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【摘要】對暖通空調系統進行闡述,分析了影響暖通空調保溫的結構與設計因素,提出建筑裝修工程暖通空調的智能控制與節能措施,從而減少環境污染,提高能源的有效利用率。
【關鍵詞】暖通空調;智能控制;變頻技術
1引言
目前,我國經濟的快速增長拉動著人們生活水平的提高,使我國總能耗在建筑領域出現了明顯的上升。據相關資料顯示,我國建筑能耗占總能耗的38%,其中,暖通空調能耗是建筑能耗的55%,并已占到社會總能耗的20%。我國現處于能源緊張與電力緊張的雙重壓力下,加之空調使用的普及化程度越來越高,使其成為亟待解決的能源問題之一。因此,大型建筑裝修工程需要實現空調的智能控制與節能,降低我國總能耗,解決我國電力緊張的問題,最終實現資源的優化配置,提高能源的有效利用率。
2暖通空調系統概述
暖通空調系統由通風、供暖以及空氣調節系統組成,是大型建筑裝修工程自動化的主要組成部分。
2.1系統控制回路
通常情況下,空調系統回路由空氣處理機組、灰塵過濾器、送風管道、預熱加熱盤管及冷卻盤管構成,各組成構件統稱為綜合處理系統。以水熱系統為例,結合暖通空調的設備和結構進行介紹,該空調系統的熱能傳遞按照從左到右的順序進行,經過多個回路散出熱量并排出室外,從而調節室內空氣[1]。
2.2空調處理機結構
在大型建筑裝修過程中,由于涉及的暖通空調系統結構較復雜,且系統變量多,無法準確實現對空調的智能控制,為此,主要針對空調處理機制組的控制進行調整,需要了解其基本組成構件、設置參數和運行原理等內容。暖通空調系統空氣處理機組的基本構成如圖1所示,主要構件是控制風閥、調節閥、過濾器、冷卻盤管、送風機等。
3影響暖通空調保溫的結構與設計因素
3.1圍護結構
在暖通空調系統中,圍護結構是影響暖通空調保溫的主要結構。圍護結構又可細分為內圍護結構和外圍護結構,內圍護結構由內隔墻、地面等組成,外圍護結構由屋面、陽臺和窗戶等組成。空調散熱損失主要發生在圍護結構中,一般通過砌墻和混凝土墻板進行采暖,讓圍護結構的散熱損失降到全部散熱的65%~77%,其中,外圍護結構散熱的損失約占27%。因此,做好暖通空調的保溫需要從圍護結構入手,從而達到暖通空調的節能目的。
3.2建筑設計
大型建筑裝修工程在施工前要做好建筑設計,而建筑設計直接關系建筑的節能。一般情況下,建筑設計時要進行全方面的考慮,如選址、風向、類型及朝向等。建筑設計是為了合理地利用外部環境,優化資源配置,提高自然能源的利用率,進而實現節能。因此,做好建筑規劃等同于做好建筑節能規劃,需要從其決定因素著手,有效地規避不利因素,利用好有利因素設計出最合理有效的建筑設計,以增強暖通空調的節能與智能控制[3]。
4建筑裝修工程暖通空調的智能控制與節能設計
4.1完善圍護結構保溫性
目前,實現暖通空調的智能控制與節能設計的首要方法是完善圍護結構的保溫性能。暖通空調系統中的圍護結構是空調運行中能耗最大的部分,決定著空調的負荷能力。我國對建筑裝修行業的節能設計有明文規定,建筑裝修工程圍護結構的保溫隔熱性能要在適當的范圍內,建筑裝修工程可以通過增加外圍護降低圍護結構的冷熱負荷。在建筑裝修過程中,應選用新型節能材料作為墻體,如利用空心混凝土材料做墻體,降低建筑物的負荷。相關資料表示,大型裝修建筑工程中40%~50%的熱量是由外圍護結構損失的,因此,建筑裝修企業要對其做好密封和保溫工作。
4.2改善暖通空調系統智能與節能控制
