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暖通空调技术与节能

摘要:随着人们生活水平的日益提高,人们生活的节奏逐渐加快及心理压力的不断增大,使得人们的工作生活环境应该予以重视。而在人们的工作生活环境中倡导环保和节能的生活方式越来越重要。本文主要是对暖通空调技术与节能进行分析。

关键词:暖通空调 技术 节能

2009年9月22日,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战――在联合国气候变化峰会开幕式上的讲话》的重要讲话,郑重承诺今后中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的 措施 :一是加强节能、提高能效工作;二是大力发展可再生能源和核能;三是大力增加森林碳汇;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。明确提出了建设生态文明的重大战略任务,强调要坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持走可持续发展道路,在加快建设资源节约型国家。可见节能对于一个国家乃至世界时是多么的重要。本文主要从节能方面浅谈暖通空调技术。

1.室内设计参数

常规情况下,在冬季供暖时,室内计算温度每降低1℃,能耗将减少约5%～10%;在夏季供冷时,室内计算温度每升高1℃,能耗将减少约8%～10%。室内设计参数必须在规定的参数范围内取值。近几年,低温地板辐射采暖系统已经取代散热器采暖,之所以采用这种方式,主要是因为这种方式具有能耗小、舒适性高、容易分户计量、不占用房间使用面积等优点。

2.采暖设计

采暖空调热负荷为12650KW,热指标为。热源由城市热网供给,一次水供回水温度为95/70℃,经热交换后,高温二次水供回水温度为85/60℃,供采暖系统及空气、新风处理机组使用。各类机房、自行车库等设5-8℃的值班采暖,人防掩蔽体采暖设计温度为18℃,厕所为16℃;低温二次水供回水温度为60/50℃,供风机盘管和汽车坡道化雪系统使用,或者化雪系统由于什么原因没有使用。为保证一层室内良好的温度环境,抵挡大门的冷风侵入,在各大门入口处均设置了热空气幕。

以空气为热泵的热源在寒冷地区进行采暖是当前研究的 热点 。因为它和以往的燃煤、燃油、直接用电等取暖方式比较的话,在环保、节能、安全使用,甚至经济等方面有突出的优点,其可推广性也超过了水源、地源热泵。

地板采暖的空气热泵机组容量的选择

机组容量(W)=当地建筑采暖设计负荷()×用户采暖的建筑面积()÷(1-)×

室外机最好安装在冬季主导风的背风面,应该设置遮雪蓬,机组如果安装在平台上,则底面应抬高至少20cm,以免化霜结冻,机组吸风口距障碍物至少25cm,双机之间距离至少20cm。

地板下埋管的设计

空气热泵作为热源时,供水温度或供回水平均温度应尽可能设计得低些,以使机组效率尽可能高,又由于工程实践证明本机组的供回水温差较少仅2℃-3℃,所以,选择地下埋管时可参照“低温热水地板辐射供暖应用技术规程”( DBJ/T01-49-2000)附录 E-1至 E-3中平均水温35℃一栏,按照地板所需散热量选择间距,然后,将管道直径放大到Φ20/16成间距缩小一档即可。

3.风系统设计

集中空调系统的排风热回收

一直以来,业内人士只是从经济方面的角度来衡量热回收装置的利弊,而环保与节能则被忽视。当今,业内人士考虑的角度有所转变,现在从环保和节能这个角度来衡量热回收装置的利弊。

空调区域排风中的热能量是非常多的,如果把这些热能量加以回收利用,那么环保和节能定会实现。如果新风和排风采用专门独立的管道输送,那么有利于集中热回收装置的设置。新风和排风采用热回收装置进行湿热或者全热交换,节能效果非常明显的表现出来。

空调风系统

(1)有资料显示,以我国南方地区为例,夏季室内设计温度如果每降低1℃或冬季设计温度每升高1℃,其工程投资将增加6%,能耗将增加8%。该数据很明显地说明,适当提高夏季以及降低冬季的室内空气温度,都将起到显著的节能效果。与此同时,为保证室内空气质量以及人们对新鲜空气的需要,现行《采暖通风与空气调节设计规范》对最小新风量作出明确规定,要求建筑满足国家现行有关卫生标准。研究表明,加大新风量能够在一定程度上解决室内空气质量问题,但增加了空调能耗。新风定值必须按照规范来确定,因为新风量对于能耗和人体健康有着非常重要的作用,如果人员密度较大时,新风的供应按人员的密度来进行的话是非常不经济的。我国建筑采用了新风需求控制(检测室内CO2浓度),值得注意的是:新风量变化,排风量随着也发生变化,否则造成负压,可能会适得其反。

