提出了一些解决措施,以提高我国建筑工程中采暖通风空调工程的节能减排效果。

关键词:建筑;采暖通风;节能减排

引言:随着我国经济的不断发展,人们对于居住环境的要求越来越高,在建筑工程中采暖通风空调系统是直接影响居民生活质量和居住环境的重要因素。目前我国建筑工程中采暖通风空调系统仍然存在着一些问题,例如能源消耗过大、空气质量较差、管理不够科学等。因此,在今后建筑工程中加强采暖通风空调系统的节能减排管理势在必行。

1.建筑采暖通风空调工程节能减排的重要性

节能减排是国家倡导的一项重要的发展战略,是实现经济、社会可持续发展的重要途径。要想实现这一战略,就需要充分认识到节能减排的重要性,采取有效的措施,来促进节能减排战略目标的实现。就建筑采暖通风空调工程来说,节能减排是建筑工程设计以及施工中最重要的一环,也是最基本的要求。在进行建筑采暖通风空调工程设计以及施工时,需要充分认识到节能减排这一重要目标,积极采取有效措施来促进其实现[1]

从目前来看,我国建筑工程中的能耗总量居高不下,每年高达上千亿千瓦时左右,能源使用效率也较低。其中建筑采暖通风空调工程能耗占据了总能耗的很大比例,而且其在整个建筑能耗中也占据了相当大比例。而在我国社会经济发展过程中,能源消耗也是其重要组成部分,尤其是我国以煤为主的能源结构决定了我国社会经济发展过程中对煤炭等不可再生资源的大量消耗。尤其是在过去很长一段时间内,我国对煤炭等不可再生资源的消耗量很大,在这种情况下必然会对生态环境造成严重影响。同时随着社会经济不断发展和人们生活水平的不断提高,能源消耗量也在不断增加。近年来我国能源消耗总量虽然在逐年减少,但与发达国家相比仍有不小差距。就建筑采暖通风空调工程来说,其耗能占建筑总能耗的比重较大。因此需要加强对煤炭等不可再生资源的节约利用,进而有效降低能源消耗量。同时从长远来看还需要加强对能源清洁化生产技术及清洁能源技术、节能环保技术以及可再生能源技术等方面进行研发与应用,促进节能环保理念在建筑工程建设中得到有效落实与推广。

2.试述建筑采暖通风空调工程节能减排的对策

2.1采暖系统的节能设计

目前,我国采暖系统的设计一般都是根据建筑面积计算来进行的,这就造成了采暖系统的能耗很大。因此,要想降低采暖系统的能耗,就必须对设计过程中存在的问题进行分析,并找到合理的解决措施。

首先,集中供热系统可采用变流量热网技术。当一台锅炉不能满足需求时,可将其接入到多台锅炉组成变流量热网。这种方式在经济上比较合理,运行也比较稳定。它不会造成能源的浪费,还可以有效地利用能源资源,实现供热系统节能的目的[2]

其次,合理选择供热形式。对于不同的建筑来说,其结构和功能都是不同的。在对采暖系统进行设计时,应根据建筑实际情况来选择合适的供热方式。此外,在确定供热方式时应考虑到不同形式所对应的工程投资和运行费用等因素。例如,在同一建筑物内,采用散热器分户计量系统时比采用散热器集中系统可降低能源消耗约60%;在同一建筑物内采用热水锅炉加热热媒循环泵集中系统比采用热水锅炉加热热媒循环泵分散系统可节约能源约30%。

此外,采用高效率、低能耗的新型管材与设备。采暖系统中最常见的管材有钢管、铸铁管及塑料管三种。钢管不仅施工方便,造价也较低;但其散热性能差,容易出现结垢和腐蚀现象;而塑料管散热快、耐腐蚀性能好,但造价较高;钢管与塑料管结合使用则既解决了上述问题又提高了管材的散热性能和耐腐蚀性。在选用管材时应根据建筑物及房间热负荷情况来确定管材与设备型号及尺寸。例如对于采用散热器分户计量系统的建筑,应根据房间面积、朝向及室内设计温度等来确定散热器型号和数量;对于采用热水锅炉加热热媒循环泵集中系统的建筑,应根据采暖热水锅炉的额定蒸发量和室内设计温度等确定循环泵型号和数量。另外还应注意管材与设备之间不能相互串用,以免出现浪费。

最后,对采暖系统进行有效管理与维护。在设计中应根据实际情况合理设置热计量装置、温度传感器和手动阀门等;同时应注意定期对采暖系统进行维护与保养,这样不仅可以提高系统运行效率、延长设备使用寿命还可以有效减少能源消耗和维护成本。另外在对采暖系统进行设计时应尽量避免对热力站等集中供热设施进行重新布局,以免造成浪费或出现安全隐患。

2.2空调系统的节能措施

(1)空调系统的节能措施主要有:①合理选择冷源,可减少冷量的损失,达到节约能源的目的;②采用新技术、新工艺、新材料,提高系统能效比,减少能量损失;③合理确定系统形式及建筑物的朝向;④采用蓄冷装置和余热利用装置。

(2)在空调系统中采用新技术、新工艺、新材料,可减少冷量的损失。①可采用冷却塔、水冷机组等设备;②采用大温差供冷方式,减少水的输送损失;③利用工业废热进行空调系统热水加热。①利用热泵技术进行冷热源供应;②利用蓄热装置实现冷热回收。

