山东大学建筑设备论文：浅述空调系统的节能措施与建议.docx

Qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjk浅述空调系统的节能措施与建议lzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvmqwertyu姓名：班级：学号：Iopasdfgbsgtjvfddslkjvljksfbvldbvflbdfljvbfvdbvfbdfljvsljkrbvlsefbvlweuirfbeirutefoiugwefrvulfleurffpuegfcwef;uebrvfubevfpicugqep;fubwp;eivrgeiuvbdsoliuvhp;uigefcwei;rh;eiuvbp;iduhvn;peuicvp;eurvpeuibrvcp;eefvbceubcepo;dvdhofvbepfvhpierfcogueojklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm浅述空调系统的节能措施与建议作者摘要：自上个世纪末以来，随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，空调建筑日益普遍，建筑能耗尤其是采暖通风空调能耗在不断的增加。但是由于环境友好型和资源节约型社会的建筑要求，节能减排与绿色理念已然成为社会前进的主题。更因我国能源不足的问题日益加重，故空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点，因而强化空调系统的节能设计和节能运行势在必行。但目前国内空调系统在节能设计方面，仍未很好的完善较为合理规范、因地制宜的节能措施，节能运行的理念实施也不够彻底，使得建筑能耗问题仍旧亟需突破，空调系统节能处理更应列为重中之重。关键词：空调系统 节能设计 节能运行 山大图书馆Energy saving measures andsuggestionsonair conditioning systemAuthorAbstract：Since the end of last century,with the social progress andthe improvement of peoples living standard,air-conditioned buildingsbuilding energy consumptionis increasingly common,especiallyinheating ventilation and air conditioningenergy consumptionincrease.Butdue to the requirements of environment-friendly and resource-saving societybuilding,energy-saving emission reductionand greenconcept has become thetheme ofsocial progress.Because ofChinas energyshortageis increasingly aggravating, theair-conditioning system energy savinghas become a focusandhot spots in the field of energy-saving,thusstrengtheningbe imperativedesign and energy savingoperation of the air conditioningsystem.But the current domesticair-conditioningsystem in energy savingdesign,perfectis not suit ones measures to local conditions,reasonable standardof energy-saving measures,energy-saving operationconceptand was notcompletely, thebuilding energy consumption problemstillneeds the breakthrough,air-conditioning system energy conservationtreatmentshould belisted as the priority among priorities.Key words：Air conditioning system Energy saving design Energy efficient operation Shan dong University Library一 空调系统节能设计和节能运行的必要性1.1空气调节系统基础通过对送入房间的空气进行过滤净化、加热或冷却、加湿或干燥等处理，用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的系统。可使某些场所获得具有一定温度、湿度和空气质量的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。空调系统一般由四大部分组成，分别是空气处理系统、空气输送系统、空气分配系统和辅助设备1。