液压系统的节能设计

液压系统的节能设计（精选十篇）

液压系统的节能设计 篇1

1、液压系统节能、环保设计原则

该设计原则是在传统液压系统设计中通常依据的技术原则、成本原则和人机工程学原则的基础上纳入环境原则, 并将环境原则置于优先考虑的地位。液压系统设计的原则可概括如下:

(1) 资源最佳利用率原则

少用短缺或稀有有原材料, 尽量寻找其代用材料, 多用废料, 余料或回收材料作为原材料;提高产品的可靠性和使用寿命;尽量减少产品中材料的种类, 以利于产品废弃后的有效回收等。

(2) 能量损耗最少原则

尽量采用相容性好的材料, 不采用难以回收或无法回收的材料;在保证产品耐用的基础上, 赋予产品合理的使用寿命, 努力减少产品使用过程中的能量消耗。

(3) 零污染原则

尽量少用或不用有毒有害的原材料。

(4) 技术先进性原则

优化产品性能, 在结构设计中树立“小而精”的设计思想, 有同一性能情况下, 通过产品的小型化尽量节约资源的使用量, 如采用轻质材料, 去除多余的功能、避免过度包装等, 减轻产品重量;简化产品结构, 提倡“简而美”的设计原则, 如减少零部件数目, 这样既便于装配、拆卸, 又便于废弃后的分类处理;采用模块化设计, 此时产品是由各功能模块组成, 既有利于产品的装配、拆卸, 又便于废弃后的回收处理, 在设计过程中注重产品的多品种及系列化;采用合理工艺, 简化产品加工流程, 减少加工工序, 简化拆卸过程, 如结构设计时采用易于拆卸的连接方式、减少紧固件用量、尽量避免破坏性拆卸方式等;尽可能简化产品包装且避免产生二次污染。

(5) 整体效益最佳原则

考虑产品对环境产生的附加影响, 提供有关产品组成的信息, 如材料类型及其回收再生性能等。

2、节能、环保的液压系统设计策略

(1) 工作介质污染控制

液压系统中的工作介质会有原生污染物、入侵污染物和生成污染物。在产品设计过程中应本着预防为主、治理为辅的原则, 充分考虑如何消除污染源, 从根本上防止污染。

在设计阶段除了要合理选择液压系统元件的参数和结构外, 可采取以下措施控制污染物的影响。在节流阀前后装上精滤油器, 滤油器的精度取决于控制速度的要求。所有需切削加工的元器件, 孔口必须有一定的倒角, 以防切割密封件且便于装配。所有元器件、配管等在加工工序后都必须认真清洗, 消除毛刺、油污、纤维等;组装前必须保持环境的清洁, 所有元器件必须采用干装配方式。装配后选择与工作介质相容的冲洗介质认真清洗。投入正常使用时, 新油加入油箱前要经过静置沉淀, 过滤后方可加入系统中, 必要时可设中间油箱, 进行新油的沉淀和过滤, 以确保油液的清洁。

工作介质污染的另一方面是介质对外部环境的污染。应尽量使用高黏度的工作油, 减少泄漏;尽快实现工程机械传动装置的工作介质绿色化, 采用无毒液压油;开发液压油的回收再利用技术;研制工作介质绿色添加剂等。

(2) 液压系统噪声控制

液压系统噪声是对工作环境的一种污染, 分机械噪声和流体噪声。在液压系统中, 电动机、液压泵和液压马达等的转速都很高, 如果它们的转动部件不平衡, 就会产生周期性的不平衡力, 引起转轴的弯曲振动。这种振动传到油箱和管路时, 会因共振而发出很大的噪声, 应对转子进行动平衡试验, 且在产品设计时应注意防止其产生共振。机械噪声还包括机械零件缺陷和装配不合格而引起的高频噪声。因此, 必须严格保证制造和安装的质量, 产品结构设计应科学合理。

