建筑暖通空调节能降耗技术探究

建筑暖通空调节能降耗技术探究

　 余才志

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司 天津市 300211

摘要：近年來，我国经济的繁荣发展带来了建筑行业繁荣与提升。与此同时，高度发达的建筑行业也催生出资源过度开发、能源消耗大等问题。随着人们物质生活水平的提升，节能环保意识逐渐深入人心，人们对建筑物的要求越来越高，其中暖通建筑工程系统，就是人们对建筑业提出的新要求衍生出的新领域。
　　关键词：建筑暖通空调；节能降耗技术
　　近年来，随着人们节能环保意识的提升，暖通空调能耗问题与节能环保之间的矛盾也越来越严峻。原有的建筑业现状与人们对于环保节能的需求之间难免出现不协调之处，有时甚至会出现一些较为激烈的矛盾和冲突。这些暴露出的问题如果不及时改变和纠正，势必将制约我国整个建筑业的可持续发展。

1暖通空调的概念
　　暖通空调主要是针对室内环境温度做出全面的调节，在夏季让人们能够体会到良好的冷气，同时在冬季的时候为人们提供更加充足的暖气，以此更好提高室内环境的舒适感。
2暖通空调节能设计原则
　　2.1节能原则
　　在对每一项建筑物进行空调系统设计的时候，一定要考虑节能需求，这样才能够保证各个环节在正常稳定的运转之下，同时能够对相关的能源做到全面的节约，避免更多的浪费现象发生。此外在具体设计的时候一定要根据室内空间的具体情况进行有效的设计，在对每个空间进行准确的负荷工况计算，以此能够保证以最小的能量获取最大化的感官享受。
　　2.2便于施工
　　暖通空调应当着重考虑节能设计，能够在施工过程中提供良好的便利性，通过节能技术的应用，不仅可以展现出良好的节能效果，同时还会更利于施工的全面开展[2]。例如：我们在进行管道保温的时候，我们可以将以往橡塑板保温更改为橡塑管保温，不仅可以对材料进行充分利用，同时还会更好避免冷凝水的产生，以此能够极大提高施工便利性。
　　2.3提高人们的舒适度
　　空调的主要作用就是对空气当中的温湿度进行调节，以此能够为人们提供出更加舒适的环境，但不同风口形式及布置方式会影响空调的舒适性，因此要考虑风口的合理设计。如设计当中合理配合运用智能系统对风口进行风量及风向的控制，通过良好的风量导向调节，能够将室内空气中的热量进行全面的转换，同时还不会产生局部骤冷的环境，以此能够更好满足人们的对温湿度的需求。
　　2.4提高空气质量
　　节能空调系统在运行的过程中，往往需考虑新风系统应用，新风不断吹入到室内空间当中，能够对空气的当中污染物进行全面的排除，同时还会不断补充氧气含量，保证室内空间当中能够具备充足的含氧量，能够更好改善室内空间的空气质量。但新风负荷占建筑总冷热负荷比较大，合理地处理新风冷热负荷产生的能耗，会对节能降耗产生良好的效果。

3 暖通空调优化控制技术的重要性
　　暖通空调控制通常指的就是对冷冻水调节阀的电压进行调节，进而可以控制冷冻水的流量，以达到调节混风温度的目的，这样就可以对整个室内温度进行控制。暖通空调的控制效果受到多种因素的影响，冷冻水温度、露点温度仅仅是其中的一部分，而且新风、回风的魂风温度、湿度、送风量与室内房间的负荷等都受到一定影响，这样必然会产生交换系统的非线性关系。在热交换过程中，温度湿度是其中一个问题，其中还有温度潜热问题，同时冷热源之间存在差异，致使温度上升与温度下降存在不同的特点，也就是所说的非线性关系。被控制的房间、空气处理单元之间存在的送风管通常都比较长，而这隐藏着两大弊端，即暖通空调的大惯性与纯滞性[1]。长期使用管道，就有可能受到内部阻力的影响发生变性。在暖通空调应用范围逐渐拓宽的过程中可以了解到，其具有强非线性、大滞后性、大惯性、强干扰性与时变性的特点。这些都在一定程度上增加了暖通空调控制难度，造成其在实际应用的时候不仅让室内舒适度下降，还会造成能量的浪费。基于此，为减少不必要的能量浪费，营造良好的室内环境，对暖通空调优化控制技术非常重要。
4暖通空调节能降耗方向
　　建筑暖通空调系统包含供热采暖、通风工程、空气调节及配套输配系统，从减少需求和提高效率两个维度出发，暖通空调的节能降耗措施手段较多。项目可结合自身特点，量体裁衣，制定出行之有效的解决方案。
4.1被动式节能
　　在兼顾建筑功能及品质的同时，减少建筑对于暖通空调系统的配置需求，是减少后续设备选型运行能耗的最直接方式。目前，国家相关建筑节能标准已针对被动式节能相关的建筑体形系数、围护结构热工性能、建筑密封性能等指标做出具体规定，但最终效果保证，需要建筑专业利用建筑技术手段，配合精确的暖通空调负荷计算等评估方法，以及良好的施工质量来得以实现。
　4.2主动式节能
　　在通过被动式节能措施，减少建筑耗能需求量的基础上，如何通过技术手段提高系统运行效率，是主动式节能的探究领域。伴随近年来伴随节能标准的严格要求以及设备厂商的产品升级，高效冷水机组，燃气热回收锅炉等主机设备已成为市场主流，同时风机、水泵等输配设备运行效率也得到提升。通过完善的暖通空调系统设计，并搭配可靠智能控制系统，实现系统整体运行效率的提升，是主动式节能的关键。

