2021-4-13 | 建筑設(shè)計(jì)論文
1冷熱源設(shè)計(jì)方案的靈活制定
暖通空調(diào)主要包括冷源主機(jī)、熱源主機(jī)、末端設(shè)備、輸送設(shè)備、自控系統(tǒng)。其中冷熱源機(jī)能耗最大,因此暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)應(yīng)首先考慮冷熱源的確定。在冷熱源的選擇中,注意結(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的氣象資料,全面分析建筑周邊地質(zhì)狀況、地理?xiàng)l件、天然能源情況,因地制宜的制定方案。例如,若建筑周圍有發(fā)電廠,時(shí)常排放余熱廢水,此時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮冬季時(shí)空調(diào)的供暖問題與生活熱水的制取問題;若建筑周邊有江河湖水等天然水源,因其地表水豐富,所以優(yōu)先考慮建筑使用水源熱泵,可以有效的減少能耗,并提高空調(diào)主機(jī)的能效比;若當(dāng)?shù)靥烊粴狻⒚禾康饶茉聪鄬?duì)豐富,考慮熱電冷聯(lián)利用蒸汽輪機(jī)或者燃?xì)忮仩t實(shí)現(xiàn)供暖與制冷,提高能源的利用率。
2設(shè)計(jì)參數(shù)的合理選擇
2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性
空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算需要設(shè)計(jì)參數(shù)作為依據(jù),主要包括空氣流速、潔凈度與溫濕度等,設(shè)計(jì)參數(shù)的變化會(huì)對(duì)空調(diào)負(fù)荷產(chǎn)生直接影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),夏季時(shí)空調(diào)每提高1K的溫度,主機(jī)負(fù)荷就能夠減少至少8%~10%,節(jié)約能耗為6%~11%。所以,確定室內(nèi)參數(shù)應(yīng)當(dāng)注意結(jié)合實(shí)際的建筑使用情況,合理范圍內(nèi)對(duì)夏季時(shí)的空調(diào)溫度適當(dāng)提高,對(duì)冬季時(shí)室內(nèi)采暖溫度適當(dāng)降低。空間內(nèi)若使用吊頂進(jìn)行輻射采暖或者地板采暖,冬季時(shí)溫度的設(shè)計(jì)允許低于規(guī)定1~2K,夏季時(shí)允許提高1~2K。
2.2空調(diào)系統(tǒng)的精心設(shè)計(jì)
水管、風(fēng)管的布置應(yīng)遵循“短、平”原則,對(duì)消防水管以及電纜橋架具體走向綜合考慮,盡量避免走“回頭路”或者拐彎。在有足夠充足的安裝空間以及具備一定經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上減少流速減小管路阻力,對(duì)水泵揚(yáng)程以及風(fēng)機(jī)盡量減少,降低能耗。
2.3數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確計(jì)算
設(shè)備選型主要的依據(jù)就是數(shù)據(jù),在水力計(jì)算以及空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算時(shí),估算過于保守或者過于粗略都會(huì)導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備的風(fēng)機(jī)揚(yáng)程、水泵揚(yáng)程與主機(jī)容量增大,一定程度上增加成本,產(chǎn)生能源浪費(fèi)。因此精準(zhǔn)計(jì)算是保證暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)。(本文來(lái)自于《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》雜志。《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》雜志簡(jiǎn)介詳見。)
3新設(shè)備、新技術(shù)的有效運(yùn)用
3.1變流量調(diào)節(jié)
