节能环保材料及技术在暖通空调施工中的应用

时间:2024-11-14 19:00:03 公文范文 来源:网友投稿

王丹

(山西省安装集团股份有限公司,山西 太原 030032)

近年来,随着人们生活水平的提高和住房条件的改善,人们对室内环境的舒适性提出了越来越高的要求。暖通空调系统是建筑物内实现室内温度、湿度、洁净度和空气品质等环境参数调节的重要设施。其主要作用是为建筑内提供一个合适的温度、湿度、洁净度和空气品质,以满足人体舒适及建筑物内工作、生活的要求。节能环保材料及技术,在暖通空调中的应用策略暖通空调的应用能有效减少能源的浪费,促进社会可持续发展。随着人们对环境保护意识的不断提高,社会各界对暖通空调节能环保的要求也在不断提高。暖通空调的应用直接关系到人们生活质量,随着环保意识的不断提高,人们对暖通空调节能环保技术也越来越重视。随着暖通空调使用数量的不断增加,在这一过程中也会产生一定的能源浪费,为了降低能源消耗、提高能源利用率、保护环境,合理应用节能环保材料及技术势在必行。

1.1 施工人员的专业知识和技术水平不高

暖通空调工程施工是一项专业性很强的工作,施工人员除了必须具备相应的专业知识外,还应具备一定的技术水平。目前,很多施工人员的专业知识不够全面,技术水平也不够高,给工程施工带来了很大困难,因此,在进行暖通空调工程施工时,应加大对暖通空调施工人员的培训力度,加强对专业知识的学习和掌握。此外,还需加强对施工人员技术水平的考核与评价,提高其技术水平和工作责任心,同时还应加大对暖通空调工程施工的监管力度,督促、检查施工人员认真负责地做好暖通空调工程施工,以保证暖通空调系统的质量。

1.2 暖通空调施工缺乏科组织

暖通空调系统的施工是一个系统工程,需要各方面的密切配合,但是一些施工单位在暖通空调系统施工过程中,缺乏科学、合理的组织管理,对工程质量管理不严格,施工中出现各种问题。如在安装空调机组时部分工作人员没有按照技术规范操作,随意修改安装位置和管道走向,有的工作人员为了省事未按图纸施工直接在系统中设置一个循环泵来控制整个空调机组的启停,导致系统出现流量忽大忽小、压力忽高忽低等问题,影响了整个空调系统的正常运行[1]。

1.3 暖通空调施工人员与管理人员协调不够

由于暖通空调施工人员在工作过程中与管理人员的沟通不够,因此在施工过程中与管理人员的交流往往不够深入,导致了暖通空调施工质量得不到保证,其原因主要是由于施工人员缺乏沟通能力,在工作过程中常常遇到一些问题时,不能及时有效地与管理人员进行交流和沟通,对施工中存在的问题没有进行有效解决,导致工作效率低下。另外,一些施工单位在暖通空调施工过程中忽视了对暖通空调施工成果质量的把关工作,缺乏有效地监督管理措施,使暖通空调系统在实际应用中出现问题。

1.4 暖通空调系统节能潜力大

暖通空调系统是一个高耗能的系统,其能耗占建筑物总能耗的40%左右,其中,风机、水泵、冷却水泵、热水锅炉等设备在空调系统中占到50%~70%。这些设备的运行时间与人们工作时间基本一致,在工作过程中会产生大量的废热,浪费了大量的能源。因此,降低暖通空调系统能耗具有重大意义。目前,我国在暖通空调系统的节能技术上取得了一定进展,如地源热泵技术、蓄能技术和水蓄热技术等,但总体上看与发达国家相比仍有较大差距。

2.1 低碳施工原则

低碳施工是指在施工过程中,利用节能技术和设备,从源头减少资源消耗、提高能源利用效率的一种施工理念。其主要目的是降低建筑物在建造和使用过程中对环境造成的负面影响,提高建筑能源的利用效率,达到节能、环保等方面的要求。低碳施工原则主要有:1)选择低能耗的设备,并且将节能设备使用在重要部位,比如采用变频的空调设备等;
2)提高能源利用率,例如在暖通空调系统中,通过科学合理的控制系统、新能源、高效设备等方式,将电能转化为热能与其他形式的能;
3)从源头上减少对环境的污染,在施工过程中将对环境产生影响的因素降到最低;
4)注重绿色施工,减少资源浪费,促进可持续发展[2]。