而实际上，空调系统调节的是室内空气，它是与室外空气密切相关，其界定不一定局限于这几部分，比如说建筑墙体保温性能，这些对室内外空气影响相关的部分从一定意义上都可以算作空调系统的一部分，虽然它们对空调系统的影响并不明显，但是它们对于节能设计的影响却极为深远，而我们对空调系统的节能处理也理应考虑到方方面面。1.2建筑能耗与空调系统能耗比例据有关资料显示，欧美一些发达国家，建筑能耗大约占全国能耗的30左右，如表一所示。表一 欧美各国建筑能耗占总能耗的比例国家美国英国德国瑞典丹麦荷兰加拿大比利时日本比例319343328339424339313318203随着空调系统的普及，其能耗作为建筑能耗的耗能大户的地位也日益突出。资料表明，现代化办公楼的空调和照明的能耗占到整个建筑能耗的6070。改革开放以来，我国年经济增长为78，而能源的增长只有24，能源的供求差额越来越大。另一方面，我国的能源消费量虽然很大，但是能源利用率还不高，大致处于日本70年代的水平；我国目前的建筑能源利用率约为西方发达国家的30一50，建筑能耗水平比较高，单位面积空调平均年能耗比世界发达水平高402。1.3必要性节能的概念早已引起大家的重视,因其是可持续发展的必要步骤之一,是促进社会进步的一大课题.针对于我国的能耗现状,空调系统的节能设计和节能运行完善必须强而有力的发展和实施. 此外, 又由于温室效应,空调系统将会愈加普及,南北温差和气候差异都将成为节能设计的一大考虑. 因而节能设计的完善可使得人们得到更加全方位的享受,使科技的力量进入普通大众,从基础上将节能带入每个家庭. 空调系统节能设计与节能运行的必要性由此显而易见.二目前空调系统存在的节能措施2.1空调能耗空调能耗主要有三部分： 一是制冷设备的能耗，它取决于制冷量及设备的能效比；二是水系统的能耗，主要是空调水泵和冷却塔的能耗；三是风系统的能耗，它主要是风机盘管、空调末端设备的能耗。2.2 空调系统节能设计措施2.2.1改善围护结构的保温性能建筑围护结构的保温性能将直接影响到建筑物的年耗能量和运行费用。从建筑体形来说，同样面积的建筑物，接近立方体的外表面积最小，可以节能。对于长方形的建筑物，朝向对空调负荷具有很大的影响，长边朝向东或西的比朝向南或北的大。围护结构保温性能在建筑的节能中起着很重要的作用。采取遮阳、绝热等措施提高围护结构的隔热性能，可以减少由室内外温差而引起的热交换，从而有效减少空调冷热负荷，达到节能的效果。在围护结构中，外窗对空调冷负荷有明显的影响。此外，夏季可在建筑物外墙面种植多年生攀缘类植物，室内环境的温度较室外气温可低约39，可降低墙体外表面约23，室内表面温度约0.81.7，可缓冲墙壁外表面昼夜温度剧变。并使有植物覆盖的房间温度较无植物覆盖的低约3，尤其在午后极端高温时，可降低室温6左右。在绿化状态下室外环境温度可降低约4，可减少空调负荷约12.7% 3。2.2.2采用变频系统对空调来说变频可以在要求急速制冷时使频率自动升高，压缩电机快速运转，达到快速降温的效果，相反在温和制冷时可以自动降低电压频率达到既降温又节电的效果，使空调发挥智能的效果.2.2.3采用冰蓄冷系统冰蓄冷系统是利用在夜间用电低谷时期,低负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量2.2.4采用热泵机组冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷,并达到节能的目的。2.2.5采用能量回收利用空调系统的室内空气热量，并将其有效地吸收在交换芯体中，然后和室外新风进行逆向全热转换，使新风的温湿度降低，从而达到了节约能源的目的。2.3 空调系统节能运行措施2.3.1减少输送系统的能耗对于输送冷量的水系统或空气的管路系统，克服流动阻力的能量又转变为热量会导致冷量损失。因此可以从多个方面进行减少输送系统的能耗.2.3.2冷水机组的节能调节与运行方案空调系统中，冷水机组的能耗是最大的。在不考虑传热性能变化影响的情况下，可充分利用环境温度的降低来降低冷凝温度、缩小压缩机的高低压力差以改善系统性能指数，性能指数最大能提高20%。许多研究者针对冷水机组，从冷却水和冷水调节控制策略入手，获得了一些有效的优化运行的方法。三空调系统存在的问题3.1空调系统的现存问题3.1.1 对空调的设置和安装不够规范,在有需求的地方未安装，即空调系统的普及仍不够全面. 根据GB50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，符合下列条件之一时，应设置空气调节：(1)采用供暖通风达不到人体舒适、设备等对室内环境的要求,或条件不允许、不经济时;(2) 采用供暖通风达不到工艺对室内温度、湿度、洁净度等要求时;(3)对提高工作效率和经济效益有显著作用时;(4)对身体健康有利，或对促进康复有效果时4.3.1.2 建筑设计人员片面追求建筑立面效果，很少甚至不考虑建筑节能设计。建筑物体形系数偏大，窗墙面积比值偏大，大量采用玻璃幕墙，建筑物围护结构隔热保温性能差，造成围护结构传热损失很大，这些因素大大增加了空调的冷负荷。3.1.3 各个国家、各个地区有着不同的气候环境、人文环境和经济环境，以千篇一律的方法进行建筑空调设计、必将造成不良效果。比如说空调方案比较中，只简单进行满负荷运行费用的比较，忽视了当地气候及设备部分负荷运行的影响。3.1.4 部分建设单位只关心一次性投资控制，忽略建成后的空调系统运行费用的多少，忽略了空调系统节能的要求。这其中大部分原因是投资者与使用者不统一造成的，造成空调设备选型过大,空调设备选用台数过多等等原因,这些情况使空调系统节能设计难以完善。此外,大部分空调系统缺乏必要的节能自控设施。