(2)暖通设计师对于规范中新风量的规定表示赞同。暖通设计师认为,在目前中央空调清洗不够规范的背景下,加大新风量是必要的。不过,对于室内设计温度的要求,他们却持保留态度。业内人士有这样的一个说法:“如果说节能像一棵树,有很多枝杈可以作为思路,那么,业主方的意见更像那个根。他们的态度,将成为决定暖通专业乃至建筑节能的根本性因素。”业内人士表示,建设方的意见非常重要。

要想增加新风量或者增强风机盘管处理室内回风的能力,风机盘管加新风的新风口应单独或布置在盘管出风口的旁边,而不应该布置在盘管回风吸入口。

(3)房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温度控制的空气调节区,其空气调节风系统宜采用全空气空调系统,不宜采用风机盘管系统,以利于集中处理、调节,发挥有利因素,弥补之前产生的问题。

(4)建筑空间高度大于或等于10m、且体积大于时,宜采用分层空调系统。与全室性空调方式比,分层空调系统夏季可以节能30%左右,但是冬季并不节能。通常设计时,夏季的气流组织为喷口侧送,下回风,高大空间上部排风;而冬季一般在底层设置地板辐射或地板送风供暖系统,也可将上部过热的空气通过风道送至房间下部。

(5)多个空气调节区合用1个空气调节风系统,各区负荷变化较大、低负荷运行时间较长,且需要分别调节室内温度,在经济条件允许时,宜采用全空气变风量空气调节系统。设计时应注意:要求采用风机调速改变系统风量,而不能采用恒速风机而改变系统阻力调节;其次,应采取保证最小新风量的措施,避免因送风量减少,造成新风量减少而不满足卫生要求的后果;再者,调节末端送风口风量时,推荐采用串联式风机驱动型末端装置以保证室内的气流分布。

(6)在某些情况下,像屋顶传热量较大、吊顶内发热量较大、吊顶空间较大(此时的吊顶至楼板底的高度超过),如果采用吊顶内回风,导致空调区域增大、空调耗能上升,这样非常不利于节能。所以对于建筑顶层或者吊顶上部有较大热量、吊顶空间较高时,直接从吊顶回风是不合理的。

4.围护结构

北京市建筑设计研究院原院长、北京市建筑设计研究院顾问总工程师吴德绳认为,暖通专业既然是建筑节能的支柱力量,因此,目光不仅要盯住如何优化暖通空调系统设计,更应该有所转移,在围护结构设计方面重点考虑。

围护结构在节能工作中,扮演着愈来愈重要的角色。所谓围护结构节能,通常是指通过改善建筑物围护结构的热工性能,使得建筑在夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,以保持室内尽可能接近舒适温度,减少通过辅助设备来达到合理舒适室温的负荷,并最终达到节能的目的,如通过采暖、制冷设备达到节能。

传统住宅建筑的围护结构是普通黏土砖,简单架空屋面和单层玻璃钢窗,它们的传热系数分别为、和。而“节能住宅”的围护结构中外墙和屋面采取了保温措施,外窗采用中空塑钢窗或断热中空铝合金窗,它们的传热系数分别为 、和,使围护结构的节能贡献约占25%。采用能效比高的采暖、空调设备(按照国家标准,房间空调器的能效比:制冷>,采暖>),使采暖、空调设备的节能贡献约占25%,两者相加总体达到节能50%的目标。

据介绍,围护结构的节能设计应该从墙体、窗户、屋面等三个方面考虑。对于设计人员而言,如何处理建筑玻璃幕墙的问题,在业内一直存在很大争议。普通玻璃幕墙是建筑节能不能实现的因素之一。统计数据表明,夏季通过玻璃窗的日照热可占制冷机最大负荷的30%,冬季单层玻璃的热损失约可占锅炉负荷的20%。窗体节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面考虑。另外,在保证室内采光良好的前提下,合理确定窗墙比十分重要。当窗墙面积比超过50%时,负荷将明显增加。不仅是外围护结构,内围护结构在设计中同样重要。暖通设计师要比普通建筑师更懂得建筑节能的途径,所以暖通设计师和普通建筑师多进行沟通效果才会更好。