在液压系统噪声中, 流体噪声占相当大的比例, 这种噪声是由于油液的流速、压力的突变、流量的周期性变化以及泵的困油、气穴等原因引起的, 以液压泵为例, 在液压泵的吸油和压油循环中, 产生周期性的压力和流量变化, 形成压力脉动, 从而引起液压振动, 并经出油口传播至整个液压系统, 同时, 液压回路的管路和阀类元件对液压脉动产品反射作用, 在回路中产生波动, 与泵发生共振, 产生噪声。开式液压系统中混入了大约5%的空气。当系统中的压力低于空气分离压时, 油中的气体就迅速地大量分离出来, 形成气泡, 当这些气泡遇到高压便被压破, 产生较强的液压冲击。因此在设计液压泵时, 齿轮泵的齿轮模数应量取小值, 齿数取最大数, 卸荷槽的形状和尺寸要合理, 以减小液压冲击;柱塞泵的柱塞数的确定应科学合理, 并在吸、压油配流盘上对称的开出三角槽, 以防柱塞泵困油;为防止空气混入, 泵的吸油口应足够大, 而且应没入油箱液面以下一定深度, 以防吸油后因液面下降而吸入空气, 为减少液压冲击, 可以延长阀门关闭时间, 并在易产生液压冲击的部位附近设置蓄能器, 以吸收压力波;另外, 增大管径和使用软管, 对减少和吸收振动都很有效。

(3) 液压元件的连接与拆卸性的设计

液压系统设计应尽量提高液压系统的集成度, 采用原则是对多个元件的功能进行优化组合, 实现系统的模块化, 并尽可能使液压回路的结构紧凑, 如减小液压元件间的连接, 设计易于拆卸的元件等。在满足其功能的基础上, 设计的重点是液压元件的连接技术, 不同连接结构的装配和拆卸的复杂程度不同, 焊接连接的装配和拆卸的复杂程度最高, 易导致零部件破坏性拆卸, 螺钉连接的装配容易而拆卸方式要受环境影响, 如果生锈则会导致拆卸复杂, 铆钉连接的机械装配性较好但拆卸复杂, 嵌入咬合是装配性和拆卸性均较好的一种连接方式, 但在连接强度要求高的情况下, 其连接的安全性降低。

为了使液压系统结构更紧凑, 根据其安装形式的不同, 阀类元件可制成各种结构;管式连接和法兰式连接的阀;插装阀便于将几个插装式元件组合成复合阀, 板式连接的普通液压阀可安装到集成块上, 利用集成块上的孔道实现油路间的连接, 或可直接将阀做成叠加式结构即叠加阀, 叠加阀上的进、出油口及执行元件的接口、接头可做成快速双向接头, 提高装配性和可拆卸性。

(4) 液压系统的节能设计

液压系统的节能设计不但要保证系统的输出功率要求, 还要保证尽可能经济、有效的利用能量, 达到高效、可靠运行的目的, 液压系统的功率损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质, 导致液压设备发生故障。因此, 设计液压系统时必须多途径地降低系统的功率损失。

在元件的选用方面, 应尽量选用那些效率高、能耗低的元件, 如选用效率较高的变量泵, 可根据负载的需要改变压力, 减少能量消耗, 选成集成阀以减少管连接的压力损失, 选择压降小、可连续控制的比例阀等。

采用各种现代液压技术也是提高液压系统效率、降低能耗的重要手段, 如压力补偿控制、负载感应控制以及功率协调系统等, 采用定量泵与比例换向阀组合、多联泵 (定量泵) 与比例节流溢流阀组合的系统, 效率可以提高28%~45%, 采用定量泵增速液压缸的液压回路, 系统中的溢流阀起安全保护作用, 并且无溢流损失, 供油压力始终随负载而变, 这种回路具有容积调速以及压力自动适应的特性, 能使系统效率明显提高。

实现了节能设计也就实现了减排的目的, 相应的环保效应就会显现出来。如果把节能降耗的液压系统都付诸实际, 绝对是一笔不小的财富, 同时也为子孙后代留下了碧水蓝天, 这正是我们所期望的。

摘要：液压系统是煤矿机械的一个重要组成部分, 为了确保液压系统能够安全、可靠运行, 达到节能、环保的最终目的, 针对液压系统设计提出一系列具体措施, 以实现节能、环保的目的。

暖通节能设计要点之采暖系统的设计 篇2

采暖系统设计得合理，采暖系统才能具备节能运行的功能，无论是住宅还是公建，合理设计节能采暖系统的主要原则有：一是采暖系统应能保证对各个房间(楼梯间除外)的室内温度能进行独立调控;二是便于实现分户或分室(区)热量(费)分摊的功能;三是管路系统简单、管材消耗量少、节省初投资。因此，对所有民用建筑室内热水集中采暖系统的设计都要满足上述三个原则的要求。

