淺談建筑空調(diào)系統(tǒng)及運(yùn)行節(jié)能.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除淺談空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能建筑設(shè)備工程是一門專業(yè)技術(shù)課，我們本科生學(xué)習(xí)本課程的目的在于掌握和了解建筑設(shè)備工程技術(shù)的基本知識(shí)和一般的設(shè)計(jì)原則和方法，具有綜合考慮和合理處理各種建筑設(shè)備與建筑主體之間的關(guān)系的能力，從而做出適用、經(jīng)濟(jì)的建筑設(shè)計(jì)。但我個(gè)人認(rèn)為，即將成為二十一世紀(jì)新生代工程設(shè)計(jì)人員的我們，在貫徹國(guó)家有關(guān)能源規(guī)定和政策、提高設(shè)備和能源利用效率、提高建筑節(jié)能設(shè)計(jì)水平等方面責(zé)無(wú)旁貸，理應(yīng)樹立節(jié)能意識(shí)，更好地掌握節(jié)能設(shè)計(jì)方法、熟悉節(jié)能設(shè)備選用，使建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)，以達(dá)到更好的建筑節(jié)能效果。眾所周知，我國(guó)是一個(gè)人口眾多、自然資源少、能源匱乏的國(guó)家，倡導(dǎo)“節(jié)約型”社會(huì)已經(jīng)不可避免地成為這個(gè)時(shí)代的主題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平不斷提高，建筑能耗持續(xù)上升。目前建筑能耗約占全國(guó)能源消耗量的30%。建筑能耗一般是指建筑物使用過(guò)程中的能耗，包括采暖、空調(diào)、生活熱水、照明、家用電器等方面的能耗，其中空調(diào)系統(tǒng)的能耗更是達(dá)到建筑能耗40%60%，成為建筑節(jié)能的主要控制對(duì)象。其原因，一是建筑面積增加，二是居民家用設(shè)備快速增長(zhǎng)，建筑照明條件也愈益改善，三是人們對(duì)建筑熱舒適性要求越來(lái)越高，空調(diào)制冷面積不斷擴(kuò)大，時(shí)間也在延長(zhǎng)，能源消耗隨之增加。因此，采取建筑節(jié)能技術(shù)措施不僅能改善室內(nèi)熱環(huán)境、減少空調(diào)耗能量，還能減少空調(diào)機(jī)排放的廢熱廢氣等改善大氣環(huán)境，且對(duì)削減用電高峰負(fù)荷意義重大。通常情況下，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行采用的方法有：一、科學(xué)選擇空調(diào)器1.確定制冷量。制冷量是空調(diào)器的主要規(guī)格指標(biāo)，反映了空調(diào)器制冷系統(tǒng)單位時(shí)間的制冷能力。制冷量越大，制冷效果就越好。但空調(diào)是一種耗電比較大的產(chǎn)品，如果一味追求高速制冷，小房間買大空調(diào)，就會(huì)造成不必要的浪費(fèi)；而過(guò)分考慮電費(fèi)問(wèn)題，又會(huì)帶來(lái)“小馬拉大車”的尷尬。空調(diào)制冷量與房間面積、密封情況、人員多少、陽(yáng)光照射程度等因素直接相關(guān)，所以在選擇空調(diào)的功率時(shí)，一定要根據(jù)房間的具體情況合理選擇。2.空調(diào)能效比。能效比是指空調(diào)額定制冷量與額定功率(耗電量)的比值，是空調(diào)器最重要的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。如果能效比高，則該空調(diào)器具有節(jié)能、省電的性能?？照{(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)將空調(diào)按能效等級(jí)分為五級(jí)，一級(jí)為最高標(biāo)準(zhǔn)，能效指標(biāo)3.4，五級(jí)為最低標(biāo)準(zhǔn)，能效指標(biāo)2.6。一臺(tái)1.5匹的空調(diào)，一級(jí)產(chǎn)品每小時(shí)用電量不超過(guò)1度，五級(jí)產(chǎn)品每小時(shí)用電量不超過(guò)1.35度。3.根據(jù)房間格局確定空調(diào)的類型。