试析公共建筑暖通空调系统的节能化设计

2017-07-14 02:36袁洋
科学中国人 2017年21期
关键词:冷却水公共建筑暖通

袁洋

河北大学

试析公共建筑暖通空调系统的节能化设计

袁洋

河北大学

在公共建筑当中,暖通空调系统为我国民众生活质量的提高发挥了巨大的作用,暖通空调在公共建筑当中的耗能问题也成为了我国极为关注的一项课题,在公共建筑物中,如果暖通空调不能采取节能化的设计,必然会造成能源损耗的大幅增加,导致公共建筑物的使用价值大幅降低,对环境保护也极为不利。因此,为了提升公共建筑物的整体使用价值,必须要对公共建筑暖通空调进行节能化设计。本文对公共建筑中暖通空调系统的设计参数、冷热水系统、冷却水系统、风系统及冷热源的优化试设计进行了深入的研究和分析,明确了我国公共建筑当中暖通空调系统的节能设计要求,希望以此文章的内容,为我国暖通空调的节能化设计提供相应的参考建议。

公共建筑;暖通空调;空调系统;节能化设计

我国科学技术的不断发展,使我国在公共建筑中的功能更加完善和多样,提高了民众的日常生活水平。在公共建筑当中,暖通空调系统对公共建筑的能耗非常大,暖通空调系统的设计是否合理,关系到公共建筑的整体使用价值。因此,对暖通空调进行相应的优化性设计十分重要,特别是在能源节约方面的设计,更是暖通空调的重中之重。

一、关于公共建筑暖通空调系统设计参数分析

公共建筑暖通空调系统的设计参数是极为重要的,通过对设计参数的合理选择,能有效对公共建筑的温度进行最佳取值,以此减少过多的能源消耗,实现节能化的设计效果。在进行参数设计时,设计人员首先应对室内及室外的温度进行重点的分析和研究,从而确定出冬天与夏天最佳温度的取值。在新风量计算中,也要对工艺方面有明确的要求,确保其工艺及卫生条件都能符合相应的设计要求,以此来实现对能源消耗的减少。在参数设计中,有两个非常至关重要的参数,那就是室内的湿度及温度,湿度及湿度这两项参数能够对暖通空调系统有重要的影响,是衡量室内环境是否达标的标准。因此,在设计时,要依据室内湿度及温度的设计所产生的影响,以及当地气候环境和建筑围护结构对其所产生的影响来制定标准,并以此作为参考,采取相应的生产工艺。湿度与温度参数的设计标准对能源的消耗影响是巨大的,举例说明,在进行湿度参数设计时,如果是夏天,湿度如果能够增加10%,相应的能耗就能得到20%的减少。在进行温度参数设计时,温度如果提升1℃,相应的热负荷就能得到10%的减少。由此可见,对暖通空调系统参数的设计有着多么重要的作用。

二、暖通空调冷热水系统节能化设计的分析

对暖通空调冷热水系统进行节能化设计也非常重要,通常在对冷热水进行节能化设计时,可以采取以下几种措施,来确保能源损耗得以有效降低。首先,设计人员可以优先选用闭式循环模式,这种模式不仅能够使外界对管道及设备的腐蚀得以避免,还能使静水力所产生的能耗得以大幅度降低,从而确保了暖通空调的使用寿命得以大幅延长。其次,设计人员可以在满足空气调节的环境下,对制冷机的蒸发速度和冷冻水供水温度进行有效控制,从而确保单位制冷能耗量的大大减少。再次,在冷冻水静压力小于1兆帕的时候,采取一泵到顶的设计方式来进行设计,以此使设备的电耗得以显著降低,并能使维修及保养变得更加简便。最后,设计人员还可以通过两管或四管分区制水系统的应用,来实现冷热水的频繁交替供应。设计人员在对冷热水系统进行节能化设计时,还要对供回水温度差进行有效控制,以此使水泵流量得以显著降低,从而实现能量损耗减少的设计目的。

三、暖通空调冷却水系统节能化设计分析

在进行暖通空调冷却水系统节能化设计时,要考虑到有些地区自然水源匮乏的情况。在进行节能化设计过程中,设计人员可以利用冷却塔循环利用的方式对冷却水进行有效使用,以此实现对循环水泵能耗的降低,并且,这种方式还能保证其在冬天可以充当成相应的冷源设备,加强了对冷却水的利用。而冷却塔的设计就是这种方式的关键所在,要确保它能够在一个通风的环境下进行建设,并且整体环境要干净卫生,能够有效与高温区域进行分隔,确保冷却效率得以提高。在进行多台冷却塔并联使用过程中,设计人员要确保出水和补水的平衡,通过加装水槽及连通管对其进行连接,来实现出水和补水的平衡。设计人员还可以利用冷却水对冷水机组的保护作用,通过设置通管和三通调节阀的方式来进行有效控制。设计人员通过采用变频调速的方法对风机的启停进行控制,也能有效对电能进行节约。

四、暖通空调风系统节能化设计分析

在进行暖通空调风系统节能化设计过程中,设计人员应对客户是否对暖通空调有特殊要求来进行判断,并结合系统实际运行条件,对相关区域进行科学的划分,以此来对风系统进行节能化设计。如果客户没有特殊需求,那就可以应用单风管关风的设计办法来进行节能优化。如果有特殊要求,例如公共建筑当中人流较多、面积较大等情况,可以应用全空气空调进行优化设计。另外,设计人员还应对各区域内的冷热负荷进行分析,通过采用变风量的方式,来实现对风机能耗及容量产生降低的效果。

五、暖通空调冷热源系统节能化设计分析

在对暖通空调冷热源系统进行节能化设计时,要对公共建筑的自身功能、能源结构、规模及环保政策进行充分的考虑和研究,以此实现节能化设计。在进行机组设备设计时,应充分利用当地的热力发电厂的供热技术,或者可以采用水源热泵的设计,来实现供热及供冷工作。在进行热泵机组或冷水机组容量和数量设计时,要确保对全年暖通空调负荷所形成的变化规律进行研究,还要对技术性及经济性做出对比性的研究。在过渡季节或冬季的供冷需求,可以利用冷却塔来进行冷源供应。当需要全年进行空气调节的情况下,可以利用水环热泵空调系统来进行节能化设计。

综上所述,本文对公共建筑当中暖通空调系统的优化性设计做出分析,通过对空调中设计参数、冷热水、冷却水、风系统及冷热源的节能化设计内容进行明确和分析,为暖通空调的相关优化性设计做出了具体的探讨。通过暖通空调的优化性设计,来使我国公共建筑的能源损耗得以大幅度降低,为我国环境保护事业做出积极的贡献。

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