(1)新建住宅热水集中采暖系统应采用共用立管、分户独立循环的系统，常用的采暖系统形式如下：

1) 下供下回(下分式)水平双管系统。

2) 上供上回(上分式)水平双管系统。

3) 下供下回(下分式)全带跨越管或装设分配阀(H阀)的水平单管系统。

4) 放射双管式(章鱼式)系统。

5) 低温热水地面辐射供暖系统。

(2)公共建筑的集中采暖系统管路宜按南、北向分环布置，常用的采暖系统形式如下：

1) 上供下回垂直双管系统。一般用于四层及四层以下的建筑。

2) 下供下回垂直双管系统。一般用于四层及四层以下的建筑。

3) 上供下回全带跨越管(或装置H分配阀)的垂直单管系统。一般用于五层及五层以上建筑。立管所带层数不宜大于十二层。

4) 上供下回垂直单双管系统。一般用于十二层以上的建筑，也可应用于四层以上的建筑。组成单双管系统的每一级双管系统不应超过四层。

5) 水平双管系统。该系统一般用于低层大空间采暖建筑(如汽车库、大餐厅等)。各环路负荷应尽可能均衡，各环路管径应不大于DN25。

6) 水平单管系统。一般用于低层大空间采暖建筑，当需要单独调节散热器散热量时，应采用全带跨越管(或装置H分配阀)的水平单管系统，否则可采用水平串联式系统。

7) 低温热水地面辐射供暖系统。公共建筑中的高大空间如大堂、候车(机)厅、展厅等处，宜采用辐射供暖方式，或采用辐射供暖作为补充。当与散热器系统合用时，应注意其对水温和水压的不同要求，必要时应分开设置。

8) 高层建筑竖向分区供暖系统。适用于系统静水高度超过50m、或外网供水压力低于系统静水压力、或超过散热器的承压能力的采暖系统。低区系统的高度取决于室外热网的压力和散热器的承压能力，可能情况下应尽可能利用外网压力，降低高区负荷。当热媒为低温热水时，宜采用板式换热器进行换热。

9)高层建筑直连供暖系统。当热网供水压力不能满足系统运行要求、或者热网静水压力低于系统静水高度，并且热网供水温度较低时，宜采用直连供暖技术使建筑采暖系统与外网直接连接，

高层直连供暖技术由加压泵组和压力隔断的专利技术构成，第一代的压力隔断产品为断流器和阻旋器，系统为开式运行;第二代的压力隔断产品为阻断器，系统闭式运行，安装高度不受限制。

(3)在选配供热系统的热水循环泵时，应计算循环水泵的耗电输热比(EHR)，并应标注在施工图的设计说明中。EHR值应符合下式要求：

EHR = N/Qη

EHR ≤ A(20.4+αΣL)/Δt

式中：N - 水泵在设计工况点的轴功率，kW;

Q - 建筑供热负荷，kW ;

η- 电机和传动部分的效率，按表1选取;

Δt - 设计供回水温度差，℃，按照设计要求选取;

A - 与热负荷有关的计算系数，按表1选取;

ΣL - 室外主干线(包括供回水管)总长度，m;

a- 与ΣL有关的计算系数，按如下选取或计算：

当ΣL≤400m时，a = 0.0115;

当400<ΣL<1000m时，

a = 0.003833 +3.067/ΣL;

当ΣL≥1000m时，a = 0.0069。

表1电机和传动效率及EHR计算系数

热负荷Q(kW)

<

≥2000

电机和传动部分的效率η

直联方式

0.88

0.9

联轴器连接方式

0.87

0.89

计算系数A

0.00556

暖通空调系统的节能设计 篇3

关键词：暖通空调系统;节能设计;措施

一、暖通空调系统的节能设计存在的现状及问题

（一）从业人员轻视暖通空调系统的节能设计。现在，很多设计人员并不是很重视在暖通空调上的节能设计，在建筑设计中节能是很有必要的，在补种它的重要性，那么在设计中也不会体现出来。同时有的建筑施工很难根据设计师的图纸进行开展，施工周期很长，那么在设计部门对这个节能设计的环节根本没有注意，别不要说去建设。另一方面，即便施工做出来了，其中的关键的部分也是不符合节能的标准的。最终的结果是暖通空调的系统不是在节能，而是在消耗着巨大的能源。要转变这种轻视的态度，要重视节能，不能一味偏向功能效益，提倡的是可持续发展的新型节能设计理念。设计人员在设计的过程中要跟新自己设计理念，追上时代的前沿。