由于所處地區(qū)，房間的形狀、布局、朝向、樓層的高低以及居住人口的不同，空調(diào)的類型選擇也會(huì)出現(xiàn)很大的差異。例如，面積同樣為27平方米的客廳，如果形狀是四四方方的，噪音較小的分體壁掛型空調(diào)當(dāng)然是最佳的選擇；如果房間被拉成了長(zhǎng)條狀，就應(yīng)該考慮選擇風(fēng)力更強(qiáng)、送風(fēng)更均勻的柜機(jī)了。二、合理選擇節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)選擇空調(diào)時(shí)，應(yīng)選用高能效的空調(diào)?？照{(diào)能耗一般包括三部分：空調(diào)冷熱源；空調(diào)機(jī)組及末端設(shè)備；水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中，冷熱源能耗約占總能耗的一半左右，是空調(diào)節(jié)能的主要內(nèi)容。例如，對(duì)能源進(jìn)行儲(chǔ)備的冰蓄冷系統(tǒng)在用電低谷、電價(jià)較低（或空調(diào)不需要工作）時(shí)開始制冰，蓄存冷量，而在用電高峰、電價(jià)較高（空調(diào)需要工作）時(shí)停止制冰，同時(shí)依靠冰的融化來(lái)制冷，從而完成能源利用在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，降低運(yùn)行成本；水蓄冷系統(tǒng)水蓄冷技術(shù)將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力開動(dòng)制冷機(jī)組進(jìn)行蓄冷，并在白天用電高峰時(shí)段使用蓄藏的低溫水提供空調(diào)用冷，水蓄冷空調(diào)最適合在夜間沒(méi)有供冷要求或僅需部分供冷的場(chǎng)所；通常利用的可再生低溫?zé)嵩纯梢允黔h(huán)境（大氣、地表水和大地）或各種廢熱的熱泵系統(tǒng)通過(guò)做功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置，采用熱泵技術(shù)為建筑物供熱可大大降低供熱的燃料消耗，節(jié)能的同時(shí)也大大降低了燃燒礦物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放；可根據(jù)各個(gè)房間溫度要求的不同進(jìn)行獨(dú)立溫度控制變風(fēng)量空調(diào)（VAV）控制系統(tǒng)克服定風(fēng)量系統(tǒng)的諸多缺點(diǎn)，通過(guò)改變送風(fēng)量的辦法來(lái)滿足不同房間（或區(qū)域）對(duì)負(fù)荷變化的需要，可以使空調(diào)系統(tǒng)輸送的風(fēng)量在建筑物中各個(gè)朝向的房間之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而減少系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)風(fēng)量，該系統(tǒng)最適合應(yīng)用于樓層空間大而且房間多的建筑，尤其是辦公樓中更能發(fā)揮其操作簡(jiǎn)單、舒適、節(jié)能的效果；利用燃料的高品位熱能發(fā)電后，將其低品位熱能供熱的綜合利用能源的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)低能耗、能源效率高、高可靠性和低排放，可設(shè)置在小區(qū)或小區(qū)附近，減少了冷、熱、電長(zhǎng)途輸送過(guò)程的損耗，等等，這些都是大空間綜合類建筑節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)不錯(cuò)的選擇。三、合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中央空調(diào)系統(tǒng)是為空調(diào)建筑服務(wù)的，節(jié)能設(shè)計(jì)可以分為兩方面：一方面是減少空調(diào)建筑的熱負(fù)荷，另一方面是提高中央空調(diào)系統(tǒng)的效率。1. 室內(nèi)的熱負(fù)荷來(lái)自兩方面，一是由室內(nèi)外溫差而引起的熱量交換，另一方面是室內(nèi)照明和設(shè)備產(chǎn)生的熱負(fù)荷。