高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施探讨

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  • 更新时间2018-06-27
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  摘要:暖通空调系统的节能是绿色建筑节能研究的重点。在高层建筑HVAC系统节能研究和实际应用中,要从全局优化出发,根据电力需求响应,通过合理的优化设计,对电机调速技术,热泵,复合能源站技术进行频率控制措施,如优化紧缩优化策略,确保系统长时间运行在最佳状态,达到良好的节能效果。


  关键词:高层楼宇建筑;暖通空调;节能降耗


  高层建筑作为高层建筑的核心部分,带来了诸多发展机遇,但也面临着诸多挑战。因此,设计人员在设计高层建筑时,应充分明确设计类型和设计要求,严格按照设计要求,了解设计要点,在做好准备工作之前,我们会尽最大努力设计,选择合适的暖通空调循环水泵,高层建筑暖通空调的标准化设计,从而有效提高其设计质量。选择合适的暖通空调的循环水泵,规范化的设计高层建筑暖通空调,进而有效地提升其设计质量。


  1、高层楼宇建筑暖通空调的基本类型


  1.1全空气的暖通空调系统


  在大型高层建筑,特别是酒店,金融和商业办公楼,整个航空系统被广泛使用。整个空调系统采用组合式空调机组实现温度,湿度等一系列调整。由于部分高层建筑主要以空气为媒介来调节室内环境因素,整个空调系统得到了较好的应用。


  1.2空气一水暖通空调系统


  气水-水暖通空调系统以冷水和空气为介质实现热交换,通过热交换过程带走废热,达到冷却除湿的目的。空气-水-暖通系统具有结构简单,冷却速度快的特点,已在一些高层建筑中考虑过。并取得了较大的应用。


  1.3全水暖通空调系统


  全水暖通空调系统能适应高层建筑的高稳定性,结构灵活,可根据建筑物的特点进行修改。整个供水系统可作为交换介质,有效调节室内温度场和空气质量。


  2、高层楼宇建筑暖通空调遇到的问题


  2.1暖通空调系统优化设计不够科学


  暖通空调系统的方案设计和优化对于保证系统性能和节能降耗的效率和稳定性至关重要。但在实际工程中,由于传统设计理念和经验设计的制约,节能优化设计尚未得到部分设计部门和设计人员的重视。一些技术创新,特别是在日常设计中很难满足现代高层建筑绿色节能建筑的需求,导致实际工程综合投资成本较高,能耗较大,运行严重制约了高层的正常稳定建筑物建筑。根据一些统计和实际工作经验,暖通空调系统的系统能耗占全部能耗总量的60%~70%。因此,对于暖通空调系统,合理的优化设计和选型配置,要从技术和经济两个方面进行科学的评估分析,不断推出新思想,新技术,新设備,尤为重要。


  2.2运行管理缺乏专业的技术管理人员


  随着高层建筑高层建筑功能和结构复杂化,高层建筑系统性能也越来越复杂,现代高层建筑系统的结构,一体化,网络化,数字化,系统化成为重要特征。但在实际工程中,专业技术管理人员缺乏严格限制系统功能的正常功能。再加上一些技术管理人员整体素质不高,没有更多的专业知识和操纵节能的培训,遇到一些共同的问题不能做出科学合理的处理,更不能提出科学的合理的解决方案,及时调整和合理应对不同,导致系统长期处于“带病运行”状态,尽管工作状况很差,难以满足高层建筑施工高效运行系统的高效稳定运行,节约能源和减少消费规定的要求。


  2.3暖通空调系统使用不合理


  高层建筑暖通系统在使用过程中,由于人员操作,维护和使用人员的习惯以及使用方式的不同,暖通空调系统的影响在最佳状态下不能长时间运行,设备不能得到有效的维护(如:空调过滤网没有进行定期清洗等),未能关闭门窗,不能很好地使用遮阳帘等,导致空气能耗更高空调系统节能效果不明显。3、高层楼宇建筑暖通空调节能降耗措施


  3.1认真进行优化设计


  设计师在设计过程中,通过暖通系统精心加载,精心设计,并从综合比较技术经济分析,优化技术,合理的技术,优越的经济性和可演化性强的设计方案等方面,确保暖通系统可以高效稳定运行,尽可能节约能源,实现技术创新,节能降耗等。


  3.2合理采用水源热泵与地源热泵等节能技术


  用于地表水,地下水,湖水或工业废水作为能源载体的水源热泵系统,夏季和冬季两个昼夜温差较大,而水的能量储存作为供暖热源空调冷源,提高暖通空调系统的能源利用效果。地表水或浅水水温全年相对稳定,一般在10℃~25℃范围内,是一种含热泵热源和空调冷源的高效节能。在水源热泵系统中,电机消耗1kW·h(度)的电量,大约可以获得4.3~5.0kW·h的热量或5.4~6.2kW/L的冷量,与常规空气源热泵系统相比,其运行效率普遍高出20%~60%,且运行成本仅为普通中央空调系统40%~60%,节能降耗效果非常明显。地源热泵系统实质上是采用大地作为一个能量的蓄能器,合理利用地源热泵机组可以使高层楼宇暖通空调系统的能源利用效果得到明显提高,其电能消耗仅为空气源热泵能耗的30%左右,且环保效果非常明显。


  3.3合理进行变频调速节能技术升级改造


  基于PLC和变频器的电机调速系统的变频调速,高层建筑HV系统节能技术升级,系统具有控制性能好,稳定性高,可靠性强,智能化自动化程度高等优点,并在实际运行中过程具有良好的节能效果。对于未来高层建筑中的暖通空调系统的研究和开发,追求高智能,网络自动化,标准化和远程控制的控制系统是一个重要的方向。


  3.4采用复合能源站新技术


  为保证高层建筑暖通空调系统的高能效和高安全性,应采用电力,石油,天然气,太阳能等多能源结构。根据高层建筑全年的负荷情况,根据负荷类型,不同时段的冷热负荷来合理分配不同的因素,如冷源和热源,如:单冷器水冷水机组,热泵和蓄冰空调机组,多功能热回收机组等,有机搭配不同的能源工作组。通过各种能源运行模式的相互配合,实现了整个高层建筑暖通空调系统的最优节能调控。并根据能源管理系统的运行数据,根据内外冷热负荷波动的不同次数,合理的电源解决方案,确保每次全部电力系统运行在更好的状态下,降低能源消耗,减排,达到节能降耗的优越效应。


  3.5加强系统运行的节能管理


  通过合理的设计方案和技术升级改造,可以提高系统的节能潜力。而实际运行的节能调控,是系统节能潜力得以正常发挥的重要保障。结合先进的楼宇自动化控制系统,通过对建筑物内部运行工况参数的实时监控、在线监测以及动态调度管理,确保暖通空调系统运行具有较高的安全可靠性和节能经济性。要加强暖通空调系统调控运行操作和管理人员的专业知识和技能培训和考核力度,严格执行持证上岗、定期考核等管理制度,有效提高运行管理人员的综合知识素质水平,提供系统的运行节能效果。


  4、结语


  总之,高层建筑层出不穷,城市和空调作为高层建筑的关键部件之一,在高层建筑快速发展的同时,为暖通空调节能设计的发展提供了许多机会,同时建筑企业也面临着一些挑战。因此,设计人员应充分认识高层建筑的设计要求,创新设计方法,把握设计重点,提高设计水平,充分发挥其作用。


  参考文献: 

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  [4]包海明.谈楼宇暖通空调系统现状及节能措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(08):123-124. 

    作者:杨红义