（二）暖通空调系统的节能设计缺少标准。随着技术的发

展，各种暖通空调的出现，都是打着节能的旗号，性能和具体的参数每一个都是不一样，设计的方式和理念也是各种各样。在材料的使用上也各不相同，区别很明显，有的时候，因为材料的不一样，导致最后消耗的结果不一样，也影响到暖通空调的运行消耗。具体的是缺失一个标准，来判断节能系统是否节能低消耗。其实在设计的过程中，设计人员自己也不是很清楚材料的不同 具体会有怎样的消耗，在施工安装的时候，没有从根本上考虑这个节能的问题。缺失科学的评价依据就是暖通空调系统的节能设计水平参差不齐，市场里产品质量混乱不堪。

（三）暖通空调系统的节能设计受主观影响。人们对周围的环境的感知是通过自己的身体和认知能力的，对于温度也是一样。在一定的小范围内是可以自己慢慢调节到最佳。在这个过程中，如同暖通空调一样，不一定立刻就需要产生节能的效果，需要的是长期的过程。自己本身慢慢的调节能源的消耗。在暖通空调的运行功率被提高了之后，会增加能源的消耗，在这个主观感受上，自己本身并不是非要使得空调的系统达到很智能的地步，冷了就提高温度，热了就降低温度。

二、暖通空调系统的节能设计措施

（一）合理设计空调系统性能系数。暖通空调系统是建筑设备中比较复杂的一项工程，自己本身的性能系数需要合理的设计出，这也是控制能源消耗的关键举措。在技术发展很快的现在，设计人员要注意不只是设计方案的好坏与否，还要看设计出来的产品能够在市场上大量的进行生产，在生产材料上的价格是否价廉物美，在整体的系数都达到了暖通空调系统的要求，那么可以减低系统功率的消耗，实现节能的目的。同时，也要考虑到室内的温度和湿度，这个标准也需要参考当地的整体气候，还有人体的健康条件。保证暖通空调系统运营的低消耗，保证了能源的节约。所以合理设计暖通空调系统的节能系统上的参数是很需要的。

（二）改善建筑保温性能。在完善了暖通空调的内部系统性能的参数设计。外部的环境也是要考虑的，建筑物结构还有材料，在热量的传递上也是不同的。暖通空调在室内是调节温度的，在建筑物的内部和外部形成了一个热力环流，有效的减少了建筑物的表层的温度，同时材料选的好也在一定程度上降低了建筑物温度的传递，在对暖通空调的消耗上也更有利[2]。

（三）变频技术的运用。将变频节能技术应用在暖通空调系统中，可最大限度降低系统消耗的能源，灵活选择运行的模式，达到节约运行成本的目的;此外，还可进一步完善并优化暖通控系统，充分弥补系统的不足之处。在暖通空调系统中应用变频节能技术的原因主要有以下几点：其一，暖通空调在设计时，为减少系统的运行压力，促进使用寿命的延长，通常会留有一定冗余;其二，暖通空调系统的运行负荷会受到室外温湿度、气候变化，以及建筑本身使用状况与室内人员实际要求差别等因素的影响。而科学应用变频节能技术以后，暖通空调系统便能从室内人们实际需求出发，合理选择工作的频率，有效防止额定工作状态下，暖通空调处于全负荷工作状态的现象，达到节约能源的目的。

结语：综上所述，随着暖通空调使用范围的普及与应用，人们对其节能环保性能也提出了更高的要求。因此，空调相关制造及安装人员应对系统的设计及运行等方面抱以高度重视，通过采取多种节能减排措施，并加大可再生能源的应用力度，在充分改善室内生活品质，达到保护环境、节约能源目的的同时，也为环境的可持续发展贡献自己的力量。