3.1.5 建筑设备能源管理自动化水平比较低，尽管一些大厦号称是“智能建筑”，但是由于自动控制与空调设计、施工与调试等方面结合不够紧密，相当一部分系统运行效果不佳。3.1.6 部分空调系统运行管理水平低。虽然空调系统设计很合理，但运行管理水平跟不上而造成能耗浪费。多家单位合用一套空调系统，不安装空调计费系统，仅简单地按面积分摊空调运行费用，造成了人为浪费。3.1.7 一些建筑空调用制冷机、风机、水泵等设备老化，能效较低，虽然这种情况相对少见，但在现实生活中却是切实存在.3.2对山大南新图书馆空调系统的问题研究3.2.1 节能举措图书馆充分利用自然采光、自然通风，以减少正常运营时的能源消耗；并合理利用太阳能，引入科学绿化理论,创造出了一个投资合理、使用效率高、运行费用低的“生态化图书馆”。 图书馆的玻璃幕墙采用了特殊设计的楼宇玻璃，保温隔热的节能效果也很显著。图书馆的中央空调系统，这套系统的特别之处在于，除了主控间之外每个房间内都有一个独立的温度调节器，可以根据室内温度的高低来自主调节空调的出风量。这样就可以根据各房间不同的使用要求来设置不同的合理温度，从而有效解决了中央空调常见的浪费能源缺陷。图书馆令人印象最为深刻的是图书馆中庭的设计，这种敞开式的设计不仅解决了中间房间自然采光的问题，营造出了别样的视觉和空间感受，还能适当调节室内温度，对建筑节能也有不小的作用5。3.2.2 对图书馆人员舒适度的调查及其相关问题通过对在图书馆自习人员和身边人员的舒适度调查，发现山大南新图书馆在某些方面还是有待改进的。首先，在夏季的时候，人们普遍感觉温度偏高，空气湿度不符合大多数人们的感官要求。虽然这从一定意义上面反映了图书馆设计的节能现状,但是根据规范提出的先进性原则:系统采用的技术设施一定要有先进性或超前性。 系统设计在满足功能的实用性和满足用户现有需求的前提下，同时考虑技术上的先进性，以避免在短期内因技术陈旧而造成整个系统性能不高或过早淘汰6。所以,从另一方面说控制制冷方面的空调功率设定并不符合大众的需求.而处于现今的冬天,对大家的调查研究结果却恰好相反.对于在三楼以上自习室的人员而言,人们普遍感觉到在冬季的正常穿衣情况下会很热,而且室内空气充斥着令人发闷烦躁的气息,使人难以静下心来看书自习.这说明自习室的空调供热过热,造成热量过大,使得建设资金和能量的大量的不必要的浪费;令人发闷则是说明室内空气流通不适应大家的正常体验,自习室的新风送进速率没有符合人均要求.规范如下:表二 人员长期逗留区域空调室内设计参数类别热舒适度等级温度()相对湿度()风速(m/s)供热工况级2224300.2级1822_0.2供冷工况级242640600.25级2628700.3表三 公共建筑主要房间每人所需最小新风量m3/(h.人)建筑房间类型新风量办公室30客房30大堂、四季厅10四空调系统节能处理的建议4.1对空调系统的优化设计系统在确定设计方案时，要按照“以人为本”的设计思路，做任何项目设计之前，都要深入现场，与业主进行有效沟通，结合工程的具体情况，根据空调的冷热负荷特性、建筑使用功能要求、当地的能源结构以及环境特点等多方面综合考虑，经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案. 要及时掌握各种节能新技术的原理，在设计中适当采用以获得巨大的经济效益和社会效益. 4.2合理选择设计参数室内设计参数的选择，应在遵守国家现行规范、标准中相关规定的基础上，基于实际需要来设计参数，而不应随意提高参数的标准. 上述建议是因为，在夏季，室内空气温度每升高1，就能够节约8%的空调供冷能耗；若是在冬季，室内空气温度每降低1，就可以节约10%一12%的供热能耗7. 此外,新风量新风负荷占空调总负荷的 20% 40%，对其标准值高低的取舍，与节能之间的关系重大，不可忽视。一般设计多以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量，但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量，从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转. 较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量,可以在室内安装一个实时的由二氧化碳含量控制的触发系统,强而有效、精确的控制送风量.这都可以很好的节能.4.3政府扶持气象参数的提供能耗分析离不开气象参数，目前气象部门又是有偿服务的.这就给气象参数统计带来很大困难,特别在目前我国科研经费投入严重不足的情况下,无异是雪上加霜.就发达国家例如美国而言,气象参数是无偿提供的. 按”参 考 年”气 象 年”等方法统计的气象参数都做成磁盘资料供使用. 气象资料也向公众公开. 由于节能工作特别是能 耗 分析 是 公 益 性 、非 营 利 的 工 作 ,笔者认为国家应制定政策至少对建筑节能工作免费提供气象参数资料8.4.4合理的围护结构与照明联合应用 首先,外围结构增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利，所以在符合规范的基础上可适量增设围护结构，但同时考虑到建筑成本的要求；其次，减少窗、墙面积比，对减少夏季冷负荷有较好的效果，对南方有利，但对北方建筑减少冬季能耗有可能不利，故可以因地制宜，采用不同的建筑方案，不可仅仅按照规范设计，还要考虑地区差异；增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