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暖通空调系统节能问题及有效解决方法分析

   日期:2016-12-26     来源:中华民居    浏览:98    

  一、暖通空调系统能耗的构成及主要特点

  随着我国国民经济不断发展,我国城市化建设水平提升,在经济快速建设的同时,能源和环境化问题日益严重。城市化飞速发展过程中,人们的生活方式和生活水平都发生改变,能源消耗在其中占据重要的比例,随着的城市化进程加速,这个比例在快速提升。在一些发达国家,能耗消耗高达40%,建筑能耗的消耗主要有通风、采暖以及照明灯,这些消耗都是保障人们的生活水平,这些能耗消耗量在逐渐上升。从这个上升的比例上看,整个暖通空调的能耗占据建筑消耗的30%~50%,而且这个比例还逐渐上升。为了保障整个建筑物可以获得舒适的建设环境,为了保障环境建设水平,在当前建筑物设计中都会涉及暖通空调,因为暖通空调能够较好地满足人们生产生活所需。同时,暖通空调耗能即是指整个暖空空调系统的耗能。在这部分的能耗消费中,包括消除建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗及系统保温冷热耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、设备选型、运行管理的不合理都会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位及季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热蓄冷等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以冷热交换的形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

  二、当前暖通空调系统在节能方面面临的问题

  (一)暖通空调系统的设计及施工管理

  暖空空调系统的设计以及对整体空调系统的运行调节中,能够产生重大影响。然而,在实际工作过程中,如果设计不到位或者相关的设计人员不重视该设计需求,这样会在系统运行时,能耗会逐渐上升。如果有的工程设计周期比较短,那么就会容易出现设计收费以及经济效益不挂钩问题出现,设计人员为了赶时间,思考不周,一些技术型问题得不到解决,问题积累越多,越产生更大的能耗。有的设计单位为了获得更大的经济利益,他们在进行设计工作时,时常不注意实际质量,他们在乎的是设计数量,因此常常导致设计的系统不符合需求。一些设计标准甚至都已经超出了我国的规定,有的公共建筑使用的空调系统,占据整个建筑能量消耗的百分之六十。当前,建筑行业从业的暖通空调设计人员,这些人员设计质量高低不一,人员素质素质水平不一致。很大一部分的人员还是非专业院校毕业,有些人员还是专业不对口。甚至的有的人员没有经过任何的培训就进入工作岗位,他们自身素质低,直接影响设计质量。在进行设计或施工过程中,对一些本专业出现的问题,他们的解决能力比较差,一般都会沿用传统的解决方法,问题得不到针对性解决处理,这样为暖通工程安装埋下了安全隐患。还有些设计方案就出现了问题,这些人员虽然知道问题所在,但是无法找到科学的解决方案。所有的问题最终叠加导致系统能耗放大,甚至导致系统运行得不到保障,为今后系统运行埋下严重的隐患,从而也可以清析的看出能耗增加必然导致运行费用的上升。

  (二)暖通空调系统的节能设计方案

  暖通空调设计最大的特点是“条条大道通罗马”,随着社会不断发展,当前我国出现的环保问题以及节能问题更加突出,我国一直强调建筑要进行节能设计以及环保设计。于是建筑设计开始呈现出多样的设计方案,每种技术都存在各自优缺点。面对这些设计方案,每种设计方案针对的侧重点不同,因此,最终技术的评价结果也不尽相同,如有的设计方案为节约投资或怕麻烦,对于大量的回风余热没有有组织的加以利用,设计方案缺乏较全面的比较论证。设计师也没有给甲方说明短期投资较大和长期运行节能的关系,再有,即便设计考虑了这些因素,甲方因为节约投资方面的原因而不安装,使得方案最终的问题虽是角度比较广,但没有形成统一规范要求,方案可操作性得不到保障。如何在众多的设计方案中,选择出一套科学、有效、合理的设计方案,这是当前严重困扰空调设计人员的课题。另一个问题是,缺乏科学的评价标准,在执行工作时,往往会因为设计不符合需求,而无法开展,最终的设计质量也得不到保障。

