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医院作为向人们提供医疗护理服务的专门机构,影响着人们的身体健康和社会的和谐发展。近年来,随着我国医疗产业的不断进步,医院的数量与日俱增,这极大的缓解了我国医疗机构数量不足的弊病,解决了看病难的社会问题。医院作为向人们提供医疗服务的特殊机构,其在建筑设计时对室内温度和环境有着特殊的要求,类似手术室、ICU、产房、新生儿病房等很多区域都要求保证恒温恒湿,对空调及净化系统更是有着极高的要求。做好医院净化系统冷热源供应方式的设计,不仅是医院相关医疗工作正常开展的基础,还是实现医院节能减排的关键。
一、 医院净化系统冷热源供应的总体特点
1、医院净化区冷热源需要与非净化区有较大区别
医院的净化区为了保证无菌或者少菌的环境,净化区普遍是相对密闭的空间,由于密闭材料大多保温性能较好,因此净化区冷热源是净化区温度和湿度调节的主要途径。为了保证净化区温度和湿度的恒定,医院净化区在夏季制冷的时间相比于非净化区要长,由于空间相对比较封闭,且墙体材料保温性能好,因而在冬季制热的时间相比于非净化区会短一些。因此,医院净化区的冷热源供应与非净化去的冷热源供应并不同步,其工作设计要求与非净化区也有较大的区别。
2、 医院净化区在设计冷热源时需要考虑到湿度控制
医院净化区不仅需要相对洁净的室内环境,还要求室内的温度和湿度能够保持在稳定的状态,为医疗工作的开展提供优质的环境基础。医院净化系统对湿度的控制一般为40%~60%RH,在夏天普遍要进行降温除湿处理。非净化去对空调的制冷制热的温度有要求,而对湿度要求不严格,因此对冷冻水的供水温度要求不高,一般都按照普通空调的施工工艺进行施工。这种施工方法对供水温度要求较低,因此在夏季会出现结雾气现象,影响室内的湿度。净化区在夏季制冷时,一般采用表冷器进行降温除湿处理,一般情况下表冷器供水温度和表冷器处理后空气温度的最小温差为 5℃左右,即普通的 7℃进水、12℃回水的空调冷冻水在理想状态下仅能将空气温度处理到 12℃;而室内空气状态在 23℃、50% RH 时其露点温度在 12~13℃,因此冷冻水的供水温度就必须保持在 8℃左右,否则净化室内湿度很可能要超标。
3、 净化区的空间区域较小
医院净化区与非净化区相比,空间较小,因而冷热源管道距离也较小。在医院净化系统的冷热源设计时,一定要避免将冷热源合并输送,这样会导致冷热源的输送损失增大,增加医院空调系统的能耗。为此,在进行医院净化系统冷热源供应方式的设计和选择时,一定要保证冷热源供应方式的选择合理,避免冷热源合并输送,并在此基础上尽量保证冷热源输送管道不会对净化区空间过多的占用。
二、 常用的医院净化系统冷热源供应存在的问题
1、与医院整体空调系统的冷热源合并设计
这种设计方式是将净化区的冷热源作为整个大楼冷热源设计的附属项目,在进行医院整体的中央空调设计时将净化区和非净化区的冷热源进行合并设计。由于医院非净化区的中央空调仅在夏季和冬季运行,为了保证净化区的制冷需求则会在春秋季节设计专门的热泵机组和单独管道。这种设计方法能够极大的节约工程建设资金,并为满足净化区全年对制冷和供热的需求。
这种设计方法由于经济性较好,且设计和施工比较简单,被很多医院所采用,然而这种设计方法在使用中却存在着很多问题。首先,由于中央空调在夏季运行时冷冻水的供水温度较高,因此很难在夏季对净化区的湿度进行控制,想要保证净化区的湿度符合要求则需要采取其他方法降低净化区的湿度。其次,由于医院非净化区的面积较大,夏季的制冷和冬季的供热需要消耗大量的能源。管理人员为了降低医院整体的空调系统能耗,必然会采用提高中央空调系统供水温度的方法,实现医院整体空调系统的节能降耗。而这种方式无疑会导致净化区的湿度和温度无法有效控制,影响了净化区室内环境温度和湿度的稳定性。最后,由于净化区要保持室内温度的恒定,其在夏季需要24h不间断的供冷才能避免室内温度过高,然而医院非净化区在夏季的夜晚却不需要制冷,因此为了保证净化区的温度恒定,必然会在夏季保证中央空调的24h不间断运行,这无疑极大的增加了医院的能耗,给医院带来一定的经济损失。
