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摘要:随着城市化进程的加快,社会经济的不断发展,人们的生活水平也随着越来越高。空调的使用在人们的日常生活中已经广泛的普及。空调冷热源的选择与空调的节能设计有着密切的联系。鉴于此,本文就建筑空调系统冷热源的选择展开了简要的探讨分析。
关键词:建筑;空调系统;冷热源选择
中图分类号: TB657 文献标识码: A
前言
人类面临着严峻的资源消耗和环境恶化,节能已成为世界关注的焦点。目前,我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3,其中采暖和制冷是最大的建筑使用能耗。
公共建筑的制冷和供暖一般采用集中空调系统,集中空调系统的冷热源是建筑的主要用能设备,因此冷热源形式的选择直接决定了建筑物空调系统的能耗水平。但实际工程冷热源的选用还应综合考虑适用性、投资及运行费用等多种因素。本文就建筑空调系统冷热源的选择进行了论述。
一、空调冷热源的作用
进行建筑设计的过程中,空调系统有其固有的价值,它能够为人们提供舒适安逸的工作条件和生活环境,对整个室内的环境质量有很好的调节作用。根据季节变化的实际情况我们可以进行冷热源的使用,这样空调系统的冷源、热源就能够得到保障。锅炉设备、热泵可以组成热源,如果出现周围环境气温较冷的情况,在相关的要求下,我们就可以利用热泵机组设备有效的调节室内的温度,这样人们的生活需求就能得到很好的满足。而在制冷设备中,通过热量的汲取和传递,室内的热量能被有效的转移,室内的温度就能有效的降低。目前在我国,进行建筑设计的过程中,对冷热源进行充分的使用有特殊的意义,在其中大量的能量被转化利用,能耗现象比较严重,因此实际优化设计的过程中要根据具体的情况进行,保证方案的优化合理。
二、建筑空调冷热源选择的重要性
建筑是人们生活与工作的重要场所。现代人类大约有多数的时间在建筑物中度过,建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。在任何环境下,将住宅建筑室内空气控制在一定的温度、湿度、气流速度和一定的洁净度是空调工程的重要任务。住宅建筑的空气调节是改善工作生活条件,提高工作效率的一项重要措施。为了保证建筑的质量和必要的工作条件,除了满足上述四个要求外,同时还规定波动幅度不得大于一定范围。为实现上述空调要求,夏季必须要有充足的冷源,而冬季又必须要有充足的热源,这样人类居住生存的环境才能舒适。
三、空调系统冷热源选择研究的意义
建筑工程冷热源在空调系统之中具十分重要的位置,应该进行较为合理的设计,同时其设计的合理性也會影响到空调系统的电力驱动以及热力驱动的冷水机,而这两种冷水机组包括的形式比较多的,空调系统热源主要包括有热电厂、自备锅炉、城市热网供热、热泵等等,而以上种种不同的冷源以及热源形式通过彼此不同的组合,则可以形成多种空调冷热源方案。同时,其在空调设计之中,可供设计人员选择的空调冷热源形式的样式比较多。建筑冷热源方案的选择其实空调系统设计过程之中一个相当重要决策阶段。因为冷热源形式之间有一定的不同,空调系统的投资、运行费以及能耗差别比较大,所以设计人员仅仅只依靠工程经验,来对空调冷热源进行可靠的优劣分析以及判断其实困难的。因此,当前要求一种简单实用的决策方法来给设计者提供依据。
四、空调系统冷热源选择分析
(1)、燃气直燃机采暖制冷
燃气直燃机是一种稳定的天然气消耗设备,在夏季能够削减电力高峰负荷,节约用电设备的建设资金,解决天然气用气量的季节性不平衡问题,从而提高燃气使用率;除了满足空调冷热源的需求外,还可以提供其他生活方面的供热,节省了占地面积和投资;振动小、噪声低、运行比较安静;以溴化锂溶液为工质,机器在真空状态下运转,安全可靠有利于满足环境保护的要求;冷量调节范围宽;对外界条件变化的适应性强;安装简便,对安装基础要求低;制造简单,操作、维修保养方便;不用单独设置锅炉房,设备占地面积小。