5暖通空调节能设计
5.1全面的降低围护结构冷热量的损失
　　建筑围护结构自身的传导性往往存在一定的不确定性，对其影响的因素相对较多，如果窗户的密封程度不够，或者墙壁之间存在着较大的间距，都会构成主要的影响因素，同时这些因素的产生将会对整个的空调负荷产生不同的变化。因此在进行空调设计的时候，要对维护结构进行全方位的考察分析，并将结构的传输导热系数作为设计的主要参考依据，这样才能够对室内的环境温度进行充分的调节。此外为了能够更好的实现建筑围护结构的保温效果，配合应用更为全面的节能减排措施，对于室内空间的运行负荷，能够做到有效的调节，使得节能应用能够发挥出真正的作用和意义。
5.2选择科学的设计参数
　　在我国暖通空调全面的发展之下，提供了相应节能设计参数，但是在实际的运行当中，没有展现出良好的成效。应用的技术不够科学合理，导致暖通空调能量调节不够平衡。出现这种原因，主要是在进行设计的时候，对于现场实际情况没有进行充分的分析，例如对建筑的具体使用标准、人员数量、照明的功率密度值等没有进行明确，具体的功能展示也没有做到细致化的分析，然后就进行设计，使得空调系统无法整个室内环境当中的温度与湿度进行充分的调节，同时还无法保证对整个的冷媒进行科学合理的利用。所以说我们一定要加强现场实际情况的全面分析，然后选择出科学合理的设计系数，这样才会使得空调系统展现出良好的成效。
5.3合理选择暖通空调系统冷热源
　　当下我国在不断发展之下，已经形成了风冷和水冷等多种能源，其中风冷热源能够利用自然风对系统的温度进行充分调节，而水冷冷热源是通过水的蒸发凝结进行温度的转换，所以说在具体的应用过程当中，一定要针对环境条件进行有效的选择，保证所选择的热源能够起到良好的作用，让整个的空调系统能够做到全面的调节与应用。
5.4合理选用蓄冷系统
　　空调系统需要大量的电量保持正常稳定的运转，而电力在一天的应用过程当中，往往会出现波峰与波谷。如果在电力处在波谷阶段将无法保证暖通空调系统的正常稳定运行，可以根据当地能源政策、峰谷电价、能源紧缺状况考虑蓄冷系统的应用，通过此系统能够对冷链进行全面的储存，在电力较低的时候，能够将这种能量进行释放，从而更好的维持整个系统的正常稳定运转，这样既能够对整个的运行成本进行全面的控制，同时还能满足城市能源结构调整和环境保护的要求，产生较高的经济效益。
5.5运用变频技术
　　变频技术往往是应用在电机的运转当中，在整个系统运行之前，使用人员往往会提前设定出环境温度，然后风轮电机会根据设定的数值，进行涡轮的不断运转，当室内空间温度达到的时候，仍然会采用设定的额定速度进行运转，无形当中会浪费一定的电力，所以要充分利用强变频技术，此项技术能够保证在达到室内温度的时候，涡轮转速会做出一定的降速，只需要维持当下的环境温度，就不会提升转速，这样将会对电力起到一定的节约作用。
　5.6合理运用排风热回收技术
　　空调系统设计当中新风热负荷占建筑物总冷热负荷的比例较大，如果仅仅单纯的对空调房间排风，会造成空调冷热负荷的浪费，因此合理地根据建筑物情况运用排风热回收技术，采用空气-空气能量回收装置回收空调排风中的热量和冷量，用来预热和预冷新风，能够产生较好的节能效果。当然系统的设计应当充分考虑当地的气象条件、能量回收系统的使用时间，才能实现整个节能系统的合理运行。

