論節能環(huán)保技術(shù)在暖通空調系統中的應用論文
前言:

空調的發(fā)展難免要消耗能量,但隨著(zhù)空調的迅速普及,怎樣使能耗量有效的降低,成為了研究者們致力解決的問(wèn)題。同時(shí),暖通空調的節能、環(huán)保設計也已成為了目前技術(shù)領(lǐng)域熱點(diǎn)研究的課題。
1 暖通空調概述
暖通空調的應用意義在于為使用者提供更加舒適的室內活動(dòng)環(huán)境,其本質(zhì)是起到調節、改善的作用,針對的主要有,室內空氣濕度、溫度、氣流速度以及人體及周?chē)h(huán)境間的輻射換熱。一般使用要求只需要空調具備維持人體熱平衡的功能。在一些工業(yè)廠(chǎng)房中,空調的作用還包括了滿(mǎn)足相關(guān)生產(chǎn)工業(yè)的要求。
1.1 暖通空調對人體健康的影響
據相關(guān)調查統計分析,人類(lèi)在室內活動(dòng)的時(shí)間較長(cháng),這就表明室內空氣品質(zhì)、潔凈度對于對人體的健康有非常重大的不利影響。然而,隨著(zhù)當今社會(huì )節奏的發(fā)展,城鎮建筑的密集化程度越來(lái)越高,建筑物過(guò)于密集以及室內裝飾的多樣化,室內污染物往往都難以進(jìn)行排放。如;一般家庭的室內裝修都包括油漆、木器、粉刷,這些裝修過(guò)程中都會(huì )產(chǎn)生有害人體健康的化學(xué)氣體、灰塵和氣味,加之室內從家具、地毯上也會(huì )散發(fā)出一些危險的化學(xué)物質(zhì),一旦室內空氣循環(huán)流通不得當,勢必會(huì )降低室內空氣質(zhì)量,甚至危害人體生命安全。
1.2 改善室內空氣質(zhì)量
改善室內空氣質(zhì)量是空調應該具備的主要功能。根據空氣質(zhì)量下降的原因可以看出,要想使空氣質(zhì)量提升,需要在通風(fēng)排氣方面進(jìn)行深入研究。研究人員在實(shí)際研究中也發(fā)現,當室內通風(fēng)量增加后,室內空氣質(zhì)量能夠達到有效的改善。因此在空調設計時(shí),可以考慮對排風(fēng)機進(jìn)行改良、創(chuàng )新,通過(guò)室內、外空氣的流通、交換、來(lái)稀釋室內的空氣。然而,通風(fēng)量的改良必定會(huì )加大空調的負荷,空調能耗也會(huì )相應增加。因此,單單只考慮通風(fēng)量改善是不合理的,同時(shí)還要針對降低了新風(fēng)負荷,減少空調器的運行能耗進(jìn)行深入研究。
2 暖通空調的節能設計要點(diǎn)
2.1 冷熱源的選擇
空調系統的節能設計,其從本質(zhì)上說(shuō),就是根據室內空氣的質(zhì)量對空調運行季節進(jìn)行全工況、全過(guò)程的綜合分析,尋找出一個(gè)更加合理的方案,使空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經(jīng)濟合理的運行,并在運行過(guò)程中達到良好的效果。在空調系統的設計中,對系統所有的設備進(jìn)行合理的選擇是實(shí)現改良的重中之重。冷能源的選擇一直以來(lái)都是空調設計的重點(diǎn),其能源配置方式主要有熱泵型機組、溴化鋰吸收式機組和冷水機組。熱泵型機組適宜于夏季制冷、冬季制熱,相較于溴化鋰吸收式機組,具有良好的節能和環(huán)保效果。溴化鋰吸收式機組在使用過(guò)程中,能效比較低,只能有效節約電源,省電但不節能,故在有廢熱、余熱的室內環(huán)境中應用比較多。冷水機組加熱水鍋爐是一種常規、成熟、高效冷熱源系統。夏季通過(guò)冷水機組、冷卻塔及室內末端將室內熱量排至室外,冬季通過(guò)燃氣熱水鍋爐加熱循環(huán)水,通過(guò)輸送至室內各末端裝置來(lái)加熱室內空氣。其優(yōu)點(diǎn):1)機組置于機房?jì),設備壽命較長(cháng);2)該系統較為成熟、穩定,是廣泛使用的一種冷熱源模式;3)管程走水,分配均勻,可方便地打開(kāi)水室清洗換熱管,維護方便,可靠性更高。缺點(diǎn):1)系統較復雜,須分別設置冷熱水泵,冬夏季使用系統須切換;2)價(jià)格較高,噪音高;3)后期運行費用中等;4)占用室內空間作為機房。