空調(diào)負(fù)荷處于時(shí)刻變化中,根據(jù)相關(guān)資料表明,空調(diào)設(shè)備的制冷系統(tǒng)滿負(fù)荷的狀態(tài)下大約的運(yùn)行時(shí)間僅為20%~30%,而其余時(shí)間基本上都是在部分負(fù)荷的情況下運(yùn)行的。變流量技術(shù)主要是通過利用變頻風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、主機(jī)、變頻水泵等設(shè)備對(duì)冷熱媒具體流量適當(dāng)調(diào)節(jié)以對(duì)空調(diào)負(fù)荷的變化有效適應(yīng),從而降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。常規(guī)流量調(diào)節(jié)技術(shù)中的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)能夠以空調(diào)區(qū)二氧化碳的濃度、溫度參數(shù)對(duì)送風(fēng)量自動(dòng)改變,使風(fēng)力一直處于30~100%的變化范圍。這種系統(tǒng)主要適用于人員流動(dòng)大且集中的場(chǎng)所。變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)是利用變頻技術(shù)將壓縮機(jī)的頻率及轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行改變,并對(duì)制冷劑流量直接調(diào)節(jié),一般于分體空調(diào)中應(yīng)用。此類系統(tǒng)的空調(diào)末端為蒸發(fā)器,既有效避免了由于二次換熱而出現(xiàn)的熱損失,又可以直接節(jié)省水泵,所以相對(duì)于水系統(tǒng)而言能效等級(jí)更高。變水量空調(diào)系統(tǒng)是設(shè)置一個(gè)電動(dòng)的二通閥在末端盤管,根據(jù)室溫對(duì)經(jīng)過盤管的部分水流量進(jìn)行調(diào)節(jié),從而分配環(huán)路阻力以及流量發(fā)生變化,形成壓力變化,同時(shí)調(diào)節(jié)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)與轉(zhuǎn)數(shù),實(shí)現(xiàn)輸送流量的調(diào)節(jié),降低水泵能耗。
3.2蓄能技術(shù)、能量轉(zhuǎn)移與回收技術(shù)
蓄能技術(shù)主要利用蓄能設(shè)備,在電力處于低谷階段開啟機(jī)組蓄能,用電的高峰期停止機(jī)組蓄能,利用設(shè)備所釋放出的冷熱量制冷供暖,實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”,對(duì)電力供應(yīng)給予平衡。就單個(gè)空調(diào)而言,這種技術(shù)并不節(jié)能,然而在電網(wǎng)運(yùn)行的低谷時(shí)期,可以有效提高利用率,減輕高峰期時(shí)產(chǎn)生的用電壓力,同時(shí)對(duì)電廠中鍋爐的發(fā)電效率有一定的提高作用。大型建筑常會(huì)出現(xiàn)同一區(qū)域供熱與制冷分開的情況,如果為只是滿足這一需求而在兩個(gè)區(qū)域分別設(shè)置不同空調(diào)的話,勢(shì)必會(huì)增加成本與能耗。能量轉(zhuǎn)移技術(shù)能夠有效解決這一問題,以供冷地區(qū)空調(diào)末端當(dāng)做一個(gè)蒸發(fā)器進(jìn)行熱量吸收,利用水環(huán)熱泵給予循環(huán)輸送,吸收的熱量可以在供熱區(qū)域進(jìn)行放熱。這種能量轉(zhuǎn)移可以避免冷量或者熱量于室外排出,減少浪費(fèi)。能量回收主要分為冷卻水與空氣的回收,一般常用的有轉(zhuǎn)輪式、熱管式或者翅片式等設(shè)備形式,設(shè)備效率一般在60%左右。熱回收冷卻水是將一個(gè)轉(zhuǎn)換器串聯(lián)到制冷機(jī)設(shè)備的冷凝器上,用于生活熱水的制取,提高利用率。
3.3智能化技術(shù)
因環(huán)境氣候處于周期變化中,因此建筑冷熱量的具體需求也是隨之變化的。要保證暖通空調(diào)冷熱量的變化同建筑物的實(shí)際需求完全一致,采用人工方式明顯難以實(shí)現(xiàn)。智能化系統(tǒng)能夠?qū)諝鉁囟取⒖照{(diào)進(jìn)水回水的溫度參數(shù)實(shí)時(shí)檢驗(yàn),運(yùn)算處理之后輸出一系列的指令信號(hào),從而對(duì)水泵流量、主機(jī)輸出容量及時(shí)調(diào)節(jié),實(shí)時(shí)監(jiān)控;過渡季節(jié)利用自控系統(tǒng)對(duì)空氣中所含的焓值適當(dāng)收集,根據(jù)其值大小對(duì)新風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié),利用室外空氣對(duì)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié),能夠節(jié)約空調(diào)末端及主機(jī)運(yùn)行時(shí)間,至少減少20%~30的能耗。
4結(jié)束語(yǔ)
建筑設(shè)計(jì)需要配合多種專業(yè)工種,同時(shí)考慮氣候條件、地理環(huán)境等多方因素,充分利用各種措施增加節(jié)能特征,優(yōu)先考慮自然能源,并且經(jīng)過精心嚴(yán)格的設(shè)計(jì)與計(jì)算,才能最大限度的實(shí)現(xiàn)減少建筑能耗。
作者:汪康 單位:深圳市太科檢驗(yàn)有限公司