姚詩明
(廣東 江門 529000)
在經(jīng)濟科技發(fā)展的推動下,人們生活水平不斷提高,建筑能耗在社會總能耗中所占的比例也越來越大。暖通空調(diào)的廣泛應(yīng)用于國防、科研、工廠、醫(yī)院、賓館、旅館、商店、辦公樓、影劇院、住宅等建筑中,而且不斷增加,暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。在發(fā)達(dá)國家中,建筑能耗占社會總能耗的40 %左右,而我國盡管社會經(jīng)濟發(fā)展水平不高,但建筑能耗已占總能耗的近30 %,并且還在逐年上升。而在建筑能耗里,用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗又占到建筑能耗的30 %~50 %,再加上暖通空調(diào)系統(tǒng)往往以高品質(zhì)的電能為能源,而我國的電力在某些地區(qū)又相對緊張、匱乏,這勢必會引起能源供求矛盾進(jìn)一步激化。因此,對暖通專業(yè)提出更高的節(jié)能要求是必然的,也是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征、室內(nèi)人員、設(shè)備照明的狀況以及新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置等等。暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗特點主要表現(xiàn)在三個方面:①系統(tǒng)的設(shè)計、施工、運行管理直接影響能量使用效率;②維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位較低且有季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下,可利用太陽能、地?zé)崮堋\層土壤蓄熱等天然能源來滿足要求;③暖通空調(diào)系統(tǒng)中冷熱量的處理通常以交換形式。這就可以采用冷熱量回收的措施有效利用能量,來減少系統(tǒng)的能耗。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響,實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能,目前已經(jīng)具備很多成熟的條件,然而,在實際設(shè)計中往往得不到一些設(shè)計部門和設(shè)計人員的足夠重視,在實際的應(yīng)用中也存在著一些問題:
2.1.1 公眾對節(jié)能的認(rèn)識不夠
過去公眾對節(jié)能的了解不夠,并且對暖通空調(diào)的觀點也非常片面。對于一個舒適性的空調(diào)系統(tǒng)或者是采暖系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)使人體舒適為原則。但是目前普遍存在的一種觀點是:空調(diào)越冷越好,暖氣越熱越好。這顯然與我們所追求的舒適性空調(diào)的觀點是相違背的。事實上,這樣不僅大大增加了空調(diào)采暖的能耗,同時由于室內(nèi)外溫差的增大,也使人體對不同環(huán)境的適應(yīng)性下降,身體免疫力降低。因此,我們要提高宣傳力度,改變公眾對傳統(tǒng)的空調(diào)及采暖的理解,提高民眾節(jié)能意識。
2.1.2 設(shè)計理念落后
合理的設(shè)計是節(jié)能的前提。目前一些設(shè)計人員重視不夠,設(shè)計時盲目套用經(jīng)驗值,從而造成初投資的增大,運行能耗驚人,因此建議政府職能部門及有關(guān)的節(jié)能審查機構(gòu),加大對暖通空調(diào)節(jié)能的監(jiān)察力度,增強設(shè)計人員的節(jié)能意識,使節(jié)能工作真正落到實處。
2.1.3 新技術(shù)的推廣有待加強
新技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用,為節(jié)能提供了一個新的方向。例如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷供熱系統(tǒng),不僅可以實現(xiàn)可再生能源的有效利用,并且可以帶來顯著的經(jīng)濟效益,是值得大力推廣的。但是同任何新技術(shù)一樣,這些新技術(shù)在造價上往往偏高,而且使用的地域條件有一定的限制,并且從技術(shù)上講還存在著許多需要改進(jìn)提高的地方。因此,對于新的節(jié)能技術(shù),我們應(yīng)當(dāng)因地制宜,總結(jié)經(jīng)驗,積極推廣。
目前,建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)人員水平參差不齊,很大一部分人員非本專業(yè)院校畢業(yè)或非對口專業(yè),甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何暖通專業(yè)培訓(xùn),對本專業(yè)理論知識似懂非懂,常憑經(jīng)驗,采用慣用方案,由此在設(shè)計或施工中遇到一些涉及方案性調(diào)整的問題,不能進(jìn)行及時正確的處理和解決,最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的不良后果,給系統(tǒng)的運行、管理留下隱患,由此造成的經(jīng)濟損失也是相當(dāng)嚴(yán)重的。
對暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行管理在系統(tǒng)節(jié)能方面也起著重要的作用。有些使用單位認(rèn)為設(shè)計施工達(dá)標(biāo)完成就可以了,而忽視了對暖通空調(diào)系統(tǒng)操作人員的培訓(xùn),很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識,不懂得根據(jù)室外溫度的變化對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機、關(guān)機和冬、夏季的切換操作,顯然不能發(fā)揮系統(tǒng)相應(yīng)的節(jié)能效果。并且,一些管理人員只看重室內(nèi)溫度是否滿足要求,沒有認(rèn)識到暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能潛力,不能根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)本身的運行狀況,進(jìn)行定期必要的維護(hù)保養(yǎng),這不利于系統(tǒng)長周期的穩(wěn)定運行,并且會造成很大一部分能源浪費。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對系統(tǒng)的節(jié)能起著至關(guān)重要的作用。首先,選擇合理的熱源系統(tǒng)。在設(shè)計暖通空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)時,要根據(jù)具體的工程建筑選擇實用有效的熱源系統(tǒng),因為不同地域不同建筑工程的需要和條件不一樣,所以從設(shè)計階段開始就必須注意對熱源的選用。