参考文献：

[1] 巫江虹，冯长溪.制冷空调系统节能技术与管理[J].能源研究与利用，2014，12（03）：14-15

住宅电气系统的节能设计研究 篇4

随着社会经济的不断发展与进步, 人民生活水平的日益提高, 对能源的需求量也越来越大, 能源问题已经成为制约我国经济发展和人民生活水平提高的瓶颈之一。如何处理好促进社会可持续发展和节约能源的关系已成为摆在我们面前的迫切需要解决的问题。住宅用电作为能源消耗的重要组成部分, 其节能也应受到重视。本文通过论述在配电系统、照明系统等设计环节实施节能设计, 以及优选家用电器和在使用家电的过程中养成良好的使用习惯, 以达到住宅节能的目的。

1、住宅配电系统节能设计应遵循的原则

1.1实用性原则

设计师的设计应满足工程的需要, 在配电系统的设计中应遵循简单、实用的原则, 使配电系统结构简单、明晰。在选用变压器、断路器、线缆的品牌、型号时, 应选择市场上的主流成熟的产品, 避免选择小品牌产品, 以期规避因产品质量的不确定性带来的影响配电系统安全运行的风险。

1.2适用性原则

设计师在配电系统的设计中应遵循适用性的原则, 以够用并适当留有一定的余量为目标, 避免因过度选择大的设备、材料, 造成不必要的浪费。应优化配电系统设计, 促进电能的合理利用。

1.3节约性原则

设计师在配电系统节能设计中应优先考虑所选择的电气节能产品给业主带来的经济回报, 不应盲目增加节能投资。要合理的选用节能设备和材料, 使因采用节能产品而增加的投资在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

2、住宅配电系统的架构

应尽量使配电系统架构简单可靠, 操作方便, 尽可能减少配电级数, 简化系统, 减少开关数量。变电站应尽量靠近负荷中心, 低压配电间应靠近电气竖井, 合理布置供电网络, 使低压配电线路的供电半径控制在100米以内。合理选择变压器的容量和台数, 实现配电系统的经济运行, 减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗, 应使供电线路的电压损失控制在规范允许的范围内。

设计师在配电系统设计时, 应尽量使三相负荷平衡, 最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%, 最小相负荷不宜小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善供电系统的三相平衡, 以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。

3、住宅配电线路的节能设计

提高配电干线的功率因数, 在大的无功消耗的设备旁设立就地电容补偿装置。如:在风机、水泵旁, 设立电容补偿器, 减少无功功率在输电线路上的传输, 以达到节能的目的。针对近年来由于开关电源、变频器的大量使用, 使得配电线路上谐波电流大量产生, 必要时可在配电系统上增设谐波抑制装置, 消除谐波减少能耗。

4、住宅建筑照明的节能设计

建筑物尽量利用自然采光, 建筑物外墙上的门窗的尺寸在满足国家标准的前提下尽可能开的大些以利于采光, 门窗玻璃应采用透光率高的产品, 以达到充分利用自然光的目的。国家标准《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) 中对住宅建筑各功能用房的照度标准及功率密度值作了相应规定。照明设计应按照《建筑照明设计标准》进行设计, 特别需要注意的是照明设计的功率密度值应不高于《建筑照明设计标准》的标准。住宅的照明设计应满足住户的使用功能, 即满足业主对照明光源的照度、色温、显色指数以及舒适度的要求。

5、光源和灯具的选择

5.1

按照住宅功能划分选择电光源种类, 推广使用高效光源, 是实现节能的重要措施之一。对于同种光源, 在满足照度需求的情况下应尽量选择功率大的光源, 因为功率大的光源比功率小的光源发光效率要高。以飞利浦照明的三基色荧光灯为例, 36W荧光灯的光通量为3300lm, 发光效能达到91lm/w, 而18W荧光灯的光通量为1380lm, 发光效能为77lm/W, 由此可见, 同一种光源功率大的比功率小的要节能。

5.2

在选择灯具时也应该尽量选择效率高、控光性能合理的灯具。照明灯具一般采用直射和反射使光源发出的光线到达被照物体上, 直射光的效率最高, 而反射光的效果与反射面有很大关系。金属表面的反射比可以达到90%, 而木材的反射比只能达到50%。在住宅装修中, 很多设计师喜欢采用将荧光灯安装在吊顶灯槽内, 利用反射光作为装饰照明, 因反光面为墙壁, 反射效率相当低, 照明效果相当差, 所以只能作为装饰照明。另外, 在选择灯具时, 应优先选择配备有节能光源的灯具, 如气体放电灯。气体放电灯配备的镇流器分为节能型电感镇流器、电子式镇流器、普通电感镇流器, 其中节能型电感镇流器和电子镇流器比较节能, 普通电感镇流器节能性能较差, 选型时应引起注意。