2、独立设计净化区的冷热源供应系统
另外一种医院用于净化系统冷热源供应的方式是将医院净化区的冷热源系统独立设计,使其与医院整体的中央空调系统分属两个系统,从而实现对净化区空调系统的单独控制。这种设计方式能够以较低的能耗为医院净化区提供恒定的温度和湿度,并且其运行于中央空调系统不冲突,能够有效的降低能耗。
这种设计目前也被许多大型医院所采用,然而由于医院的净化区分布较散,而且很多净化区的面积比较小,因此这种需要单独设计冷热源供应管道的方法无疑大大的增加了前期的成本投资。很多医院在使用这种方法设计时,仅仅对手术室、ICU、产房等重点净化区布置单独的冷热源供应管道,对其他小块的净化区采用增加风冷或热泵的方式单独控制,然而这种方法由于缺乏规划,却存在管理混乱,无法保证部分净化区室内温度和湿度恒定的弊病。
三、 医院净化系统冷热源供应的优化设计
由上述分析可见,想要实现对医院净化系统冷热源供应的优化设计,需要在医院设计之初综合医院的内部结构以及空调、通风系统进行综合化设计,才能保证医院冷热源供应系统为净化区提供恒定的温度和湿度,并实现节能降耗的目的。在进行医院净化系统冷热源设计时,可以遵循以下几点设计原则。
第一,将全年供应和非全年供应的冷热源系统分开设计,并实现分管道输送管理。这种设计方法能够保证医院需要全年冷热源供应的净化区和其他特殊区域在全年都获得充足的冷热源供应,并且医院非净化区则可以根据舒适性原则对空调系统的制冷和供热进行动态调节,以保证净化区冷热源供应的基础上实现节能降耗的目的。
第二,对不同水温要求的系统分开设计,管道施工工艺要求可以区别对待。这样既可以有效控制管道输送的能量损失,也便于医院整个空调设备的运行管理和节能控制,在必要的时候还可以实现超低温冷冻水供应,有助于更加节能的空气处理模式,即"新风解决室内湿负荷"模式的实现,进一步降低医院整体能耗。
第三,净化系统的冷热源独立集中设计,这就要求医院在总体布局和设计时,就能够将净化区尽量靠近,避免净化区过于分散,以模块化设计理念为原则,配合合理的管道选型和医院空间布局,对医院的净化系统和净化区进行综合设计,保证医院的净化区都覆盖在净化系统冷热源供应模块内,在实现对医院净化系统冷热源供应的同时,降低前期的资金投入。
综上所述,随着我国医院发展越来越综合化、大型化,医院的净化系统冷热源供应方式逐渐受到人们的重视。对医院净化系统的冷热源供应方式进行合理设计,不仅是医院净化区室内环境控制的要求,也是医院实现节能降耗的重点工作。
地源热泵 天津地区 适用性
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、地源热泵简介
众所周知地下2-3米以下的土壤、河水、地下水温度常年基本恒定,始终保持在13℃-26℃,地源热泵是充分利用了这一特点,把专用管道埋入地下深处或地表水(河、湖)等处,通过与地下土壤或河水等进行热量交换。而传统中央空调利用空气进行热量交换,但空气的温度变化很大,夏季一般达到32℃-36℃,空调机组为了换热就要耗费更大的能量,相当于在低温的环境中提取冷量比在36℃的环境要容易的多,实际节能效果达30%-50%。
二、地源热泵系统分类及其优缺点
1、水平式地源热泵
通过水平埋置于地表面2-4米以下的闭合换热系统,它与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑,如别墅和小型单体楼。
优点:初投资较小,施工费用相对较低;缺点:占地面积较大。
