汪世財(通渭正泰建筑安裝工程有限責任公司,743399)
探討大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能及優(yōu)化策略
汪世財
(通渭正泰建筑安裝工程有限責任公司,743399)
在低碳節(jié)能的社會背景下,建筑節(jié)能是永遠不會改變的主題之一,作為建筑節(jié)能中的主角暖通空調系統(tǒng)節(jié)能在日常生活中得到更加廣泛的應用。就目前而言我國許多大型公共建筑能耗量巨大,建筑中的中央空調所占能耗比例、將近一半,能耗問題是目前的最大問題。暖通空調系統(tǒng)是建筑功能的一部分,如何讓該專業(yè)更好的促進我國經濟的可持續(xù)發(fā)展促進社會與自然的和諧發(fā)展是每個設計人員需要關注的問題。作為暖通空調系統(tǒng)設計師需要充分考慮空調系統(tǒng)的耗能問題以及有效用能的問題。建筑節(jié)能的關鍵就是降低能耗,這同樣也是暖通空調需要面對的長期性的挑戰(zhàn)。本文主要通過討論大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)正在面臨的問題,提出相應的節(jié)能優(yōu)化的策略,希望供相關的技術人員參考。
大型公共建筑;暖通空調系統(tǒng);節(jié)能優(yōu)化;策略
伴隨著我國經濟社會的不斷發(fā)展,我國的大型公共建筑幾乎都采用暖通空調,空調的設計方案以及設備技術水平也在不斷的提高。就目前而言中央空調已經成為建筑物中能耗最大的設備。我國進入二十一世紀以來,人們的可持續(xù)發(fā)展的意識不斷增強,環(huán)保意識也越來越強。[1]綠色建筑日益受到人們的重視。隨著人們生活水平的提高,人們對室內環(huán)境的要求日益提高。在這種情況下,暖通空調系統(tǒng)發(fā)揮了很大的作用。
(一)暖通空調系統(tǒng)之間相互融合構成也復雜多樣,分別由冷熱源、房間冷熱末端、冷熱量輸配三大系統(tǒng)構成,同時每個系統(tǒng)都還包含著多個子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)之間也是相互融合的并且存在著一定的關聯(lián)性,這種關聯(lián)系性既復雜又多變是我們無法求解的。
(二)暖通空調系統(tǒng)形式多樣比較不容易選擇,對大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)的選擇也是比較困難的主要得根據它的適應性、運行能耗以及評價造價等多種因素來進行多方面的考慮和選擇。
(三)對于暖通空調系統(tǒng)的設計影響因素是多變的,需要綜合考慮氣象條件、建筑內外部空間形狀等因素。同時暖通空調設計師要改變過去的設計理念,要樹立節(jié)能減排的新的設計理念,為建筑節(jié)能做更大的貢獻。[2]
就目前的技術發(fā)展條件而言,暖通空調系統(tǒng)的運行存在一定問題,主要體現(xiàn)在能耗高、效率低以及負荷率低。就大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)而言造成這種現(xiàn)象的主要原因是設計的不夠合理以及控制機系統(tǒng)不夠優(yōu)化,雖然暖通空調的系統(tǒng)取得了很大的優(yōu)化但是由于它的系統(tǒng)的非線性關系很容易受到室內環(huán)境的影響。另外每個系統(tǒng)之間是相互制約的,根本無法單獨出來,因而大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)同樣也面臨著很多方面的制約。要想促進節(jié)能目標的實現(xiàn)必須要及時的對大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化。
(一)實現(xiàn)變頻暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
隨著變頻空調的發(fā)展,人們對變頻空調也有了初步的認識,很多家用空調也出現(xiàn)了變頻產品的選擇。即使價格高點,廣大群眾還是能夠接受。由此可見,大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)也同樣可以使用變頻技術,前期的投資雖然會很大,但是后期在使用方面會節(jié)省很多資金,同時還能實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。暖通空調系統(tǒng)是由水系統(tǒng)與風系統(tǒng)共同組成的,在能耗的組成方式上也是如此。針對于水系統(tǒng)而言,實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化主要是降低冷水機組跟水泵的能耗,對于風系統(tǒng)而言,關鍵是要降低風機能耗的比例。[3]在大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)中使用變頻技術能夠使輸出功率隨著負荷的降低而降低,有效實現(xiàn)節(jié)能。
(二)對變風量暖通空調系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化
風機能耗占據大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)的很大比列,變風量會隨著建筑負荷的變化而改變,及時調節(jié)送風量,能夠在很大程度上降低風機能耗,幫助實現(xiàn)節(jié)能的目的。當然在對變風量系統(tǒng)進行設計時要進行分區(qū)布置,這樣方便進行分區(qū)調節(jié),實現(xiàn)不同房間對暖通空調的需求。[4]對暖通空調系統(tǒng)風機送風量的調節(jié)方式有很多,比如可以對風閥以及變頻電機等進行調節(jié),調節(jié)的方式不同,收獲的節(jié)能效果自然也是不同的。
(三)對暖通空調系統(tǒng)的變水量進行節(jié)能優(yōu)化
在大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)的水系統(tǒng)中,冷水機組往往能耗最大。因而降低冷水機組的能耗就能很好的解決大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)的能耗問題。在實際的操作過程中,暖通空調系統(tǒng)大部分時間都是在進行部分負荷運動,系統(tǒng)水量在此基礎上也會發(fā)生相應的變化,在這種運行原理下也能實現(xiàn)節(jié)能的目的。[5]就目前我國經濟技術發(fā)展的現(xiàn)狀而言,空調技術也在不斷的進行著改進,比如置換通風、椅下低速送風等都取得了良好的節(jié)能效果。
大型公共建筑中的暖通空調節(jié)能是建筑節(jié)能突破的關鍵。按照最高的負荷對空調進行設計的起始方案為后來的節(jié)能改造留下了一定的空間。通過對大型公共建筑暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能改造,暖通空調能耗優(yōu)化控制系統(tǒng)很好的結合了設備運行現(xiàn)狀以及用戶的節(jié)能和設備可靠性要求,對暖通空調主機、水泵系統(tǒng)、末端的運行效率進行了整體平衡和優(yōu)化,通過實用的控制邏輯以及可靠性設計,使得系統(tǒng)運行在最佳狀況,并且在節(jié)能測試中證明了系統(tǒng)的高節(jié)能率,進而全面降低系統(tǒng)能耗,達到了預期的效果。建筑節(jié)能的實現(xiàn)離不開節(jié)能產品、節(jié)能技術、但是大型公共建筑中的暖通空調系統(tǒng)節(jié)能的重點在于樹立以節(jié)能為基礎的專業(yè)設計理念,實現(xiàn)節(jié)能產品、技術等的科學選擇,并完成系統(tǒng)優(yōu)化,以便于創(chuàng)造出更多投資合理的、技術適宜的、系統(tǒng)整體優(yōu)化的、以及低排放低能耗的暖通空調系統(tǒng),真正實現(xiàn)節(jié)能目標。
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[3]王桔林,曹興隆,馮斌,陳敏. 大型公共建筑中央空調能耗優(yōu)化控制系統(tǒng)的方案應用與節(jié)能測試[J]. 智能建筑與城市信息,2013,07:44-47.
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1007-6344(2016)04-0112-01