5.3

合理选用照明方式和灯具布置。照明方式可分为一般照明、分区照明、局部照明、混合照明四种。一般照明是为照亮整个场所而设置的均匀照明;当同一场所内不同区域有不同照度要求时, 宜采用分区照明:对于部分照度要求高的位置, 只采用一般照明不满足要求时, 宜采用局部照明。照明设计中应灵活运用各种照明方式, 使得被照空间增加层次感和美感, 同时又能达到节能的目的, 做到一举两得。

5.4

选用合理的照明控制方式。在住宅照明设计中应采用合理的控制方式, 当在同一个房间内布置多个灯时, 灯具的控制方式宜采用每个灯具单独控制的方式, 这样当白天自然光线充足时, 靠近门窗位置的灯具就不用开启, 同时可以采用各种类型的节电开关 (如声光控延时开关、光电自动控制器、节电控制器等) 通过控制灯光点亮时间, 进一步达到节能的目的。如楼梯间常选用的声光控延时开关, 小区路灯照明, 景观照明常选用时钟和光电控制器等。

6、如何选用家用电器

随着人民生活水平的提高, 品种繁多、功能各异的家用电器走进了寻常百姓家, 家用电器在给人们的生活带来极大便利的同时, 也消耗了大量能源。当我们在选用家用电器时, 应注意选用能效比高的家用电器。能效比是指家电产品输入功率与输出功率的比值。1级能效比的家电产品最节能, 5级能效比的家电产品的节能效果最差, 低于5级的家电产品不允许上市销售。消费者可以直接通过能效比等级标贴清楚地知道哪种家电产品是省电节能的产品。以一台1.5匹空调为例, 1级产品每小时耗电量不超过1度, 而5级产品每小时耗电量为1.35度。由于国家强制要求厂家在其产品上粘贴能效标识, 所以消费者在选用家电时应尽量选择能效比级别高的产品, 以利于节能。

7、家用电器在使用过程中的节能

7.1

冰箱内存放食物的量以占容积的80%为宜, 放得过多或过少, 都费电。食品之间、食品与冰箱之间应留有约10毫米以上的空隙。用数个塑料盒盛水, 在冷冻室制成冰后放入冷藏室, 这样能延长冰箱的停机时间、减少开机时间。

7.2

空调在启动的瞬间电流较大, 频繁开停相当费电, 且空调的压缩机还容易损坏。若将电风扇置于空调室内机下方, 利用电风扇的风力提高制冷效果。在夏季的夜晚可设置空调在开启几小时后关闭的模式, 利用开启的电风扇整晚运行的方法, 可以不用整夜开启空调, 采用这一方法可省电30%～50%。

7.3

洗衣机在同样长的洗涤时间里, 采用弱档工作时, 电动机启动次数较多, 也就是说, 使用强档其实比弱档省电, 且可延长洗衣机的寿命。

7.4

较干的食品加水搅拌均匀后放入微波炉, 加热前用聚丙烯保鲜膜覆盖或者包好食品, 或使用有盖耐热的玻璃器皿加热, 尽可能使用“高火”。为减少解冻食品时微波炉的启停次数, 可预先将食品从冰箱冷冻室移入冷藏室, 使食物慢慢解冻, 充分利用冷冻食品中的“冷量”, 降低冰箱的用电量。

7.5

随着人民生活水平的提高, 饮水机在家庭中被大量采用, 按下饮水机加热开关, 加热指示灯亮, 电热管发热, 热水罐内的水升温。当水温达到设定温度时, 温控器触点断开, 自动切断加热电源, 加热指示灯熄灭, 电热管停止加热。当水温下降到设定温度时, 温控器触点再次闭合, 自动接通加热电源, 加热指示灯亮, 电热管发热。饮水机重复上述过程, 使热水罐水温始终维持在85～95℃之间。若在晚上睡觉以前, 关闭饮水机的电源开关, 即可以避免晚上当热罐内的水温低于温度下线值时饮水机反复的启停, 节约不必要的电能消耗, 又可避免反复加热热水罐内的水产生的噪音。