2、垂直式地源热泵
通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M~400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物,周围有一定的空地,如别墅和写字楼等。
优点:运行及维护费用低;占地面积较小;冬季无需辅助热源,不产生任何污染,节能效果明显;缺点:初投资费用稍高,施工难度较大
3、地表水式地源热泵
地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。此种系统适合于中小制冷供暖面积,临近水边的建筑物。利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性,不需钻井挖沟,初投资最小。但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。
优点:运行及维护费用低,无需占用土地,室外施工费用低,不产生任何污染;缺点:需临近较大面积水域,系统效率低于其他方式。
4、地下水式地源热泵
地源热泵机组通过机组内闭式循环系统经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。地下水排回或通过加压式泵注入地下水层中。此系统适合建筑面积大,周围空地面积有限的大型单体建筑和小型建筑群落。
优点:运行及维护费用低,室外施工费用较低,冬季无需辅助热源,建筑周围环境影响小,不产生任何污染,换热效率高,节能效果明显;缺点:打井受政策限制,系统易受地下水源状况影响。
三、天津地区地源热泵适应性
天津地处温带地区,冬季供热负荷和夏季制冷负荷相差不大,容易平衡,不会导致地下积聚过多的热量和冷量。缺点以及应该注意的问题:
1、天津地区地层条件复杂,咸水埋深较浅。建设地埋管式土壤源热泵项目极易造成咸淡水串层,导致地下水污染,对打井工艺要求很高。况且,国内的设备材质、生产工艺水平与国外尚有一定差距,在设计和施工时应注意这方面的问题。
2、土壤源热泵还存在着初投资大、施工困难、埋地换热器受土壤物性影响较大、连续运行时热泵的冷凝温度或蒸发温度受土壤温度的影响而发生波动及土壤导热系数小而导致埋地换热器的面积较大等不足之处。
3、大面积埋管的大型工程中往往导致地下换热器系统的实际换热能力与装机容量、建筑物排入土壤的瞬时冷/热负荷和积累量不匹配,使得地温逐年升高或者下降,系统的供热供冷能力因而逐年下降。这在潜层地下水流速偏低的地区、埋管数量大的、冷热负荷差别大的项目中问题尤其突出。另外,施工前期测试方法不正确,测得的原始地温与土壤层导热系数不准确,也是导致设计埋管长度不合理的重要原因之一。
四、土壤源热泵局限性
1、埋地换热器受土壤性能影响较大
土壤的热工性能、能量平衡、土壤中的传热与传湿对传热有较大影响,连续运行时热泵的冷凝温度和蒸发温度受土壤温度的变化发生波动,土壤导热系数较小,换热量较小。已有的经验表明,其持续吸热速率一般为25W/,所以当供热量一定时,换热盘管占地面积较大,埋管的敷设无论是水平开挖布置还是钻孔垂直安装,都会增加土建费用。地源供暖技术对地能资源的收集,主要集中在100米以内的浅地层。土壤换热器的性能在不同地质条件下差别较大。理想的地质条件是较高的导热系数、热容量高、较高的土壤含水率及迁移速度。一般各类岩石的导热系数最大,砂土次之,黏土最小,但是由于岩石孔隙率低导致含水量低,因此岩石用于土壤换热器的持久性最差,黏土次之,砂土最好。
2、土壤源热泵适用范围