2.2 可循环原则

在设计暖通空调的过程中,应该充分考虑到能源的循环利用问题,这样才能实现节能环保的目标。因此,在进行暖通空调设计的过程中,一定要遵循可循环设计工作原则,这样才能够保证整个建筑系统运行的合理性、经济性。另外,在进行暖通空调设计时,应该充分考虑到能源利用效率的问题,要提高能源利用效率,以此才能有效地节约能源,降低能源消耗的总量。在施工过程中,发现可优化设计,提高能源利用效率,应及时联系设计院,变更设计。

2.3 协调施工原则

在施工暖通空调时要充分考虑到与建筑施工、结构施工等之间的关系,不仅要对建筑整体进行分析,还要对暖通空调各部分进行合理的施工,尤其是要将室内设备和室外设备等联系起来,实现和谐统一。另外,要充分考虑到建筑各部分之间的关系,将暖通空调作为一个整体进行分析,在保证暖通空调良好运行的前提下实现节能环保的要求。尤其是在我国目前的经济发展过程中,人们对建筑暖通空调的使用要求也越来越高,因此在进行暖通空调施工时,要充分考虑到与建筑施工、结构施工之间的关系,按照暖通空调施工中节能环保的要求进行施工。

3.1 橡塑保温材料的应用

橡塑保温材料作为暖通空调的重要组成部分,其在实际应用过程中对降低能耗、提高节能效果具有重要意义。因此,在暖通空调中应合理应用橡塑保温材料,以实现节能环保的目的。就我国目前橡塑保温材料的应用情况来看,其主要应用于暖通空调领域。随着建筑行业的不断发展,暖通空调领域也在不断扩大,为了满足人们的居住需求,暖通空调在运行过程中会消耗大量能源,因此要实现暖通空调节能环保的目的,就必须在暖通空调中合理应用橡塑保温材料。1)选择高质量、高标准的橡塑保温材料[3]。由于暖通空调中所使用的保温材料都具有一定的高标准、高质量,因此在使用过程中应选择高质量、高标准的橡塑保温材料。例如,目前市场上橡塑保温材料主要分为两种类型:一种是硬质橡塑保温材料;
另一种是软质橡塑保温材料。由于橡塑保温材料具有较好的稳定性与环保性,因此在实际应用过程中应选择硬质橡塑保温材料;
2)对橡塑保温材料进行科学合理的分类,对于不同类型的橡塑保温材料应采用不同的施工方法进行施工,以避免对环境造成严重影响。由于不同类型的橡塑保温材料所使用的施工方法以及铺设方式都存在一定差异,因此应根据实际情况选择不同类型的橡塑保温材料进行铺设。

3.2 玻镁风管材料的应用

玻镁风管是由玻镁、水泥、胶粉聚苯颗粒等组成的一种复合风管,是一种替代无机玻璃风管和玻璃纤维风管的新一代环保节能型风管,产品结构为三层复合,即内外两层高强度无机材料和中间一层绝热材料,在实际的应用过程中具有十分突出的优点,玻镁风管不仅具有良好的保温性能,同时还能有效的解决风管的防火问题。在实际应用过程中,玻镁风管能够有效避免空气中水蒸气以及热量进入到室内,减少热量的损失,确保室内空气干燥,降低室内湿度。在这一过程中,玻镁风管能够很好的满足节能环保要求,同时还能有效避免空调系统内部产生结露现象,提高空调系统运行效率。在实际应用过程中,玻镁风管也能够起到一定的隔音效果,有效减少噪音对人们正常生活影响。此外,玻镁风管在价格方面也具有一定优势,玻镁风管还具有较强的抗菌性能和抗氧化性能,能够有效提高人们生活质量。因此,在实际应用过程中,玻镁风管能够有效满足不同建筑需求,在保证室内空气质量基础上降低了能源消耗。