但是在有空气的情况下,溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性,不仅影响机组的寿命,还会影响机组的性能和正常运转;机组在真空下运行,空气容易渗入,即使渗入微量的空气,也会严重损害机组的性能;机组的排热负荷较大,因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程;此外,对冷却水的水质要求也比较高,在水质差的地方,使用时应进行专门的水质处理,否则,将影响机组性能的正常发挥;随着使用年限的增加,制冷效率衰减快,制冷量下降明显;冷却水量需求量大,需配用冷却能力较大的冷却塔。
(2)、风冷热泵机组
近年来,随着我国电力技术的提高,风冷热泵机组由电力进行冷热源供应已经越来越丰富,同时电气装置的应用也越来越广泛。在空调系统使用与供应方面风冷热泵机组的科技专业性与先进性也得到了很大的发挥。夏季风冷热泵机组在提供冷冻水进行提供的同时,还能加强生活热水的免费供应,酒店生活热水的补充的节能效果是非常好的。风冷热泵机组的制热主要对于所在的不同区域的气象条件有很大的依赖。由于对象的工程所在地比较特殊的地理位置,相对冬天的气温是比较高的,所以风冷热泵机组制热在冬季使用可以完全实现。同时这一方案可以使得冷水机房的面积很好的省却,这也就相当于甲方的初投资得到减少,而且操作维护的方法很简单。
(3)、地下水水源热泵冷热水机组
地下水水源热泵冷热水机组主要是将低丘水体所蕴含的太阳能资源作为资源,对其能量进行转换为空调系统。地球表层土壤与水体是太阳能的集热器,水源热泵机组是一种非常环保的利用可再生资源的技术设备。
1、安全可靠:水源热泵机组的运行相对较为稳定,保证了空调系统的使用性与高效性。
2、自动化运行:机组构造简单,操作方便,对使用人员无专业要求,后期维护费用低。
五、冷热源选择应考虑的方面
(1)、从技术成熟度方面考虑
在冷源方面,电冷水机组在技术上比溴化锂吸收式制冷机等其他几种方式技
术更成熟可靠,在调试、运行维护方面也有优势。在热源方面,普遍采用燃气锅炉作为供热热源,且技术上较其他供热方式成熟。
(2)、从对环境影响方面考虑
电制冷机组应考虑采用环保型制冷剂,以减少制冷剂对臭氧层的影响;溴化
锂吸收式制冷机以溴化锂溶液为工质,机组在真空状态下运行,无毒、无臭、无爆炸危险,但为了抑制溴化锂溶液对金属材料的腐蚀,通常在溶液中加入铬酸锂缓蚀剂,生成的铬酸盐有毒性和致癌性,对环境易造成污染,需研究开发低污染的缓蚀剂;土壤源热泵长年运行后容易造成冷热堆积,影响周围生态;水源热泵若采用抽地下水方式,对地下水和地质存在不良影响,保护不好会污染地下水,回灌不好会导致地基下沉。
(3)、从适用性方面考虑
采用不同的空调冷热源设备需要具备一定的条件:水源地源热泵需要具备水资源条件,地源热泵需要地热资源条件及埋管布置场地;在电力紧张地区且存在余热的情况下,余热溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择。针对实际工程,在空调冷热源选择时应首先对其适用性进行分析。
六、结语
总而言之,空调系统冷热源的选择既要满足环保要求,又要节约能源;既在技术上安全、可靠,又使用寿命长、经济效益好等各目标同时最优的方案是非常重要的。因此,在对冷热源选择的过程中,应首先对冷热源的适用性进行分析,然后对可行的几种方式进行投资与运行费用的比较,为正确选择空调冷热源提供一定的依据。
参考文献
[1]赵世明,高峰.太阳能生活热水系统储热水箱和辅助热源设计探讨[J].给水排水,2009,45(4):77-79.
[2]周戎,王宇波.土壤源热泵在武汉某大楼应用的可行性研究[J].经营管理者,2008(14):161—162.