減少該兩方面原因引起的空調(diào)建筑的熱負(fù)荷，可以采取如下措施：設(shè)置外遮陽(yáng)減少太陽(yáng)輻射熱，提高門窗氣密性防止縫隙進(jìn)風(fēng)，采用絕熱材料減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，控制窗墻比調(diào)節(jié)建筑耗熱量，采用節(jié)能燈減少照明電耗減少空調(diào)負(fù)荷，充分利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)的熱舒適程度，以減少室內(nèi)的熱負(fù)荷達(dá)到節(jié)能目的。2.提高中央空調(diào)系統(tǒng)的效率：合理選擇制冷裝置，配置多臺(tái)壓縮機(jī)的冷水機(jī)組在部分負(fù)荷時(shí)仍有較高的效率，而且，機(jī)組起動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)各臺(tái)壓縮機(jī)，對(duì)電網(wǎng)的沖擊小，能量損失小，任意改變各臺(tái)壓縮機(jī)的起動(dòng)順序，使各臺(tái)壓縮機(jī)的磨損均衡，延長(zhǎng)使用壽命；合理選擇主機(jī)容量，為了安全起見(jiàn)，絕大部分的冷水主機(jī)容量要比實(shí)際尖峰熱負(fù)載大20%以上，但是，實(shí)際尖峰熱負(fù)載在全年出現(xiàn)的頻率相當(dāng)?shù)?，全年平均的熱?fù)載大約是尖峰熱負(fù)載的60% 70%，使得全年平均的熱負(fù)載只有冷水主機(jī)容量的50%60%，由此，造成冷水主機(jī)大部分時(shí)間都在低負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)，主機(jī)負(fù)載率在60%以下運(yùn)轉(zhuǎn)效率不佳，故主機(jī)容量不應(yīng)選擇過(guò)大；合理選擇制冷方式，有余熱（如蒸汽、熱水和窯爐排放熱等）可供利用的地方，應(yīng)優(yōu)先選用溴化鋰吸收式冷水機(jī)組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源；配置優(yōu)質(zhì)的節(jié)能設(shè)備，由于設(shè)計(jì)制造技術(shù)的提高，近年來(lái)新上市的冷水主機(jī)的耗電率比20年前所生產(chǎn)的冷水主機(jī)降低約35%左右，因此，在適當(dāng)時(shí)候?qū)⑴f主機(jī)換成高效率的冷水主機(jī)是非常經(jīng)濟(jì)劃算的。四、空調(diào)布置節(jié)能措施節(jié)能除要選擇運(yùn)行穩(wěn)定、能效比高的空調(diào)機(jī)組外，還要在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、機(jī)組的布置上采取節(jié)能措施。1.要注意室外機(jī)組的布置：室外機(jī)組應(yīng)布置在空氣流通的地方，避免將室外機(jī)安裝在陽(yáng)光直射的地方；當(dāng)有大量室外機(jī)需要布置時(shí)，應(yīng)注意不要形成垂直布置造成上下干擾，使上面的機(jī)組冷凝器處在高溫區(qū)。根據(jù)建筑美觀要求，許多建筑物都指定了室外機(jī)組的安裝位置，往往還采用美化處理手法，設(shè)置一些遮擋，但如果設(shè)置不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致排風(fēng)不暢或進(jìn)排風(fēng)短路，保證不了散熱條件。2.要注意室內(nèi)機(jī)的布置：室內(nèi)機(jī)應(yīng)布置在其所送出的冷風(fēng)可以到達(dá)房間內(nèi)大部分地方的位置，以使房間內(nèi)溫度分布均勻。室內(nèi)機(jī)不應(yīng)安裝在墻上過(guò)低的位置，否則容易造成室內(nèi)溫度均勻性極差，對(duì)于窄長(zhǎng)形的房間，必須把室內(nèi)機(jī)安裝在房間內(nèi)較窄的那面墻上，并且保證室內(nèi)機(jī)所送出的風(fēng)無(wú)阻擋。室內(nèi)機(jī)應(yīng)安裝在避免陽(yáng)光直照的地方，否則制冷運(yùn)行時(shí)，增加空調(diào)器的制冷負(fù)荷。3.