土壤源热泵较适合的建筑物类型是负荷波动小,使用稳定的中等规模住宅、酒店、办公楼、别墅等,不适宜用于负荷使用随机性高或负荷较大的会堂、剧院、高负荷密度的、大型的公共建筑,集合住宅小区,只适用于低密度的独栋住宅,以及有足够场地的小型公共建筑。某些工程项目由于埋管数量受限,导致夏季相当长的时间管内水温达到30℃以上,跟冷却塔没有区别,这样的项目就是没有意义的,增加了初投资。对于我国严寒和寒冷地区不得不采用不平衡系统的情况,应该保证换热器彼此平均间距在25m以上,故适用于超低容积率的、独栋小负荷建筑群(如别墅、边远山区加油站)或独立建筑。
土壤源热泵系统的规模不宜过大或过小,每个系统在3000-50000比较适宜。系统过大因地埋管换热器水系统距离过远,输送能耗增大,水力难以平衡;过小则相对初投资过高,系统利用率较低。土壤源热泵系统不适用于高能耗建筑,因为土壤源热泵系统比常规系统初投资大大增加,比常规热泵机组增加了土壤换热器部分,对于有洁净要求、高除湿要求或较低(高)设定温度等要求的高负荷建筑物采用地源热泵是不经济的,较多的土壤换热器也会给布置带来困难。因此对于有洁净要求、高除湿要求或较低(高)设定温度的高负荷建筑,采用土壤源热泵是不经济的。
五、国内住宅现状
欧美国家,土壤源热泵系统多用于低容积率、低负荷密度的建筑,单个系统垂直埋管数量多数不超过120根。即便是较大规模的建筑群,也一定要分成多个系统,每个系统的埋管位置也尽可能分散。而目前在我国,土壤源热泵被大量用于高容积率的住宅小区以及高负荷密度的公共建筑。由于可利用土地面积有限,井孔不得不密集布置,严重制约了地层的热恢复能力,使得系统的实际供热供冷能力低于期望值。由于住宅建筑的冷热负荷明显属于间歇性的负荷,特别是冷负荷的间歇特征尤为显著,只要有少数居民在家系统就必须供冷或供热,连续供热供冷必然导致额外大量的水泵和风机电耗,并增加了建筑的实际耗冷量或耗热量。所以采用土壤源热泵系统做成集中供热供冷不适用于我国的集合住宅建筑。
土壤源热泵节能,但适用范围有限,不适合集中住宅,适用于超低容积率的小负荷建筑或有足够场地的小型公共建筑。因此在选择地源热泵时不仅要考虑技术的可靠性、投资的大小、区域的地址特性、运行费用的高低以及维护保养的难易程度等,还要考虑国家能源政策及相关要求。在决策之前应详细考察各个方面的情况,通过技术经济和可行性分析,选择合理的方案。
参考文献:
[1]万仁里,谈地源热泵,全国热泵和空调技术交流会论文集,2001.10
引言
毛细管辐射式空调末端系统是德国科学家根据仿生学原理在二十世纪七十年明的一种新型空调末端系统形式。该系统的主要特点有:高舒适性、安静、没有冷凝水盘、不存在细菌滋生源、较强的白调节平衡能力、没有吹风感等,有利于创造健康的室内环境。
一、毛细管材料及生产、施工技术现状
(一)、毛细管网加工工艺的特殊性
在暖通空调或给排水等领域中,塑料管道的应用越来越广泛。传统塑料管道的连接都是端与端的连接,是两根塑料管道的端口通过直通、弯头、三通等连接管件以热熔、胶粘或机械方式连接。
毛细管网的加工工艺实现了一根主管通过侧面同时与若干根支管的直接连接,传统塑料管道连接方式的局限性:
(1)、所用的管件多,连接工艺复杂,容易发生漏水事故。
(2)、连接方式限制了1根整体的管道与至少3根管道同时连接。
(3)、管道壁厚受限制。依据现有国家标准《热塑性塑料管材通用壁厚表》(GB 10798.89)和《JBJ地面辐射供暖技术规程B.1.3》规定以热熔方式连接的热塑性塑料管道壁厚不得小于1.9mm,才能保证热熔连接的可靠性,这样就限制了可热熔的塑料管道向小管径和微小管径方向的发展,小管径管道的壁厚会远远超过满足所需压力等级的壁厚要求,不但造成原材料的浪费,壁厚过大也降低了塑料管材的柔韧性,降低了导热性能。
(二)、毛细管网的主要特点
1、结构特点。毛细管网是集分水式结构,具有换热面积大、壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小的特点,决定管网是一种高效的换热器。“面大壁薄”是毛细管网用于热交换的核心优点。
