1、公共建筑暖通空調系統提高能效的方法【摘要】暖通空調系統是公共建筑能耗大戶,因此暖通空調系統的節能在公共建筑中具有重要意義。如果在優化空調系統的設計及運行管理等方面采用有效的節能措施,可以節約能源,保護環境,有利于推動我國可持續發展。本文舉例分析了公共建筑中暖通空調系統的用能以及提高能效的途徑,提出了公共建筑暖通空調系統的節能措施。 /1/view-6952977.htm【關鍵詞】公共建筑;暖通空調;節能一、緒論自上世紀七十年代以來,人類依賴能源問題總共經歷了四個階段:1.節約能源,限制能源的使用;2.能源守恒,保持現有的能源消耗不再增加;3.高效利用能源;4.能源可持續利用。第四階段只有少數發
2、達國家才能達到,我國目前正處于高效利用能源的階段,正在向可持續利用能源過渡。公共建筑分為商業建筑、辦公建筑、科教建筑、交通建筑等,平均我國每年新增公共建筑34億平方米,公共建筑的能耗約為民用建筑的五倍,并且隨著人們生活水平的提高,能耗還在逐漸增大。二、公共建筑暖通空調系統用能分析表1是北京與上海商業建筑空調所占建筑總能耗比值:表1從表1中可以看出,空調所占比例最大,這與商業建筑內人員密集,流動性大,并且內部分區管理,不同區域對溫度要求也不同有很大關系。與民用建筑相比,公共建筑的供暖、通風等設備都是全年運行的,因此具有較高的能耗。筆者對我國發達城市如北京、上海等公共建筑的能耗進行了調查,總結了我
3、國城市的能耗特點并提出了提高能效的途徑。三、提高能效的途徑1.空調系統的設計公共建筑節能設計標準規定了公共建筑暖通空調的設計原則。從設計階段開始就應該考慮如何降低空調的能耗,因此在設計時室內的溫度、濕度等參數應根據規范要求合理確定,配置與建筑物負荷相匹配的空調機組的容量及數量,提高空調系統的能效。(1)全年動態負荷計算負荷計算是設計環節的重中之重,通過計算負荷可以確定工程的冷、熱符合,使設計更合理,但是這種計算方式有誤差,結果會比實際值多大約1/3,現有的調查結果普遍存在這一問題。公共建筑節能設計標準中規定,在進行負荷計算時必須進行熱負荷計算與實時的冷負荷計算。當建筑物的參數無法滿足標準時應采
4、用全年動態負荷計算法,計算空調的全年能耗。(2)提高輸配系統的能效輸配系統的作用是將符合設計參數要求的介質送到建筑物用能的各個房間,公共建筑的空調能耗主要來自于輸配系統的風機、水泵的能耗。從整體來看,輸配系統能耗占空調系統電力能耗的60%70%,所以空調系統節能工作應將重點放在輸配系統上,尤其是大型公共建筑。變頻技術已經成為了空調系統節能的重要技術,很多實際工程項目中使用了該項技術。以某酒店為例,該酒店應用了空調變頻技術,使用了三臺功率為30KW,流量為262m3/h的冷凍水泵和三臺功率為37KW,流量為320m3/h的冷卻水泵,這些水泵均安裝了變頻器,圖1就是水泵變頻的工作原理:圖1此系統使
5、用溫度傳感器實時監測機組的進出口水溫,反饋給監控器,監控器經過運算將信號傳給變頻器,改變系統的輸出頻率與水泵的轉速,從而達到節能的目的。空調出廠時廠家已經預先設置好了冷卻水溫差(4.8攝氏度)與冷凍水溫差(5.5攝氏度)。實際結果表明,應用變頻空調可以節能45.65%。但是需要注意,分析計算變頻器在水泵上的應用時要從整體出發,考慮到整個系統對其的影響(例如制冷機組的功率、性能等),參數的選擇要合理,主要有溫度、壓力、流量等,是變頻器發揮出最大的功效。(3)合理的室內環境設計標準目前公共建筑面臨的較大問題就是室內設計參數不標準,冬季溫度過高,夏季溫度過低,這就使得水泵、管路等必須選用較大的號,增
6、加了建設資金與能耗。在空調供暖時,溫度每下降1攝氏度,能源消耗會降低5%10%;制冷時,溫度每增加1攝氏度,能源消耗會降低8%10%。因此,提倡將溫度設置到合理的范圍,以達到節能的目的。(4)熱回收、可再生能源的利用設置集中空調系統的建筑采用熱回收技術,利用排風對新風進行預熱 (預冷)處理,可以降低新風負荷,節能效果很好。充分利用可再生能源,如風能、太陽能等可再生能源。2.運行管理中的節能控制合理的運行管理是有效的空調節能手段,可減少前期設計的不合理帶來的影響,使空調系統變得更可控,使能源分配更合理。空調系統的節能控制主要包括:設備數量的控制、壓力控制、流量控制等,通過這一系列的控制可以節能2
7、0%,可以建立自動控制系統(簡稱BAS)完成上述的控制。BAS的作用是監視、測量、控制整個暖通空調系統的各個設備,使設備運行更合理、更安全,使能源達到最優配比。不過目前我國BAS的應用率較低,在控制中還存在諸多不合理之處,管理制度不完善,管理人員不具備專業知識,系統不會隨著建筑內溫度負荷發生變化而作出調整等。(1)能耗的準確計量筆者在調查中發現目前的公共建筑中沒有沒有分項計量。因此很難分析具體的能量消耗,無法采取相應的措施,不僅為暖通空調系統能效的提高帶來了困難,也造成了空調收費的不合理。所以必須改變建筑能耗計量,實現分項計量,結合具體情況,找到節能潛力點,進而采取有效地措施提高暖通空調系統的
8、能效。(2)節能制度的健全與完善建筑類型、用途、規模的不同決定了能耗的不同,所以要對不同建筑深入調研,政府應制定出合乎地方實際的節能標準,對新建筑的施工要加強要求,對舊建筑要求改造。另外,建筑本身也應有一套符合自身實際的節能管理制度,加強管理人員的專業技能,養成良好的節能習慣,使節能長久的發展。另外,公共建筑定額用能管理制度可以有效控制建筑能耗,對于暖通空調系統的設計人員而言,建筑溫度符合指標并沒有太大的約束作用,自由度較高。所以,設計人員應統計詳細的能耗信息,嚴格遵守公共建筑節能設計標準的規定,結合建筑物所處地區氣候條件,建筑物用途等進行設計,提高公共建筑暖通空調系統的能效。結束語綜上所述,暖通空調系統的節能潛力和意義都很大,對于新建建筑,應進行合理的設計來提高暖通空調系統的能效;對于已經建成的建筑,應加強對設備運行的控制能力,合理分配能源。參考文獻1 郭林文,白雪蓮,孫純武,王洪衛. 重慶市酒店建筑用電量調研與測試分析J. 重慶建筑大學學報. 2009(03)2 王洪衛,白雪蓮,孫純武,郭林文. 重慶市大型公共建筑集中空調系統能耗狀況及分析J. 潔凈與空調技術. 2009(04)3 江億. 我國建筑耗能狀況及有效的節能途徑J. 暖通空調. 2009(05)4 李崢嶸,彭姣,王寶海,顏宜彪. 上海市公共建筑能耗與運行管理現狀調查J. 暖通空調. 2009(05)