(3)在空调系统中采用高效的设备和节能控制策略,以达到节能的目的。①合理选用冷水机组;②选用变频装置,进行变频调节;③应用能量优化控制策略;④选用智能控制设备;⑤利用计算机技术,进行优化控制。①可利用变频技术控制冷水机组的运行台数及风量;②应用先进的能量优化控制策略;③应用计算机技术进行优化控制[3]

2.3空气源热泵热水机组

空气源热泵热水机组,是一种新型的集取暖、热水、空调于一体的设备,它主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、过滤器等部件组成。空气源热泵的工作原理是:利用室外空气作为冷热源,通过压缩机的运转将室外空气中的低温热能转移到水里,经过蒸发器降温后,变为高温热能,再送回压缩机循环使用。空气源热泵热水机组在工作过程中不需要燃料和辅助热源,只有少量电能驱动压缩机运转,消耗极少的电能就可以驱动压缩机运转,从外界环境中吸收大量的低温热量来制热。热泵热水机组制热时,依靠输入少量电能来驱动压缩机运转,通过循环管路向水箱中输送热水。在制热过程中,其主要工作原理是:空气源热泵通过低温热量吸收室外空气中的热量转移到水中进行加热。

2.4太阳能利用

太阳能作为一种可再生能源,对缓解能源短缺、减少环境污染具有重要的作用。随着经济的发展,建筑能耗也将逐年上升。据统计,全国城市建筑能耗约占全社会总能耗的30%,是建筑节能工作中的重点。在我国,太阳能资源丰富,目前利用太阳能技术主要有:

(1)太阳能热水器:我国太阳能热水器年生产能力为5000万台,全国每年新增热水需求量约为2600万吨。目前已有大量太阳能热水器投入使用,如:太阳热水工程、太阳能生活热水工程等。在采暖方面,太阳能与燃气、电相结合的供暖系统也开始应用。

(2)太阳能采暖系统:采用集热、蓄热和保温技术相结合的方式。集热器与水箱组合形成蓄热体,在蓄热过程中吸收大量热量;在太阳辐射强度低时将集热器与水箱间的管道预热,使蓄热体内保持一定温度;在太阳辐射强度高时将水箱中的热水释放出来,使水箱内保持一定温度。

(3)太阳能空调系统:采用新能源和新技术开发的空调系统具有显著的节能效果。如:利用空气源热泵进行供热;利用空气源热泵进行制冷;利用余热回收进行空调采暖等。

(4)太阳能照明系统:根据太阳辐射强度的不同,利用太阳能可以实现不同形式的照明,如:人工照明、景观照明、舞台照明、电视灯等。由于我国幅员辽阔,各地气候差异很大,因此应根据各地实际情况选择不同形式和特点的照明系统。另外还应注意不同季节对照明系统的要求不同,以满足人们对室内光环境要求。

(5)太阳能采暖空调系统和其它采暖方式相结合:如:用电或燃气的锅炉等其他采暖方式;太阳能空调系统与其他供暖方式相结合等。我国在太阳能采暖和空调技术方面已经取得了一些成果,如:我国研制出的“太阳能供暖系统”“太阳能空调系统”等在一些地区已经得到应用[4]

(6)在建筑中设置集热器:为了充分利用太阳辐射能和有效地回收建筑物自身产生的热量,可以采用集热器。集热器主要有平板式和真空管式两种。平板式集热器安装简单、造价低,但对建筑要求高;真空管式集热系统造价较低,但受气温影响较大,使用时需预热或保温。由于采用不同形式的集热器将产生不同效果,因此应根据建筑设计方案合理确定集热器类型及具体安装位置。如:北方地区可选用平板式集热器;南方地区则可选用真空管式集热器;如果是多层建筑应尽量选择“U”形管式集热器;在寒冷地区可采用多层建筑;而在炎热地区则应选择平板式集热器。另外由于太阳辐射的季节变化显著,因此还应根据当地不同季节的日照情况合理确定集热系统安装位置和最佳日照方位角。

(7)利用太阳能进行光伏发电:我国光伏发电技术已比较成熟,在建筑上采用光伏发电技术主要有两种方式:一是屋顶分布式光伏发电系统;二是地面分布式光伏发电系统。太阳能光伏发电具有无需燃料、无污染、不排放二氧化碳等优点。由于光伏发电技术的成熟度较低,我国目前仅有少数几个省市制定了相关政策和标准。在太阳能利用方面主要是应重视解决以下问题:如何合理规划布置、提高转换效率、降低成本等问题。

结语:随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高,我国建筑暖通空调工程规模迅速扩大。为适应这些新的要求,我们需要通过不断完善和推广先进实用技术,提高专业人员技术水平和管理水平等措施来推进建筑暖通空调工程节能减排工作。在今后的工作中我们将不断学习和实践新技术、新方法,努力使建筑暖通空调工程节能减排工作更加有效、更加完善。

参考文献:

[1]胡松岩.建筑采暖通风空调工程节能减排效果评价模型[J].山东工业技术,2022(05):106-109.

[2]王志军,管志广.建筑采暖通风空调工程的节能减排措施探究[J].价值工程,2022,41(22):149-151.

[3]于福,王庆志,纪广涛.建筑采暖通风空调工程的节能减排措施[J].化学工程与装备,2022(04):181-182.

[4]孟祥祥,宋志彬.建筑采暖通风空调工程的节能减排措施探究[J].中国建筑金属结构,2021(09):86-87.