5.实现节能

暖通空调的设计师在方案设计时,首先应深入了解业主的能源状况以及对空调的使用状况和是否有余热、废气等条件,然后对各种能源方案进行合理综合的对比。设计师在设计时应考虑的重点是:如何利用可再生能源和低品位能源。

暖通设计师在设计阶段完成基础工作之后,最关键的就是环保和节能的实现,而环保和节能的实现是通过综合利用各种先进技术、利用各种可再生资源来实现的。

利用自然条件来满足人们对于室内温度的需求,这是最理想的方式。现在通过各种设备实现对温度的调节,只不过是对人们的过错进行补救。冷热源是设计师最关注的一点,因为其能耗往往能占空调系统总能耗的50%左右。

地源热泵系统就是在这种形势下快速发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统效率。同时,采用新能源利用的供给方式,实现冷、热、电三联供;利用燃气、汽、电力能量转换的原理联合循环使用,将工业流程最尾端的余热收集起来,用于供冷系统空调冷冻水和供热系统的生活热水,这样,能源的利用率可提高至70%～80%左右。这些都给暖通空调设计师提供了广泛的节能设计思路。

6. 总结

随着全球逐渐变暖这种现象的出现,空调现在已经是人们生活中不可或缺的一部分,它使人们工作生活更加舒适,人们对于空调也有了一定的依赖性。然而,环保和节能是当今非常重要的问题,因此,在暖通空调设计方面,暖通空调的环保和节能是目前空调技术方面发展的方向,也就是说,城市供热环保和节能是目前亟须加强和可持续发展的问题。

参考文献:

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[6] 万蓉. 基于气候的采暖空调耗能及室外计算参数研究.西安建筑科技大学, 2009,(08).