2、材料特点。制作毛细管网的原料是PP―R、PE―RT等可热塑性塑料,可热熔成型,绿色环保,同时具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点,因此有广泛的推广应用领域,是理想的高效换热器。
3、使用特点。毛细管网薄、柔、轻,安装方便、覆盖层可以薄,铺装面积可以大,因此,可以有效利用低品位能源,实现节能和舒适效果。
(三)、毛细管网加工工艺的技术创新
提供了一种塑料管道之间不用加设直通、弯头、三通等传统连接管件直接连接的连接方式。实现了一根整体管道通过侧面开孔方式同时和若干管道直接连接。提供端面连接的小管管道壁厚不受焊接要求的限制,为细小、微小管径的管道的应用提供了可能。
二、毛细管辐射式空调末端与传统风机盘管末端的对比
(一)、温湿度处理
风机盘管系统是温度和湿度混合处理系统,对于“温度”的处理方法是:夏季采用7℃冷水降温,冬季利用55℃ 或更高温度热水加温。毛细管网辐射系统是温度和湿度分开处理,对于温度的处理方式,夏季18~C高温冷水降温,冬季35~C冷水采暖,毛细管网末端对于温度的要求使得热泵机组的效率(COP)大大提升(可提升至6),系统节能性显著提高。
(二)、传热方式
风机盘管利用空气对流的热传递形式达到采暖和供冷的目的,毛细管网主要利用热辐射的形式进行采暖和供冷,二者有着本质的区别,从人体热舒适性角度分析,夏季采用对流方式供冷,室内温度保持26℃时的人体舒适度,与采用辐射供冷,室内温度维持28℃ 时的人体舒适性是一样的。这个道理就像在冬季,两个外部条件完全相同的房间,一个采用地板采暖,一个采用普通散热器供暖,当两个房间室内温度都是2O℃ 时,地板采暖房间人裸身时并不感觉寒冷,而在安装了普通散热器房间裸身却感觉很冷是一样的道理。
可以这样说,利用毛细管网作为辐射末端,室内温度夏季28℃ ,冬季l8℃;利用散热器和传统空调为末端,室内温度夏季26℃ ,冬季20℃ ,这两种情况下人的热舒适性是相同的。所以说达到同样的热舒适性,采用辐射供冷热比采用对流供冷热单位建筑面积要求的负荷要小,这也正是《地板采暖设计规范》中室内设计温度比传统采暖方式规范中设计温度低2℃ 的原因。所以,以辐射方式供冷、热为主的系统更节能。
(三)、室内空气品质分析
风机盘管系统是温湿度混合处理空气调节方式,靠对流来传导能量,空气的流动带来的气流组织不均、噪声污染、病菌滋生、空调病等,一直是空调行业无法克服的难题。温湿度独立处理空调技术可以从根本上克服传统空调的这些弊病,被人们一致认为是舒适节能型空调发展的方向,而毛细管网是热湿分开处理空调技术的理想选择,毛细管网辐射采暖制冷配合湿度控制、新风系统,达到健康舒适节能环保的生态空调要求。
毛细管网安装在顶棚、地面或墙面,均匀散布能量,就像皮肤中的毛继血管一样柔和地调节室温,不会出现局部区域过热或过冷,无噪声和强风感,无灰尘、细菌污染,不会口干舌燥,避免引起病态建筑综合症,同时省去了空调清洗带来的大笔额外维护费用。
(四)、利用低品位能源
毛细管网对于温度的处理:夏季18℃高温冷水供冷,冬季35~C冷水采暖的特性,更为直接利用可再生能源提供了便利条件,生活污水、热电厂和炼钢厂等工业废水的余热以及地热能等,高效回收利用可再生能源和低品位能源。
能源系统采用水源热泵或地源热泵、空气源热泵,在中小型冷热双源空调系统,可减少系统投资。
(五)、系统寿命长
系统采用无动力,无机械末端,材料采用了防腐热塑性工程塑料,最大程度的提高使用寿命,可以说使用寿命等于材料寿命。
(六)、节能经济
系统温度的处理的特性:夏季18℃高温冷水供冷,冬季35~C冷水采暖,使得系统有耗散低的节能特性。如有峰谷电价的地区,运行费用经济。