要注意房間氣流組織：要合理組織房間氣流，房間室內(nèi)機(jī)的布置或所連接的風(fēng)口的布置，應(yīng)盡量使空調(diào)內(nèi)機(jī)送出的冷風(fēng)或暖風(fēng)能遍及室內(nèi)各個(gè)部位，不直接吹向人體；側(cè)送風(fēng)口應(yīng)布置在房間的短邊，使送風(fēng)射程達(dá)到房間的每個(gè)角落，避免房間存在死角式；空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)通道應(yīng)盡量采用風(fēng)管連接風(fēng)口，盡可能不采用吊頂空間回風(fēng)的方法，對(duì)于高大建筑尤其如此。再次，要注意房間空調(diào)實(shí)時(shí)控制。為了節(jié)能，每個(gè)房間都可以單獨(dú)地開機(jī)與關(guān)機(jī)功能，這樣可以在滿足使用要求的前提下，最大限度地降低空調(diào)負(fù)荷，做到節(jié)能運(yùn)行。同時(shí)，每 個(gè)房間都具有能自由地進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)功能，防止過(guò)冷或過(guò)熱造成能源浪費(fèi)。對(duì)于戶式中央空調(diào)的風(fēng)管機(jī)系統(tǒng)，可根據(jù)房間的空氣溫度，控制每個(gè)房間送風(fēng)閥的大小。雖然控制不能達(dá)到盡善盡美的地步，但還是有一些節(jié)能效果的。4.要注意新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：由于新風(fēng)空調(diào)負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷很大比例，新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)受到普遍關(guān)注，應(yīng)推薦采用全熱回收器，經(jīng)熱交換預(yù)處理的新風(fēng)直接送入房?jī)?nèi)的方法。盡管該裝置可能會(huì)增加一次性投資，但其總體能效比還是很有吸引力的。如果經(jīng)濟(jì)條件限制，也可以采用較為便宜的熱回收裝置，節(jié)能效果也較為顯著。5.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)配合空調(diào)設(shè)計(jì)：房間空調(diào)器的主要屬性仍然為家用電器產(chǎn)品，今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里還是主要依靠居住者的自主行為購(gòu)置安裝房間空調(diào)器。房間空調(diào)器的實(shí)際運(yùn)行除了與空調(diào)器的本體性能有關(guān)外，受運(yùn)行的環(huán)境的影響，為了避免空調(diào)器的安裝位置不合理或裝飾設(shè)計(jì)、安裝方式不當(dāng)而導(dǎo)致建筑立面藝術(shù)效果差、空調(diào)器效率下降等問(wèn)題，即建筑師在建筑平面和立面設(shè)計(jì)階段應(yīng)統(tǒng)一考慮房間空調(diào)器的安放位置和擱板構(gòu)造。五、可再生能源利用在建筑節(jié)能設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)用中應(yīng)大力利用可再生能源，如利用地下水作為空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水和熱源水，用制冷（熱泵）從低品位熱源中提取所需的冷（熱）量為建筑供冷（熱）；又如太陽(yáng)能是清潔而且用之不盡的可再生能源，不僅可提供生活熱水，還可進(jìn)行光伏發(fā)電，為建筑的照明系統(tǒng)提供光源。另外將太陽(yáng)能應(yīng)用于空調(diào)技術(shù)，可以有效降低由于使用常規(guī)機(jī)械壓縮制冷設(shè)備帶來(lái)的大量電力消耗，從而減輕由于燃燒化石能源發(fā)電所帶來(lái)的環(huán)境污染。所以工程設(shè)計(jì)人員在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)該努力探索可再生能源與建筑的結(jié)合方式，構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)。其實(shí)，近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，新材料、新品種的快速更新、