[3]张志强.地源热泵空调在大型港口工程中的应用[J].水运工程,2009(07).
关键词:建筑;空调系统;冷热源选择
中图分类号: TB657 文献标识码: A
前言
人类面临着严峻的资源消耗和环境恶化,节能已成为世界关注的焦点。目前,我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3,其中采暖和制冷是最大的建筑使用能耗。
公共建筑的制冷和供暖一般采用集中空调系统,集中空调系统的冷热源是建筑的主要用能设备,因此冷热源形式的选择直接决定了建筑物空调系统的能耗水平。但实际工程冷热源的选用还应综合考虑适用性、投资及运行费用等多种因素。本文就建筑空调系统冷热源的选择进行了论述。
一、空调冷热源的作用
进行建筑设计的过程中,空调系统有其固有的价值,它能够为人们提供舒适安逸的工作条件和生活环境,对整个室内的环境质量有很好的调节作用。根据季节变化的实际情况我们可以进行冷热源的使用,这样空调系统的冷源、热源就能够得到保障。锅炉设备、热泵可以组成热源,如果出现周围环境气温较冷的情况,在相关的要求下,我们就可以利用热泵机组设备有效的调节室内的温度,这样人们的生活需求就能得到很好的满足。而在制冷设备中,通过热量的汲取和传递,室内的热量能被有效的转移,室内的温度就能有效的降低。目前在我国,进行建筑设计的过程中,对冷热源进行充分的使用有特殊的意义,在其中大量的能量被转化利用,能耗现象比较严重,因此实际优化设计的过程中要根据具体的情况进行,保证方案的优化合理。
二、建筑空调冷热源选择的重要性
建筑是人们生活与工作的重要场所。现代人类大约有多数的时间在建筑物中度过,建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。在任何环境下,将住宅建筑室内空气控制在一定的温度、湿度、气流速度和一定的洁净度是空调工程的重要任务。住宅建筑的空气调节是改善工作生活条件,提高工作效率的一项重要措施。为了保证建筑的质量和必要的工作条件,除了满足上述四个要求外,同时还规定波动幅度不得大于一定范围。为实现上述空调要求,夏季必须要有充足的冷源,而冬季又必须要有充足的热源,这样人类居住生存的环境才能舒适。
三、空调系统冷热源选择研究的意义
建筑工程冷热源在空调系统之中具十分重要的位置,应该进行较为合理的设计,同时其设计的合理性也會影响到空调系统的电力驱动以及热力驱动的冷水机,而这两种冷水机组包括的形式比较多的,空调系统热源主要包括有热电厂、自备锅炉、城市热网供热、热泵等等,而以上种种不同的冷源以及热源形式通过彼此不同的组合,则可以形成多种空调冷热源方案。同时,其在空调设计之中,可供设计人员选择的空调冷热源形式的样式比较多。建筑冷热源方案的选择其实空调系统设计过程之中一个相当重要决策阶段。因为冷热源形式之间有一定的不同,空调系统的投资、运行费以及能耗差别比较大,所以设计人员仅仅只依靠工程经验,来对空调冷热源进行可靠的优劣分析以及判断其实困难的。因此,当前要求一种简单实用的决策方法来给设计者提供依据。
四、空调系统冷热源选择分析
(1)、燃气直燃机采暖制冷
燃气直燃机是一种稳定的天然气消耗设备,在夏季能够削减电力高峰负荷,节约用电设备的建设资金,解决天然气用气量的季节性不平衡问题,从而提高燃气使用率;除了满足空调冷热源的需求外,还可以提供其他生活方面的供热,节省了占地面积和投资;振动小、噪声低、运行比较安静;以溴化锂溶液为工质,机器在真空状态下运转,安全可靠有利于满足环境保护的要求;冷量调节范围宽;对外界条件变化的适应性强;安装简便,对安装基础要求低;制造简单,操作、维修保养方便;不用单独设置锅炉房,设备占地面积小。