  (三)暖通空调系统运行管理

  在项目的全生命周期中,运行管理也起到十分重要的作用,在实际运行中有些单位一直错误的认为,只要设计符合需求,只要设计达标就可以。因此,常常出现管理人员培训不到位,操作人员操作水平低下等问题出现。一般这些人员需要具备一定的暖通空调管理知识,需要掌握必要的设备安装、运营理论知识。这些问题解决的唯一途径是加强人员自身素质建设,人员素质提高可以是由企业组织进行统一培训,也可以是的人员自身进行学习培训。一年四个季节中,如果只是熟悉开机、关机以及简单的冬夏季操作,过渡季节或平时不对系统进行维护、检修、保养。这样的暖通空调系统是不能满足经济发展需求的。

  三、解决暖通空调系统节能的有效途径与方法

  (一)精心设计暖通空调系统

  在经济快速发展的当前,暖通空调设计要符合人们消费需求,保障空调运行可靠、安全性。众所周知,暖通空调系统是一个复杂的而且庞大的系统。系统相关理论比较复杂,进行设计时,如果设计质量得不到保障,直接影响到系统的使用性能。因此,设计人员需要从设计角度做好设计工作,多方案比选,不断优化设计方案,这样才能从源头降低系统运行能耗。

  (二)改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失

  对于当前既有建筑暖通系统,可以从降低空调负荷上着手,这样可以将能耗比例控制在规定的范围。在建筑的维护结构中,结构性能直接能够决定冷热负荷大小,决定系统能耗,可以对维护结构进行规范化设计以及标准化设计。其中主要包含材料的选择综合传热系数大小等,同时还需要从提高维护结构保温性能角度出发,做好围护结构保温隔热工作。

  (三)采用新型节能舒适健康的采暖空调方式

  当前影响人体对温度感应的环境参数比较多,不同的环境参数组成的参数值也不尽相同。不同的组合能够获得不同的效果,虽然这些暖空空调设计常识已经耳熟能详,但是在实际运行以及利用过程中便常常出现问题。很多设计人员他们对环境参数组合把握不准确,导致系统能耗也不相同。如在冬季,如果选择传统的采暖方式,基于空气对流换热方式,将室外的低温空气加热与室内的空气进行融合,将整个室内空气加热,往往对室内空气温度需求要高些,才能保障人体能够获得较平稳的舒适感。当室内空气温度改变时,会直接影响整个系统的能量。因此,需要改变传统运行方式,将最新的研究成果运用起来。这样才能够降低能耗量,才能实现节能。如可以适当的增加辐射热,同时也可以对运行系统加以自动控制,这样温度变化会有一个清晰数值,而且能耗下降的比例也有改变。一般而言,低温辐射采暖,当室内空气温度保持在16-17摄氏度时,舒适感与传统的室温参数一般在18到19摄氏度相当,从这个数据上看,显然低温辐射采暖相对于传统方式有更多的节能效果。

  (四)采用合同能源管理

  合同能源管理是以减少的能源费用来支付节能项目成本的一种市场化运作的节能机制。专业节能服务公司与用户签订能源管理合同、约定节能目标,为用户提供节能诊断、融资、改造等服务,并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润,可以显着降低用能单位节能改造的资金和技术风险,充分调动用能单位节能改造的积极性,是行之有效的节能措施。

  合同能源管理是EMC公司通过与客户签订节能服务合同,为客户提供包括:能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务,并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。在合同期间,EMC与客户分享节能效益,在EMC收回投资并获得合理的利润后,合同结束,全部节能效益和节能设备归客户所有。采用合同能源管理对于既有建筑的节能改造尤其适用。

  结束语

  随着社会不断发展,城市化进程逐渐加快,我国使用能源消耗率逐渐增多,我国认识到能源消耗问题,现在开始积极的推行新能源,大量使用清洁能源,地热能、太阳能以及原子能等,这些能源的使用在当今社会发展中起到关键性作用,它已经引起各国的高度重视,能源的使用是解决当前世界出现能源危机有效方式之一,当前我国对地源热泵系统、太阳能源使用系统的设计和应用也逐渐推广开来,这些系统不会污染环境,长期运行费用低,节能节资。这对于我国经济建设,可持续发展有着重要意义。当前我国能源消耗不断提升,我国电力使用十分紧张,暖空空调设计及使用需要符合当前发展需求,从节能角度入手,这样才能保障我国经济增长,才能更好的提升我国综合国力。因此,在进行空调设计时,理应注意围护结构性能设计,理应从设备节能、系统节能保温等入手,这样才可以更好的节约能源,从而有效的提升能源利用率。

 
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