7.6

电饭锅的节能:先将大米用清水淘净, 置于水中浸泡10～15min, 使大米渗入水份后, 倒入内锅, 加入热水或开水, 可缩短煮饭时间。电饭锅内锅底部与电热盘、内锅与锅盖均应保持最佳接触。内锅变形分内凹和外凸两种, 均会影响内锅底部与电热盘的接触, 导致热能散失, 热效率下降, 延长煮饭时间。

7.7

电烤箱的规格是以功率来划分的, 功率从500～2000瓦都有, 为满足基本烘烤要求, 至少应选900瓦以上的电烤箱, 高功率电烤箱升温快, 热损少, 耗电省, 但是在购买烤箱时还要考虑家中配电箱的供电能力和电线的载流量, 不可一味追求大功率的电烤箱, 否则, 将导致配电开关不满足用电要求, 频繁跳闸。

7.8

短时间不用计算机时, 启用计算机的“睡眠”模式, 可使计算机的能耗下降50%以上, 在计算机的使用过程中关掉不使用的程序和音箱、打印机等外围设备, 少让硬盘、光盘工作, 适当降低显示器的亮度, 通过这些方法都可以减少计算机的能耗。

8、结束语

住宅的电气节能是一个系统工程, 需要设计师在供配电设计、照明设计、强电设备、材料的选型以及居民在家用电器选择和使用等方方面面用心才能取得好的节能效果。建筑电气节能设计应充分考虑如何在满足建筑物使用功能的前提下, 尽量使配电系统架构简单可靠, 操作方便, 尽可能减少配电级数, 简化系统, 减少开关数量。在照明设计方面, 住宅的照明应尽量利用自然采光, 在白天光线充足的时候尽可能的不开灯或少开灯, 建筑电气节能设计方法有很多, 例如采用节能的机电产品, 智能化控制等, 但万变不离其宗, 总的原则仍然是既节约能源又满足建筑物功能的需要。在家用电器的选择和使用方面, 应尽可能的选用能效比高的产品, 在使用家电的过程中做到会用和巧用家电产品以期达到节能的结果。

参考文献

[1]GB50189-2005, 公共建筑节能设计标准.北京:中国建筑工业出版社。2005.

[2]李宏毅, 金磊.建筑工程电气节能.北京:中国电力出版社, 2004.

[3]全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-电气中国计划出版社.2007

供配电系统节能设计探析论文 篇5

建筑节能主要指有效合理利用能源，提高能源的使用效率。建筑物内的大部分设备均离不开电，因此供配电系统是建筑内最基本的、使用最广泛的系统。在满足供电质量的前提下，如何提高供配电系统的能源使用率已经成为全国乃至全球建筑与节能研究的热点课题。

2实际工程对供配电系统节能设计的要求

液压系统的节能设计 篇6

【关键词】暖通空调系统；节能设计；措施

1 暖通空调系统的设计

1.1 改善暖通空调系统的设计

空调系统的设计原则：一是供暖系统应保证各个房间(楼梯间除外)的室内温度能独立调控；二是便于实现分户或分室(区)热量(费)分摊的功能；三是管路系统简单、管材消耗量少、节省初投资。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

1.2 改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失

对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小。所以对于暖通空调系统而言，通过围护结构造成的热损失在整个空调系统能耗中占有很大比重，而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过围护结构消耗的能耗所占空调负荷的大小。因此，提高维护结构的保温隔热性能在空调系统节能中是十分必要的。

1.3 提高系统控制水平

采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能。据研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

2 开展热能回收工作，最大限度地利用能源

2.1 热回收装置

空调系统耗能的特点之一是大量余热的浪费。热回收装置可在空调系统运行过程中，使状态不同（载热不同）的两种流体，通过某种热交换设备进行总热（或湿热）传递，不消耗或少消耗冷（热）源的能量，完成系统需要的熱、湿变化过程，从而达到节能的目的。在建筑物的空调负荷中，新风负荷所占比例比较大，一般占空调总负荷的25％～30％。为保证室内环境卫生，空调运行时要排走室内部分空气，必然会带走部分能量，而同时又要投入能量对新风进行处理。如果在系统中设置能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，就可减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，提高空调系统的经济性。目前常用的做法有转轮式余热交换器、板翅式换热器、热管换热器、建筑结构蓄热(冷)、热回收环、热泵系统等热回收装置和系统。其中前四种属于直接接触式热回收装置，热回收环、热泵式两种则为间接式热回收装置。如果热泵与直接接触式热回收设备联合使用，其热回收效率比单一设备要高得多。工程中有转轮式热回收与热泵的联合工作系统，热管热回收与热泵的联合工作装置等。