通過以下幾種方法改善暖通空調系統智能與節能控制:1)不同季節選擇不同冷熱源。要使暖通空調系統達到節能的目的,需要在系統設計中合理利用冷熱源,在不同的季節選擇不同的熱源,可以有效降低能耗,實現節約能源的目標。一般暖通空調的冷熱源是水冷冷水機組和鍋爐的配合、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組組成空調的冷熱源。其中,前者冷熱源的工作效能較高,而后者熱泵類型的冷熱源的工作原理是夏制冷和冬制熱的模式,相比之下工作能效較低,但這種方式有效利用了環境的自然能源,起到節能的作用,而澳化鏗式冷熱源的能效較低且不環保,可用于余熱較多處[4]。2)運用變頻技術完善系統。隨著科技創新水平的提升,大型建筑裝飾工程也需要不斷完善空調變頻技術,彌補空調在改進過程中的不足,同時減少不必要的能源消耗,降低建筑裝修工程的經濟成本??照{系統改進變頻技術需要考慮以下方面:①在選擇設備時,設計者要設計一定的余量,防止設備在負荷較重的環境下工作;②在總結空調的使用經驗時,空調的負荷會隨著使用情況而發生變化;③空調在運行過程中會隨著室外溫度情況發生變化,這也是空調比較常見的情況,為避免此類情況發生,需要完善和改進空調的變頻技術。另外,當空調運行負荷較低時,設備依舊按照額定功率運行,造成大量能源的浪費,此時,利用變頻技術對空調的輸出功率進行調整,隨著負荷的變化而改變功率的輸出,可以有效提高能源利用率。變風量空調系統就很好地運用了變頻技術,及時地調節風量以維持正常的室外溫度。變水量系統通過控制水量來平衡室溫,相比之下更加省電。隨著科技水平的提高,空調實現節能目標指日可待。3)實施冷熱回收利用。為實現空調系統的節能,較多大型建筑裝飾工程的空調多選用溫熱回收利用系統,利用冷凝熱回收空調排風熱能,體現了空調系統的冷熱回收利用,也間接地降低了能耗,提高了能源的有效利用率。目前,我國的全熱交換器可以達到75%~80%的熱傳效率,這些余熱可以利用一些裝置循環利用到回路中,如熱交換器和熱管換器等。現在應用最廣泛的是熱泵系統,它是將100~120℃的余熱進行回收,并利用自然條件和地下熱水等低溫熱進行供暖、供燃,是新時代下的一種節能環保技術。此外,利用熱泵和輔助設備直接回收大量余熱也是較為實用的方法,且其回收效率較高。4)開發綠色能源系統。在這個經濟高速發展的時代,人們生活水平日益提高,隨著空調的廣泛使用,其對生態環境的威脅逐漸增大,因此,開發綠色能源系統成為這個時代的主流,也是建筑裝修工程的重要任務。隨著人們對綠色能源的關注,地源熱泵空調系統應運而生,該系統利用地下恒溫層的土壤溫度提高空調系統的COP值,使其在同等制熱系統下節約能源,降低能耗。此外,科研人員還在不斷地對太陽能制冷或制熱技術進行研究[5]。
5結語
綜上所述,我國經濟在快速增長的同時也給環境帶來了較大的影響,尤其是在建筑領域內,能源消耗量較大,環境問題日益緊張。通過對空調如何有效利用能源以及節能途徑的詳細介紹,為我國經濟快速發展提供一定的保障。
參考文獻
[1]葉亞利.暖通空調系統中的溫控器設計[D].蘇州:蘇州大學,2016.
[2]董治剛.基于RS485通信的智能暖通空調控制系統的設計[D].蘇州:蘇州大學,2011.
[3]喬海軍,申江.暖通空調設計智能決策支持系統的探討[J].制冷,2005(2):76-79.
[4]陳煥新,周雄輝.智能建筑中暖通空調系統控制方法初探[J].暖通空調,2003(3):30-32.
[5]施彤濱,張曉楊.淺析智能建筑暖通空調系統優化策略[J].智能建筑與智慧城市,2017(12):63-64.
作者:許暉東 單位:上海中福建筑設計院有限公司