三、毛细管辐射末端空调系统应用的局限性
毛细管辐射供冷系统仅适用于夏季冷负荷不高的节能建筑。由于辐射供冷存在结露的问题,故夏季其供水温度必定不会很低,一般为16~20*C,在此供水温度下,其辐射供冷量是有限的,约为60~70W/m , 由于房间可供铺设毛细管的面积往往有限,故房间的单位面积冷指标最好不超过50W /m2, 这就要求建筑必须是节能建筑,最好能达到三步节能的标准,否则供冷就必定需要有辅助供冷设施。这种辅助供冷设施往往是风机盘管或者是低温送风系统。
四、毛细管辐射末端空调系统应用常见的问题
(一)、房间凝露问题
毛细管辐射式空调末端系统要求建筑必须配备高效率的新风系统。新风系统在此系统中的功能除了常规的供人体健康的新风功能外,还承担着为室内除湿的功能,若新风量不足,除湿量达不到要求,房间夏季结露问题很难解决。所以在常规空调系统中可有可无的新风系统在本套系统中成了不可分割的一部分。同时新风系统对均匀送风的要求很高,需要有高效的新风系统。
冷辐射面温度低于空气露点温度就可能发生凝露。要采取措施控制冷辐射面温度高于露点可防止凝露。可采取如下措施:
1、高温冷水制冷。让供水温度尽量低, 以满足制冷需要,但又要以确保冷辐射表面温度高于空气露点,不会发生凝露为前提。
2、湿度控制。通过冷凝或吸附等手段,控制湿度, 降低空气的露点,避免发生凝露。
3、露点控制器。露点控制器对环境的温度和湿度及时感应计算出即时的露点,可以根据预设定把信号在发生凝露危险时发送信号切断冷水或加大除湿能力,确保万无一失,不会发生冷辐射面凝露。
(二)、关于安装毛细管网的壁面开裂问题
毛细管网水温一般供冷时不低于l8℃ 、供暖时不高于38℃ ,壁面温度终年在20~30℃之问,温差l0℃ 以内,热胀冷缩量很小,原则上造成面层开裂的几率很小。开裂问题多是因面层下安装了毛细管网,粗装层施工不到位发生空鼓引起,遇到此问题可采取以下施工措施:
1、将界面剂喷射到安装了毛细管网的壁面,直到完全均匀覆盖,干燥凝固。
2、把柔性聚合物砂浆或石膏等按比例和匀,抹在安装毛细管网的壁面上,把毛细管网薄薄覆盖。
1.建筑工程内空调负荷的组成
建筑物内热量的获取因素很多,了消除这些热量,并维持室内一定的舒适温度,建筑内设置空调系统,空调负荷考虑如下诸多得热量:(1)人体的散热量。(2)通过护结构层传入房间内的热量。(3)透过外窗进人室内的太阳辐射热量,也是占得热量较大比例的热量。(4}照明散热量.(5)设备、家用电器或房间其他热源所散出的热量。(6)在加工食品或物料时散发的热量。(7)沿门窗渗透和外门开启进入室内的热量。
空调节能首先考虑的是如何减少空调负荷,通过对产热源的控制减少空调负荷是主动性节能,选择节能型空调设备、采用节能型空调运行方式属于被动型节能。
2空调系统节能措施
2.1主动性节能措施
从空调系统负荷得热的路径我们可以看出:透过外窗进人室内的太阳辐射热量,也是占得热量较大比例的热量。在空调系统分析时需要整体性进行节能设置,首先要从减少太阳辐射得热上考虑,太阳辐射特设中阳光是由于太阳发生热核聚变反应产生的强烈光辐射或电磁辐射。其中99.9%的能量集中在红外区、可见光区和紫外区。在全部辐射能中,波长在0.15~4μm之间的占99%以上,且主要分布在可见光区和红外区,前者占太阳辐射总能量的约50%,后者占约43%,紫外区的太阳辐射能很少,只占总量的约7%。所以阳光的主要成分就是可见光和近红外光。但是作为人类活动需求,在减少辐射得热中对可见光的需求不能影响,因此如何减少近红外光就成了减少辐射得热的重要途径。随着科技发展和原材料价格的降低,目前在工程建设领域采用纳米材料的隔热膜成为了减少近红外光辐射得热的最佳方式,隔热膜以纳米高阻隔粒子以及高分子树脂为主体材料,通过特殊研磨工艺获得稳定的纳米粒子分散液,均匀分布在G-PVB树脂中,通过流延,制备出高效隔热PVB薄膜,实现在透光率大于80%的技术上,阻隔90%以上红外线,特别是人体敏感的近红外线达到95%的阻隔效果。同时通过对红外阻隔纳米粒子表面进行惰性化处理,实质均匀分散在与PVB膜中,有效解决常规PVB膜的色差、降解问题。