2.2 蓄冷系統的選擇
蓄冷系統針對的是空調在電荷峰谷正常運行時(shí)而設計的,為了應對用電高峰時(shí)電力供應不足或用電低峰時(shí)電力供應過(guò)剩。我國生產(chǎn)使用的大部分空調中,蓄冷系統都采用的是冰蓄冷系統,其能在低電荷時(shí)將水制成冰來(lái)儲存冷量,以供應高電價(jià)時(shí)段的需求,將冷量釋放,冰蓄冷系統在實(shí)際應用中創(chuàng )造了較大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
3 可再生能源在暖通空調系統中的應用
節能環(huán)保是空調設計時(shí)考慮的首要原則,為了有效控制降低能源消耗、保護環(huán)境,研究者們提出將可再生能源應用到空調系統的設計中。并通過(guò)大量的科研研究,對可再生能源進(jìn)行應用實(shí)踐。目前,我國已找到一些可靠的節能方法和措施。如,“太陽(yáng)能技術(shù)”、“地源泵技術(shù)”、“蓄冷技術(shù)”、“熱泵水源技術(shù)”等等?稍偕茉丛诳照{系統中的應用前景非常廣闊,其資源再生、環(huán)保無(wú)害、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)能有效緩解空調的使用能耗。
3.1 太陽(yáng)能的應用
在暖通空調系統中可再生能源應用最多最廣泛的是太陽(yáng)能,其主要作用是采暖和制冷。而在太陽(yáng)能采暖中又包括了主動(dòng)采暖和被動(dòng)采暖,兩者之間的主要區別是輔助能源的不同。太陽(yáng)能在空調采暖上的應用,能使空調有效抵抗冰雹、耐高溫。而太陽(yáng)能應用于空調制冷時(shí),制冷方式又包括了壓縮式制冷、吸收式制冷以及吸附式制冷。壓縮式制冷主要是通過(guò)其電能的轉換來(lái)驅動(dòng)制冷系統。吸收式制冷是利用太陽(yáng)輻射熱能驅動(dòng)制冷系統。其中又以吸附式制冷系統應用較為廣泛,原因是將系統中的加熱器和冷卻器去掉,將太陽(yáng)能集熱器與吸附床合二為一,以使室內空氣自然冷卻。
3.2 自然風(fēng)的應用
在暖通空調的應用中,將自然風(fēng)應用于空調供冷系統中可以有效降低供冷能耗。研究思路是通過(guò)在室外空氣的焓值和溫度低于室內時(shí),用室外風(fēng)所帶有的自然冷量來(lái)滿(mǎn)足室內的冷負荷需要。自然風(fēng)供冷其一般應用于供冷期的過(guò)渡季和夜間,可采用新風(fēng)直接供冷和夜間通風(fēng)蓄冷的供冷方式。自然風(fēng)供冷不僅能節約用電同時(shí)還能有效的利用自然資源,避免了空氣污染,對室內空氣品質(zhì)的提升起到比較關(guān)鍵的作用。
3.3 地下水的應用
在暖通空調系統的設計中,可以選擇合適的水源,地下水可以作為冷源,通過(guò)少量高位電能輸入,來(lái)實(shí)現低位熱能轉向高位熱能轉移。地下水應用的主要優(yōu)點(diǎn)是其受氣溫影響較小,能夠充當低位熱源。地下水利用河流、湖泊中的淺水資源,資源量大,能有效替代不可再生能源的消耗。
4 結論
節能環(huán)保技術(shù)在暖通空調的應用及廣泛的普及,是對環(huán)境及能源的雙重挑戰。因此在空調系統的設計方面,對節能、環(huán)保要注重,響應國家“綠色環(huán)保、低碳生活”的號召。對于室內空氣質(zhì)量,可以通過(guò)對通風(fēng)設施的改良來(lái)進(jìn)一步提高,同時(shí)采用各種節能措施來(lái)降低空調系統的能耗?稍偕Y源的利用是空調系統改善的有效途徑,我們可以大力提倡開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、自然風(fēng)、地下水等資源。
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