一般來說,當(dāng)前國內(nèi)市場上的熱源種類主要有熱電站、熱泵、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組、小型鍋爐、區(qū)域鍋爐房等。而從能量利用效率上來看,其中以熱電站的效率最高,其次是熱泵技術(shù)。其次,在設(shè)計時必須考慮到減少介輸送過程中能耗的主要措施。通過材料選用、輸送系統(tǒng)設(shè)計、以及動力傳輸系統(tǒng)優(yōu)選等,可以有效的減少輸送過程的能耗,從而提高輸送效率,既改善供冷和供暖質(zhì)量又節(jié)約能源。再次,在設(shè)計上合理選擇采暖、通風(fēng)與空調(diào)相結(jié)合的節(jié)能系統(tǒng),采用科學(xué)的空調(diào)方式有效的降低負(fù)荷。根據(jù)具體工程建筑的需要,依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計時應(yīng)注意朝向、周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)、使用功能的差異等對系統(tǒng)進(jìn)行選擇和劃分,同時要考慮分開設(shè)置或分環(huán)設(shè)置以便于控制、調(diào)節(jié)及管理。
對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占很大比例,而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,也決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中,首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。
影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多,不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的環(huán)境參數(shù)組合對應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。因此,采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式,提高系統(tǒng)控制水平,科學(xué)調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù),能夠有效降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。同時,日常管理是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是否實際有效的關(guān)鍵。一個設(shè)計再好的節(jié)能系統(tǒng),如果管理不善,一樣不到節(jié)能的目的。日常管理的節(jié)能措施有:①對暖通空調(diào)系統(tǒng)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)也是必須的,提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)技能,使其具備必須的暖通空調(diào)基本理論常識,根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié),達(dá)到設(shè)計要求的節(jié)能效果。②加強日常和定期的對設(shè)備和系統(tǒng)地維護(hù)。例如閥門、構(gòu)件等的維護(hù),防止冷、熱水和冷、熱風(fēng)的跑、冒、滴、漏;冷凝器等換熱設(shè)備傳熱表面的定期除垢或除灰;過濾器、除污器等設(shè)備定期清洗;經(jīng)常檢查自控設(shè)備和儀表,保證其正常工作等。③對系統(tǒng)的運行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,從不正常的運行參數(shù)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題,進(jìn)行合理的改造。經(jīng)常出現(xiàn)的問題有設(shè)備選擇過大、運行能耗高等。④當(dāng)過渡季節(jié)中室內(nèi)有冷負(fù)荷時,應(yīng)盡量采用室外新風(fēng)的自然冷卻能力,節(jié)省人工冷源的冷量。⑤根據(jù)季節(jié)的變換,合理設(shè)置被控制房間的溫度,避免夏季室內(nèi)過冷、冬季室內(nèi)過熱的現(xiàn)象。過冷或過熱不僅使人感到不適,還額外消耗能量。
目前,如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域的重要研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的,它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值,使得同等制熱(或制冷)量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外,利用太陽能供熱或制冷技術(shù)也在開發(fā)研究中。
總之,暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是現(xiàn)代化建筑節(jié)能的一大內(nèi)容,必須要加強對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重視。相關(guān)機構(gòu)部門要加強對暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究,在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計時應(yīng)注意改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能和熱設(shè)備的保溫性能,減少能耗,節(jié)約電能。另外我們要積極開發(fā)新能源,不斷研究和發(fā)展新的節(jié)能技術(shù),讓建筑節(jié)能更具科技化和高效化。
[1]張寶翠,史艷春.淺述工廠通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能措施[J].黑龍江科技信息,2013(03).
[2]王英瑞.暖通空調(diào)系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2012(23).
[3]章毅,彭關(guān)中.空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施探討[J].潔凈與空調(diào)技術(shù),2009(02).
[4]黃海洋.暖通空調(diào)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用探討[J].技術(shù)與市場,2010(08).