但是在有空气的情况下,溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性,不仅影响机组的寿命,还会影响机组的性能和正常运转;机组在真空下运行,空气容易渗入,即使渗入微量的空气,也会严重损害机组的性能;机组的排热负荷较大,因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程;此外,对冷却水的水质要求也比较高,在水质差的地方,使用时应进行专门的水质处理,否则,将影响机组性能的正常发挥;随着使用年限的增加,制冷效率衰减快,制冷量下降明显;冷却水量需求量大,需配用冷却能力较大的冷却塔。
(2)、风冷热泵机组
近年来,随着我国电力技术的提高,风冷热泵机组由电力进行冷热源供应已经越来越丰富,同时电气装置的应用也越来越广泛。在空调系统使用与供应方面风冷热泵机组的科技专业性与先进性也得到了很大的发挥。夏季风冷热泵机组在提供冷冻水进行提供的同时,还能加强生活热水的免费供应,酒店生活热水的补充的节能效果是非常好的。风冷热泵机组的制热主要对于所在的不同区域的气象条件有很大的依赖。由于对象的工程所在地比较特殊的地理位置,相对冬天的气温是比较高的,所以风冷热泵机组制热在冬季使用可以完全实现。同时这一方案可以使得冷水机房的面积很好的省却,这也就相当于甲方的初投资得到减少,而且操作维护的方法很简单。
(3)、地下水水源热泵冷热水机组
地下水水源热泵冷热水机组主要是将低丘水体所蕴含的太阳能资源作为资源,对其能量进行转换为空调系统。地球表层土壤与水体是太阳能的集热器,水源热泵机组是一种非常环保的利用可再生资源的技术设备。
1、安全可靠:水源热泵机组的运行相对较为稳定,保证了空调系统的使用性与高效性。
2、自动化运行:机组构造简单,操作方便,对使用人员无专业要求,后期维护费用低。
五、冷热源选择应考虑的方面
(1)、从技术成熟度方面考虑
在冷源方面,电冷水机组在技术上比溴化锂吸收式制冷机等其他几种方式技
术更成熟可靠,在调试、运行维护方面也有优势。在热源方面,普遍采用燃气锅炉作为供热热源,且技术上较其他供热方式成熟。
(2)、从对环境影响方面考虑
电制冷机组应考虑采用环保型制冷剂,以减少制冷剂对臭氧层的影响;溴化
锂吸收式制冷机以溴化锂溶液为工质,机组在真空状态下运行,无毒、无臭、无爆炸危险,但为了抑制溴化锂溶液对金属材料的腐蚀,通常在溶液中加入铬酸锂缓蚀剂,生成的铬酸盐有毒性和致癌性,对环境易造成污染,需研究开发低污染的缓蚀剂;土壤源热泵长年运行后容易造成冷热堆积,影响周围生态;水源热泵若采用抽地下水方式,对地下水和地质存在不良影响,保护不好会污染地下水,回灌不好会导致地基下沉。
(3)、从适用性方面考虑
采用不同的空调冷热源设备需要具备一定的条件:水源地源热泵需要具备水资源条件,地源热泵需要地热资源条件及埋管布置场地;在电力紧张地区且存在余热的情况下,余热溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择。针对实际工程,在空调冷热源选择时应首先对其适用性进行分析。
六、结语
总而言之,空调系统冷热源的选择既要满足环保要求,又要节约能源;既在技术上安全、可靠,又使用寿命长、经济效益好等各目标同时最优的方案是非常重要的。因此,在对冷热源选择的过程中,应首先对冷热源的适用性进行分析,然后对可行的几种方式进行投资与运行费用的比较,为正确选择空调冷热源提供一定的依据。
参考文献
[1]赵世明,高峰.太阳能生活热水系统储热水箱和辅助热源设计探讨[J].给水排水,2009,45(4):77-79.
[2]周戎,王宇波.土壤源热泵在武汉某大楼应用的可行性研究[J].经营管理者,2008(14):161—162.
[3]张志强.地源热泵空调在大型港口工程中的应用[J].水运工程,2009(07).