3.3 岩棉复合板

岩棉复合板是一种保温材料,以石如玄武岩、铁矿石、铝矾土等为主要原料,经过高温融熔加工加入适量粘结剂成的人工无机纤维,具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃的特点,防止冬天的热损失和夏天的热增益,是岩棉最大的应用领域。在实际应用过程中,岩棉复合板的隔热效果非常显著,同时也能很好地满足节能环保要求,岩棉复合板的推广对我国尤其是北方寒冷地区的建筑节能具有重要的意义。岩棉复合板具有较强的防火性能,同时也能有效解决火灾事故对人们正常生活产生的影响。在这一过程中,岩棉复合板的应用还能有效降低噪音对人们正常生活影响。在实际应用过程中,岩棉复合板的保温效果也很显著,能够有效避免空调系统内部产生结露现象,同时也能减少热量损失。在实际应用过程中,岩棉复合板还能有效降低能耗,提高空调系统运行效率。此外,岩棉复合板还能降低投资成本[4]。

3.4 相变储能材料的应用

相变储能材料是利用材料储热特性,来储存或者是释放其中的热量,从而达到一定的调节和控制该相变材料周围环境的温度的效果,因此它能改变能量使用的时空分布,提高能源的使用效率的新型储能材料。目前,我国暖通空调中应用较多的是相变储能材料。相变储能材料通常有两种形式:一种是以石蜡为主要成分的普通相变材料,另一种是以复合相变材料为主要成分的高品质相变材料。普通相变材料通常具有较高的储能密度,但由于其熔点较低,一般只能应用在建筑保温领域;
复合相变材料则具有较高的储能密度,同时熔点也相对较低,因此复合相变材料在暖通空调中的应用则更加广泛。暖通空调中应用的复合相变材料一般包括膨胀石墨、石蜡、脂肪酸等多种类型[5]。膨胀石墨、石蜡、脂肪酸等都属于低熔点相变材料,这类材料在常温下不会发生任何变化,但在高温环境下会发生熔化现象;
而脂肪酸则属于高熔点相变材料,其熔点较高,且在常温下不会发生任何变化。在使用前需要将这两类材料分别进行熔融处理,并将其混合均匀。其中,石蜡是最常见的一种复合相变材料。在进行混合过程中应注意石蜡与石蜡之间的相容性问题,只有二者之间的相容性较好时才能有效发挥其作用。将复合相变储能材料应用于暖通空调中时,应注意石蜡与复合相变储能材料之间的相容性问题,主要是因为石蜡与复合相变储能材料之间存在一定的相溶性问题,如果将这两种材料混合均匀后使用,则很容易出现由于石蜡与复合相变储能材料之间相容性问题而导致的相溶性差的问题。

3.5 采用新型的节能设备

暖通空调技术的发展,使新型设备得到了广泛的应用,其中包括了蓄热式锅炉、新型蓄冷材料、蓄冷罐等,这些新型设备的应用,能有效减少能源的消耗,对环境保护和节能效果具有重要意义。蓄热式锅炉作为暖通空调的重要组成部分,其自身具有良好的节能效果。蓄热式锅炉在实际应用中不仅能够提高暖通空调系统的稳定性,还能够降低能源的消耗。新型蓄冷材料具有良好的保温性能,能够有效降低能源消耗,有效保护环境。

4.1 热泵技术的应用

热泵技术是一项利用能源的循环技术,可以将所需能源转换成热量,然后将其传递到环境中去,从而达到节约能源的目的。热泵技术主要由压缩机、蒸发器、冷凝器三个重要部分组成。由于空调系统所产生的热量会对周围环境产生一定的影响,所以可以通过安装空气源热泵来对其进行利用。这种空气源热泵具有制热性能高、供热费用低等优点,而且还可以将能量有效储存起来,在需要时进行使用[6]。在此基础上,还可以利用余热来对室内进行加热,尽管这种空调系统在运行过程中不会产生严重的污染,但是也存在一定的问题。首先,如果将其应用到一些寒冷地区,很可能会导致其出现结冰现象。其次,这种空调系统运行时需要消耗大量电能,因此在使用过程中会对其造成一定程度的浪费,因此在进行利用时应该注意以下几点:首先,可以利用太阳能来进行加热;
其次可以通过太阳能热泵技术来实现加热;
最后还可以将其应用到一些热回收系统中去,这种热泵系统主要是通过循环来实现热量的转移,因此在运行过程中不会产生污染问题,但是其费用比较高。

