随着我国国民经济的迅速发展,能源和环境问题日益凸显。城市化进程的加快和人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例也越来越大。建筑能耗主要指建筑物在采暖、通风、空调、照明、电气、热水供应等需求方面的能耗,其中暖通空调能耗又占建筑能耗的30%~50%,且呈逐年上升趋势。因此暖通空调节能技术创新势在必行,成为建筑行业的发展方向。
目前暖通空调的节能途径主要包括:
1改善建筑保温性能。
暖通空调系统中,围护结构性能与能源消耗关系密切。提高建筑围护的保温性能能够有利于减低空调能耗。
2强化系统的运行水平
对暖通空调的专业操作人员进行培训,提高管理人员的专业水平和业务能力。这样管理人员才有能力根据设计参数对系统进行响应的调节,达到设计节能的目的。
3采用新的节能技术。
改进传统的空调方式,例如,采用辐射空调技术;采用蓄冷空调技术;应用空调废热回收技术、热泵技术及太阳能空调技术等等;下面来盘点这些优质的空调节能技术。
毛细管辐射空调技术
毛细管辐射空调系统的提出,实现了室内全年始终保持温度均衡舒适健康的生活环境。传统空调系统直接吹出大温差的冷、热风,依靠不均匀的对流现象达到调节室温的效果(这会降低热舒适感,引发多种疾病)。毛细管辐射空调系统采用冷/热辐射原理更加均匀的调节室内温度,同时搭配无吹风感式新风,保证空气含湿量达到舒适标准。毛细管辐射空调系统制热时供水水温为28~32℃就可以达到系统的要求,远低于普通中央空调制热时要求供水水温达到40~45℃;制冷时供水水温为16~18℃就可以达到系统的要求,远高于普通空调制冷要求供水水温达到7~12℃。毛细管辐射空调系统实现供暖制冷所需的能量远远低于传统空调。
蓄冷空调技术
蓄冷系统分为水蓄冷、冰蓄冷系统。水蓄冷技术利用峰谷电价差,在低谷电价时段将冷量存储在水中,在白天用电高峰时段使用储存的低温冷冻水提供空调用冷。当空调使用时间与非空调使用时间和电网高峰和低谷同步时,就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用,达到节约电费的目的。目前使用最成熟和有效的蓄冷方式是自然分层水蓄冷技术。冰蓄冷通过将水制成冰的方式,利用冰的相变潜热进行冷量的储存。与水蓄冷相比,冰蓄冷技术储存同样多冷量所需体积比水蓄冷所需体积小得多。采用蓄冷技术既可以达到削峰填谷的目的,同时也减少了主机装机总容量,节省了初投资。此外,冰蓄冷技术可以与低温送风相结合,能够降低输配系统能耗,有效节省能源。
空调废热回收技术
夏季空调器在制冷运行时,必须通过冷凝器向外界散发出大量的冷凝废热。此外,主机的机器效率和电机的功率的原因,机组散发的热量大约是制冷量的1.2倍。目前绝大部分空调器在设计时并没有将这部分热量加以有效的利用,而是将其直接排放到大气中,如风冷机组通过风扇、水冷机组通过冷却塔直接向外界排放出大量的热量。因此,可以通过热回收技术利用这部分热量来获取免费热水,实现空调废热二次利用的目的。而该项技术是在原有的空调机组上改进,在压缩机排气口与冷凝器之间安装一套高效的热回收储能接驳装置及空调热回收设备,空调热回收设备使高温的冷媒与自来水进行热交换,免费制造60-75℃生活热水;把排到大气中去的空调废热二次利用转变为能源,不仅可以减少环境热污染,还可以达到节能的目的。
热泵技术
热泵技术是通过输入少量的高品位能源(如电能等)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置,具有经济、技能、环保等多方面的优势,弥补了我国传统供暖供冷方式存在的许多缺陷。按热源种类不同主要分为地源热泵、水源热泵、空气源热泵等。其中,地源热泵利用浅层地热资源实现用户供热制冷需求。地源热泵机组运行时运行没有任何污染,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比也可以减少40%以上,与电供暖相比可以减少70%以上;其制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%,比燃气锅炉的效率高出了75%。在很大程度上为社会节省了能源,减少了环境污染,缓解了电力供应压力,也节省了开支。
太阳能空调技术
太阳能空调技术是一种以节省巨大的能源和资金为特点的技术。太阳能采暖降温空调的研制原理是:在阳光的作用下,利用单位体积的冷热空气的密度差所产生的微循环,来实现冬暖夏凉的目的。冬季,太阳能空调就开始为建筑供暖,不断向室内提供热风,室内也不断吸收,储备热量。夏季,打开太阳能空调顶部排气孔,使室内空气经太阳能空调加湿后,通过顶部排向室外,墙外的空气进入室内,冷热的不间断循环,达到室内降温的效果。
暖通空调节能技术在降低空调系统的能耗对于减少建筑系统的能耗、缓解当前电力紧张局势、优化能源结构、提高能源利用效率等方面都有着非常重要的意义。只有不断研究和发展新的暖通空调节能技术,才能在创造舒适生活环境的同时,更加有效的控制建筑能耗。