通过主动性节能措施,在减少空调系统规模的同时,同步带来电气设备装机容量减少、设备占地空间的减少、辅助设置投资的减少等一系列节能,因此主动性节能措施对于空调系统的节能设置至关重要。
2.2 合理的设计方案
建筑工程内不同的区域对于空调的需求也有所不同,根据使用区域的特征,选择合理的空调方式及合理的室内设计参数,对于空调系统的节能而言至关重要。空调系统的设置有以下原则:(1)严寒地区不宜用空调系统进行冬季采暖。(2)在当地政策、法规许可的条件下,通过技术经济因素比较合理时,采用水源热泵空调系统。(3)根据建筑规模、所在地区地质条件、政策、环保等要求,通过技术经济因素比较合理时,采用地埋管地源热泵系统。尤其是寒冷和严寒地区,采用地埋管地源热泵空调系统可冬夏两用。(4)空调室内设计冬夏季设定值,除公共部分外,冬季不宜高于20℃,夏季不宜低于26℃。(5)空调系统新风量设置[m3/(h・p)]:根据使用区域的不同区别设置。(6)空调系统不应采用电热锅炉作为冬季供热热源,等等。以上的原则只是空调系统设置原则的小部分,总之空调系统的设置需要因地制宜的结合能源构成以及建筑功能设计特点整体考虑,在设计中应注重节能效果,结合工程的科学客观情况,从节能角度出发、科学经济分析后选择出最佳设计方案。
2. 3采用合理的冷热源
空调系统被动性节能措施根据使用系统的不同,有很多关注点,首先合理配置空调系统的冷热源是节能的首要关注。常见的冷热源如下:1)空气源:就是对空气加热和放热。常见的各种家用空调就属于空气源的。2)地源:包括直接对泥土的,还有利用地下自然水系热能的(类似水源的其实是地源的),地热井的、火上热的等。3)水源的:包括自然水源的江河湖泊海洋水库;利用工业系统的尾水热能的;4)其他:一般都是利用工业系统余热的。根据建筑物的属性及周边自然特性,在法规允许的条件下合理的使用天然冷热源是系统选择的首选,尤其是废热利用,将废热处理转变为废热利用,既减少处理投资还可以变废为宝,在工业领域越发体现出重要性,比如在电厂周边可以广泛采用废热使用热水溴化锂制冷系统,即减少热损耗,还减少制冷耗电。在大江湖泊周边采用水源热泵技术,实现能量的自然传递。在空调系统设计时充分分析当地气象、水文、电价政策,对于冷热源的选择至关重要。
2.4采用冰蓄冷系统
冰蓄冷空调是利用夜间低谷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,它代表着当今世界中央空调的发展方向。蓄冷空调有以下优势:(1)节省电费。(2)节省电力设备费用与用电困扰。(3)蓄冷空调效率高。(4)节省冷水设备费用。(5)节省空调箱设备费用。(6)除湿效果良好。(7)断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调运行。(8)可快速达到冷却效果 。(9)节省空调及电力设备的保养成本。(10)降低噪乱冷水流量与循环风上减少,即水泵与空调机组运转振动及噪音降低。(11)使用寿命长。也有以下缺点1)增加了蓄冷设备费用及其占用的空间。(2)增加水管和风管的保温费用。(3)冰蓄冷空调系统的制冷主机性能系数(COP)要下降。蓄冷系统的工作模式分为:(1)机组制冰模式(2)制冰同时供冷模式(3)单制冷机供冷模式(4)单融冰供冷模式(5)制冷机与融冰同时供冷。蓄冷空调系统无论是采用部分蓄冷还是全部蓄冷,其初期投资通常均比常规空调系统高,这就要求设计者正确掌握建筑物空调负荷的时间变化特性,确定合理的蓄冷设备及其系统配置,制定系统的运转策略,准确地作出经济分析,以便投资者可以在短时间里以节省电费的形式收回多出的投资.