4.2 余热回收技术的应用

余热回收技术是将余热通过适当的方式加以利用,从而达到节能减排的效果,而在建筑暖通空调中应用余热回收技术,可以有效的减少暖通空调的运行成本。建筑暖通空调中具有很多余热,其中最大的一部分就是夏季室外温度较高时,其余热会通过冷却水排出,而冬季室外温度较低时,其余热也会通过冷凝水排出。这些余热在没有被利用时会对能源浪费,因此对于这种情况可以采用一些有效措施来对其进行合理利用。例如在夏季室外温度较高时可以将冷却水排出,从而降低室内温度,而在冬季室外温度较低时可以将冷却水连接换热器,从而提高室内温度,通过这样的方式可以有效降低暖通空调的运行成本[7]。其次,是对于冷凝水进行回收利用。冷凝水在夏季会出现温度较高的现象,而这种现象也是造成暖通空调污染的主要原因之一,在暖通空调中应用余热回收技术可以有效降低冷凝水温度,从而实现节能减排的目的。具体措施为对室内冷却塔进行合理改造,将其改造为具有一定效率的冷却塔,在暖通空调中应用蒸发式冷凝器技术来进行冷凝水回收,利用热交换器对冷凝水进行回收,通过这些措施可以有效提高冷凝水温度,从而减少冷凝水对环境造成的污染。

4.3 变频节能技术的应用

暖通空调在运行的过程中,由于外界环境的变化会导致室内的温度发生变化,为了保证室内温度达到用户的要求,会通过一定的方式来调节空调运行参数。暖通空调在运行过程中,要对室内温度进行调节,主要是通过调节室外温度与室内温度之间的差值来实现。在暖通空调运行过程中,如果室外温度较低则要加大制冷量;
如果室外温度较高,则需要适当减少制冷量。随着空调技术的不断发展,现在很多空调都采用变频技术来进行节能控制,变频技术在暖通空调中的应用主要是通过改变压缩机频率来实现节能目的,在对暖通空调进行变频改造时,首先应该确定压缩机的转速和频率,然后将转速和频率调到最大值,以此可以保证压缩机达到额定转速[8]。通过变频改造之后可以使暖通空调系统获得较大的调节范围和较高的调节精度。如果暖通空调在运行过程中需要对温度进行控制,则应该在室内设定一定的温度范围来进行控制,如果室内设定的温度比室外温度高出一定值时,则可以通过增加压缩机的频率来增加制冷量,这种方式也是一种比较节能环保的方法,在对暖通空调进行变频改造时需要注意两个问题:1)选择合适的变频器;
2)根据不同部位进行不同频率调节。

4.4 合理利用新能源

我国的新能源储备量较大,在开发利用过程中要结合实际情况进行选择,不断优化技术和结构,有效减少能源浪费问题,比如利用太阳能来对暖通空调进行改造,可以实现多种功能的发挥。首先,太阳能的利用具有一定的优势,它不受季节影响,可以利用白天和夜晚的阳光来对建筑物进行加热和冷却,这样既可以节约能源又可以节约大量的水;
其次,太阳能还可以应用于工业生产中。比如在一些化工厂、生产车间等需要供暖和制冷的地方可以合理地应用太阳能,不仅可以减少资源浪费还能起到环保作用[9]。最后,在我国还存在着大量的风能资源,利用风能来进行供暖、制冷可以有效节约能源消耗,但是在利用风能时也要注意一定的问题:首先,是风速较小难以满足需要;
其次是风速较小且持续时间较短;
再次是风力较小且持续时间短,针对这些问题可以采用小型风力发电机组进行解决。除此之外,还可以利用太阳能热水器来进行供暖,如果条件允许的情况下,还可以在建筑物中安装太阳能电池板来增加能源利用率和减少能源消耗。

我国是一个人口大国,因此能源资源比较短缺,并且对环境造成的影响也很大,暖通空调的应用就会对环境产生较大的影响,为了能够使我国经济更好地发展,必须要减少暖通空调对环境造成的污染。近年来我国提倡可持续发展战略,对于节能环保技术的应用越来越重视。暖通空调是一种耗能较大的设备,如果在应用过程中不注意节能环保措施的使用就会对环境造成一定影响,虽然我国已经有很多企业在节能环保技术方面进行了研究和应用,但是由于技术和资金方面的限制还是存在着一些问题,为了能够使我国经济更好地发展就必须要积极应用节能环保技术来进行改造,为我国经济更好地发展做出贡献。

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