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建筑热能通风空调、制冷与空调、城市建筑等等均可

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New Roman体加粗)。表头设计应简单明了，尽量不用斜线。表头与表格为一整体，不得拆开排写于两页。全表如用同一单位，将单位符号移至表头右上角。表中数据应正确无误，书写清楚。数字空缺的格内加“－”字线(占2个数字)，不允许用“²”、“同上”之类的写法。表内文字说明(五号宋体)，起行空一格、转行顶格、句末不加标点。表中若有附注时，用小五号宋体，写在表的下方，句末加标点。仅有一条附注时写成：注：；有多条附注时，附注各项的序号一律用阿拉伯数字，例如：注1：。 图毕业设计的插图应与文字紧密配合，文图相符，技术内容正确。选图要力求精练。制图标准插图应符合国家标准及专业标准。机械工程图：采用第一角投影法，严格按照GB4457~4460-84, GB131-83《机械制图》标准规定。电气图：图形符号、文字符号等应符合有关标准的规定。流程图：原则上应采用结构化程序并正确运用流程框图。对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。 图题及图中说明每幅插图均应有图题(由图号和图名组成)。图号按章编排，如第一章第一图的图号为“图”等。图题置于图下，用五号宋体，倍行间距。有图注或其他说明时应置于图题之上，用小五号宋体，倍行间距。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献号。图中若有分图时，分图号用(a)、(b)等置于分图之下。图中各部分说明应采用中文(引用的外文图除外)或数字项号，各项文字说明置于图题之上(有分图题者，置于分图题之上)。 插图编排插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。插图处的该页空白不够排写该图整体时，可将其后文字部分提前排写，将图移至次页最前面。 坐标与坐标单位对坐标轴必须进行说明，有数字标注的坐标图，必须注明坐标单位。论文原件中照片图及插图毕业设计(论文)原件中的照片图应是直接用数码相机拍照的照片，或是原版照片经过扫描后粘贴的图片，不得采用复印方式。照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。对金相显微组织照片必须注明放大倍数。 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(IEA/AIE ) [C] ． Austr- alia：Springer Publishing House，2002，17-19．4．学位论文［序号］主要责任者．文献题名[D] ．保存地：保存单位，年份．例如：[6] 张和生．地质力学系统理论[D] ．太原：太原理工大学，1998．5．报告［序号］主要责任者．文献题名[R] ．报告地：报告会主办单位，年份．例如：[7] 冯西桥．核反应堆压力容器的LBB分析[R] ．北京：清华大学核能技术设计研究院，1997．6．专利文献［序号］专利所有者．专利题名[P] ．专利国别：专利号，发布日期．例如：［8］ 姜锡洲．一种温热外敷药制备方案[P] ．中国专利：881056078，1983-08-12．7．国际、国家标准［序号］标准代号，标准名称[S] ．出版地：出版者，出版年．例如：[9] GB/T 16159—1996，汉语拼音正词法基本规则[S] ．北京：中国标准出版社，1996．8．报纸文章［序号］主要责任者．文献题名[N] ．报纸名，出版日期(版次)．例如：[10] 毛 峡．情感工学破解‘舒服’之迷[N] ．光明日报，2000-4-17(B1)．9．电子文献［序号］主要责任者．电子文献题名[文献类型/载体类型] ．电子文献的出版或可获得地址，发表或更新的期/引用日期(任选)．例如：［21］王明亮．中国学术期刊标准化数据库系统工程的[EB/OL] ． ．外国作者的姓名书写格式一般为：名的缩写、姓。例如A. Johnson，引用参考文献类型及其标识说明如下：根据GB3469规定，以单字母方式标识以下各种参数文献类型，如表：表 参数文献的标识参考文献类型 专著 论文集 （单篇论文） 报纸文章 期刊文章文献类型标识 M C (A) N J参考文献类型 学位论文 报告 标准 专利 其它文献文献类型标识 D R S P Z对于数据库、计算机程序及光盘图书等电子文献类型的参考文献，以下列字母作为标识，如表：表 电子文献的标识参考文献类型 数据库（网上） 计算机程序（磁盘） 光盘图书文献类型标识 DB(DB/OL) CP(CP/DK) M/CD关于参考文献的未尽事项可参见国家标准《文后参考文献著录规则》(GB7714－87)。 附录论文的附录依序用大写正体A，B，C……编序号，如：附录A。附录中的图、表、式等另行编序号，与正文分开，也一律用阿拉伯数字编码，但在数码前冠以附录序码，如：图A1；表B2；式(B3)等。 论文印刷与装订一般专业，毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订。（一） 封面 （六） 正文（二） 扉页 （七） 致谢（三） 中文摘要 （八） 参考文献（四） 英文摘要 （九） 附录（五） 目录左侧装订。英语专业，毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订。（一） 封面 （六） 正文（二）扉页 （七） 致谢（三）英文摘要 （八） 参考文献（四）中文摘要 （九） 附录（五） 目录左侧装订。