一般情况下,在一个已设计好的蓄冷系统中可以以单位可利用蓄冷量所需的费用来衡量蓄冷设备。另外,蓄冷系统的配置也影响蓄冷设备的大小。在选择冰蓄冷系统时要充分分析使用区域的供冷负荷特征,采用合理的运行策略,根据电价及供能需求选择合理的制冰、融冰时段,合理调节各项设备,实现系统的节能运行。蓄冷技术的使用在工业生产领域需要灵活应用,在制药领域可以根据工艺的需求灵活使用冰球蓄冷、冰盘蓄冷、絮状冰直接供冷等技术,在满足节能运行时,可以对工艺生产实现快速供冷,弥补水供冷的载体过大的问题。
2.5采用变频应用系统
空调系统中变频技术的运用是一种必然趋势,这对改善空调系统自身的一些不足缺陷是一种极大进步,同时对能耗的降低、费用的减少都是大有裨益的。空调采用变频技术的主要原因有: 1)建筑物的空调负荷需求随着室外气候条件的变化而变化,空调系统需要根据的负荷变化进行调整,变频技术可以很好地支撑此类变化。2)空调设备选型时会根据系统的特征考虑一定的富裕,而设备一般很少在全负荷状态下运行,在部分负荷运行时段,空调系统需要进行降频运行。3)在空调制冷系统中,采用的变频技术,可以避免空调主机在部分负荷时段频繁启动主机制冷,提高了主机的寿命,另外通过降频,可以有效的降低主机运行噪音,使系统运行更加平稳。
2.6采用空调物联智能控制系统
空调物联网智能控制系统是基于物联网概念的设计,以健康、时尚、节能为理念,根据人体对温度的感知模糊理论和智能系统集成技术相结合,通过智能优化单元,改变并优化空调压缩机的运行曲线,以达到最大限度降低能耗,提高利用效率,延长空调使用寿命的目的。
利用人体对温度的模糊感知理论,来达到节能效果。具体来说,在26°C和28°C之间,人体几乎感觉不出温度的变化,一旦温度超过了28°C,人体对温度的变化就会特别敏感。利用这个原理,在不影响人体舒适度的情况下,空调物联网智能控制系统能够有效的拉长空调压缩机启动的时间,以达到节能的效果。
空调物联网智能控制系统采用可编程智能化自动控制,可以实现各个空调的实时远程控制,随时掌握空调的运行状态。
空调物联网智能控制系统关注压缩机的运行曲线,系统采用无功补偿技术,防止空调启动时大电流的冲击,延长空调的使用寿命,同时延长了压缩机的启动时间,优化了压缩机的运行曲线。
空调物联网智能控制系统充分利用室内制冷或制热的余量,当空调压缩机停止运转之后,室内各个地方的温度已经达到了相同及平衡的水平,压缩机停止运转之后,风机仍以小功率继续工作,促进室内空气的轻微流动,从而使室内的冷/热空气得到充分的利用,达到制冷/热的效果。
空调物联网智能控制系统的智能识别和调控功能能够把周围的环境控制在对人体适宜的范围内,从而避免了人们对空调使用的不良习惯造成的浪费,避免过度制冷或制热及空载现象的发生。
工矿企业是众所周知的耗能耗材型企业,对于此类企业而言,如何最大程度的节约能源消耗是企业最关注也最为头疼的问题。通过对空调物联网智能控制系统的应用,工矿企业可达到综合节能30%以上;同时,由于系统的智能化管理与应用,无须人工实时监控操作,相应地可以在很大程度上节约人工成本;空调物联网智能控制系统的编程化智能控制,可应用于对设备的保护,延长设备的使用寿命;空调物联网智能控制系统通过智能调节室内的温度、湿度、负离子含量,保证办公场所的正常健康指数与舒适度,提供良好的办公环境,提高工人的工作效率,保证工人的身体健康。
4结语
空调节能新技术是建筑节能工程中的重要环节,在我国绝大多数地区对暖通空调的利用率极高,空调系统的节能对地区的能源有效利用产生大的影响。合理合适的节能技术将影响空调设备的发展;在能源日益枯竭的今日,合适的空调节能技术的应用对于人类可持续发展将产生重大的影响。