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既有建筑中暖通空调系统节能改造方案设计
摘要:近年来,空调的应用率逐年升高,其与人们的生产及生活联系愈发密切。不过,在建筑总能耗中,暖通空调系统能耗所占比例同样越来越大。在整个自然和人类社会不断发展的过程中,能源在其中发挥着尤为重要的作用,为了更好、更快地达到可持续发展的目标和水平,必须以建筑暖通空调系统为重要的关注对象,从严格意义上提高对其节能改造的重视,本文对此展开研究。
关键词:既有建筑,暖通空调系统,节能改造
1既有建筑中暖通空调系统存在的问题
1.1系统设计问题
可以说,怎样针对暖通空调系统开展设计工作以及设计效果的好坏会在很大程度上对整个系统的性能产生影响,其中便包括对节能性能的影响,在实际设计作业的进行过程中,受到设计周期短等相关因素的影响,设计人员存在着一定的无法确定最为适宜的节能方案的问题,这使得暖通空调系统面临投资大的问题,在安装完毕之后的运行过程中,亦存在着对能量的高消耗情况。系统设计的好坏会从直接层面上影响到其自身的使用性能,通常情况下,暖通空调系统都是参照最大负载并且留有一定余量进行设计,然而在实际的运行过程中,很多时候实际负载较之设计负载要低得多。不仅如此,既有建筑供热系统的设计同样有相应的欠缺之处存在,致使其后期运行和调节遇到水力明显失调、温度控制效果不理想以及热计量工作开展难度大等诸多问题。对于供水系统而言,若是在其实际运行过程中有水力失调状况发生,会有较大的可能性导致用户冷热不均衡、动力与燃煤消耗高等现象出现。因为进出水压差比较小,距离泵站比较远的用户会面临供水量严重不足的问题,这又会造成“大流量、小温差”运行方式的出现,既在很大程度上引起资源浪费现象的发生,亦无法为用户足够好的采暖质量提供可靠保证。
1.2运行管理问题
在建筑的建造中,暖通专业施工通常情况下都会被视作次要工程,因而对施工人员专业技能所提要求并不会很高,使得一些技术人员在施工作业的开展过程中仅仅是依赖于以往的经验,无法及时且高效地做好对施工环节所遇技术性问题的解决工作,长此下去,系统运行与管理会有很多的隐患,这同样会导致系统能耗的增加。不仅如此,一些管理人员错误地认为暖通空调系统只要是设计与施工达标即可,他们对于系统的运行管理并不是非常的重视,也不会将操作人员技术培训视作一件重要的工作,技术人员专业素质与综合素养明显不够,举例而言,一些技术人员仅知道一些简单的开关机和冬夏季转换操作,对于结合实际的环境参数做好相应的系统调节工作并不重视与熟练,这同样加大了系统能耗上升的风险。
2既有建筑暖通空调系统节能改造方案
2.1供热方面的改造
若暖通空调系统原本的供热为垂直顺流形式,在改造作业的实施过程中,可以针对性地在顺流单管系统的热力入口以及各个立管的位置执行对相应温控设备的增设任务,在这种措施的支持下,能够很好地达到对局部暖通空调系统的温度进行控制的目的。另外,还可以在热力入口位置求解计算系统的总热量,结合具体的计算结果采取针对性的措施,保证对原系统设备的充分利用,同时,将对室内装修产生的影响控制在最低水平,这亦有利于节能系统改造量的整体降低。
除了对以上方法或手段的采用,还可以在暖通空调系统中加设垂直双管或者是跨越管。在加设跨越管的过程中,加设位置主要设定在散热器水平支管之间,建立起跨越管与散热器的相互并联关系,同时,还要在散热器方设定一定数量的恒温阀,以2-3通为宜,这种做法可以结合室内温度的实际变化情况对散热器的热水流量进行实时与高效控制,增加用户对室内温度的控制自主性,将理想的节能效果发挥出来。在一些公共住宅或者是建筑中,可以在各组散热器中针对性地安装蒸发式或电子式热分配表,这种做法可为暖通空调系统热量消耗计算工作的顺利完成提供支持,而除此之外,还可以将一些对热量进行计量的设备安装在室外热力入口的位置,同样便于系统热量计算工作的开展。
2.2系统型式的改造
暖通空调系统型式不同,其能耗亦存在差异,针对既有建筑,需要结合其功能、运行特性、负荷以及改造经济性等各项因素展开综合分析,将最为适宜的系统型式确定下来。在执行对变风量系统、变水量系统、辐射板供冷供热系统等等各种系统型式选择的任务之时,需要与系统特点相结合,确保系统和所控环境之间最为适宜的配合,同时为经济性与节能性提供保证。
2.3风管系统的改造
以节能为视角,风管系统的布置与改造需要将以下几方面工作做好:(1)布置上的对称性,在多数情况下,对对称方式加以采用进行布置的干管尺寸都比较小,管路长度同样不大,与非对称布置形式相比,对称布置形式在对系统水力平衡的保持上难度明显要小一些;(2)多路并联布置,此种布置方式能够尽可能地减小风管长度,这对于各路风管流动阻力的削弱具有积极意义,另外,也可以将风管的断面尺寸控制在一个相对较小的水平上;(3)对于风管系统中最为不利的环路,需要尽可能地规避对有着较大局部阻力系数的管路附件的设置,这样做的目的在于减小环路中空气流动的总阻力。
3既有建筑暖通空调系统节能改造案例——手术室净化空调节能改造
某洁净手术部一共包括八间手术室,在执行对温湿度的设计任务之时,出于对患者所表现出来的生理特点的考虑,控制温度于24-28℃的范围内,湿度为50%-60%。经过一段时间的运营,手术室的空调有相应的问题彰显出来,如服务范围比较小、风量大、对能量的消耗比较大以及使用时间上具有不确定性等等,总的来说,节能效果并不理想,因此对其进行净化空调节能改造。
在改造后的手术室净化空调节能系统中,冷却水循环系统主要有两种类型,一种由管道组连通的压缩机、蒸发器、冷却水循环泵以及净化风柜等构成,另一种则主要包括管道组联通的冷凝器、冷却水循环泵以及冷却水塔等设备。在这两种冷却水循环系统之间,冷凝器和蒸发器之间旁通安装一板式换热器以及油罐的控制阀,当处于冬季较为寒冷的气候条件下时,室外环境的温度较之手术室温度要更低,可以不借助于压缩机进行制冷。
此暖通空调系统的结构比较简单,安装作业的进行也比较方便,无需支付很高的成本,由于冬季将压缩机运行省去,能够达到节能环保的目的,对于医院手术室制冷成本的降低也较为有利。另外,压缩机处在休息的状态,还能够将其机组损耗控制在一个比较低的水平,这对于压缩机组使用寿命的延长同样具有积极意义。
4结语
在对既有建筑暖通空调系统进行节能改造之时,应有针对性地强化对设备运行的控制能力,更为科学与高效地利用并分配各项能源,针对每一个建筑,都需要制定与实施与此建筑相符的用能管理制度,同时,增强运行管理人员的节能环保意识,让其将强烈的责任心树立起来。
参考文献
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