一 题名、作者、中英文摘要、关键词（１）中文题名（用三号宋体字）（２）作者名称（用四号楷体字）（３）作者年级、专业（用四号楷体字）（４）中文摘要（用五号楷体字）l摘要是具有独立性和自明性的一篇完整的短文，应使读者不阅读文献全文，就能获得必要的信息。内容须包括研究目的、方法和结论，着重反映论文的创新之处和作者特别强调的结论。内容应具体，诸如“对有关问题进行了研究”、“获得了几点有益的结论”等，均是不具体的表现。l字数限定为100－300字，不宜过短或过长。l语气用第三人称。不要出现“我们”、“本文”等字样。 l结构严谨、语义确切、表述简明，不发空洞的评语，不进行自我评价。（５）中文关键词（用五号楷体字）l每篇文章选择３～８个关键词。l不应出现无检索意义的关键词，如“研究”、“论文”、“概述”、“展望”等。（６）英文题名（用三号Times New Roman字）l除冠词、字母少于５个的介词和连词外，其他的词应大写第一个字母。首词和尾词的第一个字母大写。（７）英文作者名（用四号Times New Roman字）l中国作者姓名的汉语拼音采用如下写法：姓前名后，中间为空格。姓名的首字母大写，如：Wang Guoli，Zhuge Hua（诸葛华）。（８）英文年级专业（用四号Times New Roman字）l格式同中文。（９）英文摘要（用五号Times New Roman字）l与中文摘要对应。（１０）英文关键词（用五号Times New Roman字）l与中文关键词对应。l词首字母大写，各词之间以分号“；”相隔。二 正文l字数一般在5000以上，用Ａ４纸双面打印。各级标题退两格，一级标题用四号宋体加粗，二级及以下标题用五号宋体加粗，正文用五号宋体字。l文中小标题应尽量简短、明确。l图、表分别顺序编号，且均要有图（表）名（用五号楷体字）；非自创的图表要明确注明资料来源，如引自外文文献，应将内容翻成中文。l对正文内容需作注释说明的，可使用脚注。脚注序号（每页独立排序）用数字加圆圈标注，如①、②…。三 参考文献l所有参考文献都必须是在文中引用和标注过的。l一般至少要参考一篇外文文献。l参考文献与注释（脚注）的区别：参考文献是作者写作论著时所参考和利用的文献书目，集中列于文末；注释（脚注）则是作者对论著正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明，列于该页地脚。参考文献序号按其在正文中出现的先后顺序排列，用数字加方括号表示，在文中标于句末标点符号之前。 l各类文献著录格式见表１。l印刷型文献须注明起讫页码，电子型、网络型参考文献必须注明责任者、题名、检索及引用日期。l英文参考文献著录时应注意：作者姓著录全称，名只保留第一个字母；析出文献标题第一个字母大写，其余单词全部小写（专有名词如Internet除外）；专著和连续出版物名称除冠词、连词、介词外，词首字母大写。l如重复引用同一文献，第一次引用需完整著录各个项目，以后引用标明“同×，本次引用页码”即可。l内部文件、尚未发表的稿件、私人通信等读者无法查证的文献不要列入参考文献。 表１ 各类文献著录格式文献类型著录项目格式著录实例专著主要责任者．其他责任者．题名：其他题名信息.版本项．出版地：出版者，出版年：页码[1] 昂温 G，昂温 P S. 陈生铮，译. 外国出版史. 北京：中国书籍出版社，1988： 12-15[2] Peebles P Z, Jr. Probability, random variables, and random signal principles. 4th ed. New York: McGraw Hill, 2001：25-26专著中的析出文献 析出文献主要责任者．析出文献题名. 析出文献其他责任者. 见：专著主要责任者. 专著题名. 版本项．出版地：出版者，出版年：析出文献的页码[1] 程根伟. 1998年长江洪水的起因. 见：许厚泽，赵其国. 长江流域洪涝灾害与科技对策. 北京：科技出版社，1999：32-36[2] Weinstein L, Swertz M N. Pathogenic properties of invading microorganism. In:Sodeman W A, Jr., Sodeman W A. Pathologic physiology: mechanisms of disease. Philadephia: Saunders, 1974: 745-772连续出版物中析出的文献析出文献主要责任者. 析出文献题名. 连续出版物题名（其他题名信息），年，卷（期）: 页码[1] 李晓东，张庆红，叶瑾琳. 气候学研究的若干理论问题. 北京大学学报（自然科学版），1999，35（1）：101-106[2] Caplan P. Cataloging internet resources. The Public Access Computer Systems Review, 1993, 4(2):61-66会议录析出文献析出文献主要责任者. 析出文献题名. 见：会议录主要责任者. 会议录题名，会议地点，会议时间: 页码[1] 郑忠臣.乙腈萃取丁二烯溶剂杂质排除措施. 见：中国石油化工总公司合成橡胶技术开发中心.全国合成橡胶行业第七次年会论文集，吉林，1986：36-39学位论文主要责任者. 学位论文题名[学位论文说明].所在学校地点. 学位授予学校，学位授予时间：页码[1] 李德英. 锅炉供暖系统故障诊断专家系统（BHSFDES）的应用研究[博士学位论文]. 哈尔滨：哈尔滨建筑大学，1995报纸文章 主要责任者.文献题名.报纸名，出版日期（版次）[1]杨玉圣.把书评当作学问来做.中华读书报，1996-10-09（2）电子文献主要责任者. 题名：其他题名信息. 出版地：出版者，出版年.更新或修改日期.[查阅日期]. 获取和访问路径[1]王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展. 1998-08-16. [1998-10-04] pub/ [2] Hopkinson A. UNIMARC and metadata: Dublin Core. [1999-12-08]. 这个是我们学校的，希望对你有用啦。。。。。