6探析暖通空调优化控制技术容易出现的问题
　　从目前来看，暖通空调控制系统比较容易出现的问题主要体现在不能有效保证建筑物室内环境稳定，以及暖通空调设备在运行的过程中对于能源的消耗量过大。随着我们国家基础设施建设的快速发展以及人们对于生活环境质量的要求在不断的提升。暖通空调控制设备的应用范围越来越广，使用频率也越来越高。一般来说，暖通空调的系统设计方案会在一定程度上影响到能源的消耗量，如果因为设计问题导致暖通空调的运行效率降低，不但无法满足建筑物内人们对于环境的要求，同时也没有对能源进行有效的利用。特别是在建筑物内处于装修阶段的时候，如果暖空空调技术控制无法实现建筑物室内的环境调节，那么就会对建筑物室内的人群健康产生非常严重的影响。
　7  暖通空调优化控制技术的主要特点探析
　7.1  暖通空调优化控制技术当中的在线滚动控制器技术探析
　　为了实现暖通空调控制系统对于建筑物内温湿度的准确控制，同时也为了降低建筑物外部环境对于室内温度的影响，相关的暖通空调控制设备技术人员应该合理的运用滚动优化的方法对其进行控制优化，从而提升暖通控制器的灵敏程度。
7.2  暖通空调优化控制技术当中的节能技术探析
　　想要有效的对暖通空调控制技术进行节能优化，就需要更加合理的对建筑物内的暖通空调设备进行设计。需要进行暖空空调控制设备安装的相关工作人员，把制冷剂的容量控制在一个科学合理的范围内。同时也要对建筑物内的通风设置进行合理的优化和完善。在进行暖通空调设备安装的过程中，要严格按照建筑物暖通空调以及通风设计的技术方案。所以相关设备安装人员以及技术员工的技术水平和专业程度也非常的重要。在进行建筑物通风口通风负荷计算以及进行空调容量设计计算的过程中，要使用科学合理的方式和方法。同时精确的计算也能够有效的降低建筑物暖通空调系统设计的误差率。另一方面，也能够有效的增加制冷剂的装机容量，以及提升暖通空调系统的运行效率，从而有效的降低能源的损耗。在暖通空调系统制冷机的设计问题上，要保证相关的设计人员在进行设计以及安装设备的过程中，能够对制冷机的装机容量进行有效的控制，同时也要尽量的降低安装暖通空调系统的整个预算以及投资。

　　7.3  暖通空调优化控制技术当中的广义预测控制系统探析
　　从目前来看，我们国家大部分建筑物所使用的暖通空调控制设备都是使用RBF模糊神经网络空调系统控制设备。这种暖通空调系统控制设备可以进行广义范围的预测，从而减少了信息传输的延迟度。一般来说，这种RBF模糊神经网络空调系统控制设备的主要结构包括建筑物内的通风系统、建筑物内的采暖系统以及室内空气的调节系统这几个部分。从而达到对建筑物内温湿度以及通风情况相关数据的预测。
　8　结语：
　　总而言之，暖通空调作为现代建筑的重要组成部分，其耗能降低会对推进建筑行业节能减排的意义重大。因此在建筑暖通空调系统设计过程中，应进一步加强空调系统节能降耗技术应用研究，在满足人们居住需求的基础上，不断推动现代建筑走向节能、环保、绿色方向发展，以在更大程度上实现节能降耗。
　　参考文献
　　[1]周茜.探索建筑暖通工程的节能措施[J].智能城市，2018，4（12）：130-131.
　　[2]彭建辉.高层楼宇建筑暖通空调节能降耗技术措施探讨[J].居舍，2017（34）：144.
　　[3]胡亮.现用暖通空调节能设计措施探讨[J].电子制作，2017（07）：75-76+78.
　　[4]高伟.关于节能理念下的民用建筑暖通空调设计探究[J].建设科技，2016（17）：85.