可持續(xù)發(fā)展理念下建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計.docx
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1、可持續(xù)開展理念下建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)計摘 要:我國能源消費占世界能源消費量的比重在過去二十年間從8.0%上升到10. 4%,但人均能源資源占有量僅相當(dāng)于世界平均水平的50% (石油只有10%)。 建筑相關(guān)能耗占據(jù)社會總能耗的很大局部,而其中暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗占整個建筑 能耗的60%以上,為此控制或減少建筑暖通運行能耗是我國實現(xiàn)能源供應(yīng)可持續(xù) 開展、緩解能源壓力的必然措施之一,這也正是本文的研究出發(fā)點。關(guān)鍵詞:可持續(xù)開展;建筑;暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能減排暖通空調(diào)與建筑物的結(jié)合能為人們提供更加舒適的辦公和居住環(huán)境,但在資 源日益匱乏的今天,暖通空調(diào)所帶來的高能耗是無法回避和忽視的,因此怎樣根 據(jù)環(huán)
2、境合理的選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗方式,在提供舒適室內(nèi)環(huán)境的前提下降低 對室外環(huán)境的負(fù)面影響,是每一位設(shè)計人員都需要關(guān)注的問題。1排風(fēng)熱回收的應(yīng)用通常建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)未經(jīng)任何處理而被直接排放到室外,排風(fēng)熱量 未得到良好利用而造成能源浪費及周圍環(huán)境的熱污染,如果能夠?qū)⑦@局部熱量給 新風(fēng)進行預(yù)熱,那么將在室內(nèi)負(fù)荷不變的基礎(chǔ)上降低風(fēng)機處理負(fù)荷并提高室內(nèi)的 空氣品質(zhì)。我國對排風(fēng)熱回收的研究還處于起步階段,市面上完善的熱回收裝置 還較少,而現(xiàn)階段常用的主要有如下兩種:一種是全熱回收,在排風(fēng)和新風(fēng)間利 用全熱熱交換器來進行熱量和濕量的傳遞,常見的全熱回收裝置有板翅式、熱泵 式及轉(zhuǎn)輪式;另一種是顯熱回收,
3、在排風(fēng)和新風(fēng)間利用顯熱交換器來進行溫差換 熱,常見的顯熱交換器有熱管式、板式及中間媒介式。1某公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)不進行熱回收和設(shè)置熱回收系統(tǒng)的經(jīng)濟性比照方 表1所示,不管是設(shè)置顯熱回收還是全熱回收都能到達節(jié)能減排的效果,設(shè)置顯 熱回收的暖通空調(diào)系統(tǒng)要比設(shè)置全熱回收系統(tǒng)的節(jié)能效果好,雖然顯熱回收的運 行費高于全熱回收,但顯熱回收的初期投資小且經(jīng)濟性更加,因此最終選用了顯 熱回收。但值得注意的是,并不是所有的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置顯熱回收的經(jīng)濟性都 要優(yōu)于全熱回收,應(yīng)結(jié)合實際情況進行綜合比對。2分時分區(qū)供暖及室內(nèi)溫度的合理設(shè)定2.1 分時分區(qū)供暖根據(jù)建筑用熱特點,可以合理設(shè)置供暖系統(tǒng)的供熱時間,在確保
4、室內(nèi)供暖需 求的前提下,通過按需供暖來降低能耗,該措施尤其適用于公共建筑。將分時分 區(qū)控制器安裝在暖通空調(diào)系統(tǒng)中,采集室內(nèi)溫度及供回水溫度,控制系統(tǒng)對采集 上傳的溫度數(shù)據(jù)進行分析,根據(jù)建筑特點按時間編程來合理設(shè)定供暖運行模型, 并有效控制電動調(diào)節(jié)閥的開度,控制系統(tǒng)流量降低供暖溫度以到達節(jié)能目的。在分時分區(qū)供暖過程中,應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定來合理設(shè)置室內(nèi)溫度,以公共建筑 為例,室內(nèi)溫度在上班及休息時間應(yīng)在18以上,在下班及節(jié)假日應(yīng)在5c以上 (防止設(shè)備凍結(jié)而造成損失),表2為一個典型的公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)分時分 區(qū)運行計劃表。2.2 室內(nèi)空調(diào)溫度的合理設(shè)定在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計或使用過程中,設(shè)計人員及室
5、內(nèi)人員通常為了追求 舒適性而選擇較高的室內(nèi)空調(diào)溫度參數(shù),造成了不必要的能耗浪費。室內(nèi)空調(diào)溫 度的設(shè)定需要滿足人們要求的舒適室內(nèi)環(huán)境,但也會對建筑的冷熱負(fù)荷產(chǎn)生直接 影響,室內(nèi)外溫差值越大,建筑圍護結(jié)構(gòu)傳遞的能量越大,室內(nèi)負(fù)荷及新風(fēng)負(fù)荷 也越大,因而會造成建筑能耗的浪費。因此,在滿足室內(nèi)熱舒適度的前提下設(shè)置 最為節(jié)能的室內(nèi)溫度值,對于降低能耗是極為必要的。2在室內(nèi)熱擾參數(shù)、圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)及濕度值相同的情況下,某公共建筑采用 DeST對夏季和冬季在設(shè)定不同室內(nèi)空調(diào)溫度下的建筑能耗進行了模擬,結(jié)果顯 示:當(dāng)冬季室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度下降時,全年累計負(fù)荷和采暖季最大熱負(fù)荷將下降 (冬季室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度從21降
6、到17c時,全年累計負(fù)荷下降13. 7%);當(dāng)夏 季室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度升高時,全年累計負(fù)荷和空調(diào)季最大冷負(fù)荷將下降(夏季室 內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度從24升到28時,全年累計負(fù)荷下降25.2%)。因此,基于 建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排的角度而言,對以往偏高的室內(nèi)外溫度標(biāo)準(zhǔn)進行修 訂,將冬季空調(diào)設(shè)定溫度適當(dāng)下降、夏季空調(diào)設(shè)定溫度適當(dāng)上升,既可以滿足室 內(nèi)人員活動與健康的需求,又可以切實降低空調(diào)能耗。2.3 空調(diào)系統(tǒng)的合理設(shè)計與實時監(jiān)控3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的合理設(shè)計在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中,在對室內(nèi)負(fù)荷進行估算時,設(shè)計人員往往 為了滿足室內(nèi)的溫度要求,僅僅采用各區(qū)域的冷負(fù)荷峰值之和或簡單的使用負(fù)荷 指標(biāo)法來
7、計算,此種算法將得到偏大的負(fù)荷結(jié)果,造成空調(diào)系統(tǒng)機組和設(shè)備的選 型過大(如風(fēng)機、循環(huán)水泵等),偏低的實際運行效率必將造成大量能源的浪費。 設(shè)計人員在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,不僅要將室內(nèi)環(huán)境舒適度考慮在內(nèi),還要 對建筑位于采暖季和供冷季的負(fù)荷特征進行充分考慮,對冷熱源方案進行合理設(shè) 計,合理配置空調(diào)機組和設(shè)備以適應(yīng)局部負(fù)荷條件下的運行要求,切實防止能源 的大量損失。3以某辦公建筑為例,設(shè)計之初工作人員設(shè)計了兩種空調(diào)系統(tǒng):螺桿式冷水機 組+燃?xì)忮仩t、多聯(lián)機系統(tǒng)+獨立新風(fēng)機組。對兩種系統(tǒng)的能耗進行模擬,結(jié)果顯 示:方案一全年累計耗電量中,冷熱水機組、水系統(tǒng)設(shè)備及末端設(shè)備能耗占比分 別為50.5姒30
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