2.2 热回收措施

2.2.1 排风余热回收

充分利用排风的能量，对其进行回收，从而对新风进行预冷或预热，减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。排风余热回收可分为显热回收和全热回收，热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。

2.2.2 制冷机组的冷凝热回收

制冷机组冷凝热回收的换热设备目前逐渐引起人们的重视。这一类的热回收设备可以与不同的系统结合起来使用。如果与生活用热水系统相结合，使压缩之后的制冷剂首先进入板式热交换器，生活用热水通过热交换器的另一侧，由于被压缩后的制冷剂温度较高，只要设计合理，它能够供的热量完全可以将热水加热到洗澡用的温度，可以储存在保温水箱中，满足人们的需要。当制冷机组的冷凝器所产生的热量不能够将热水加热到需要的温度时，亦可在系统中添加水源热泵作为辅助热源以满足用户需要。这样的系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染，又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备，避免了由于燃料的燃烧向大气排放的有害物，应该说是一种效果明显，又有环保作用的节能技术。

3 加强可再生能源的空调系统的推广

随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统以及利用太阳能都是很好的节能措施。

3.1 太阳能的热利用是目前建筑中利用太阳能的主要利用形式。它包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源，通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理，以自然热交换方式来利用太阳能。它是太阳能建筑发展的主流。主动式太阳房结构较为复杂，造价较高，需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成。此外，太阳能集热板、太阳能光电板发电技术等先进技术已经在建筑节能领域得到广泛的应用。在建筑外围护结构中还可采用太阳能集热墙，利用太阳能采暖。

3.2 地源热泵是一种利用地下浅层土壤的热资源，通过输入少量的高位能源（如电能）将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点，冬季把地能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖。夏季把地能作为空调的冷源，即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。

4 采用先进的暖通空调系统自控策略

暖通空调系统先进的自控策略，不仅可以保证暖通空调房间温、湿度控制精度要求，节约人力，而且是防止暖通空调系统多余能量损失，节约能耗的重要环节。随着电子技术、计算机和网络技术的提高，暖通空调系统的控制技术在软、硬件方面都有了迅猛发展。通过采用先进软件体系的暖通空调中央监控系统，可以实现系统的实时监控及长时间的统计分析(如绘制运行趋势图、编制并完善故障库等)，保证系统的节能运行。通过在线检测回风的CO2浓度来控制最小必要新风量，既能满足通风卫生要求，又能达到节能的目的。另外，一个可靠、精确、具有智能功能的计算机检测与控制系统可以依据室外气象条件与室内热湿负荷，在满足使用要求的前提下，确定最佳节能温、湿度控制方案和最节能的空气处理过程，使空调系统自动运行。采用先进的控制设备，也可以大大提高空调系统的运行效率。例如可编程恒温控制阀是目前设定控制温度的新型产品，它可以通过改变程序来设定、改变和存储多个数据。暖通空调系统使用者可根据个人需要设置每月甚至每天的控制程序让空调系统按预定的要求工作，在保证热舒适的前提下节能10％。开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证空调系统节能运行的有效措施。

5 结语

随着国内建筑和交通的高速发展，节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，因此暖通空调系统的节能不仅关系到人们的冷暖、健康、安全、工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业。因此，我们有必要对暖通空调系统在节能方面存在的问题给予重视，使暖通空调系统具有并发挥经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用，使其对国民经济的发展和人民生活的提高带来正面效应。

参考文献：

[1]卜增文.绿色建筑的暖通空调设计[J].制冷与空调，2000.

[2]聂梅生.中国生态住宅技术评估手册[M].中国建筑工业出版社.2001.

作者简介：

李辉立（1983-），女，山东潍坊人，山东联创建筑设计有限公司助理工程师，研究方向:暖通；电话：13793179883。

胡晓菲（1983-），女，山东烟台人，山东联创建筑设计有限公司助理工程师，研究方向:暖通。

空调制冷系统的节能设计 篇7

1 空调制冷系统节能设计的意义

(一) 科技创新角度

现今大部分企业科技创新意识还不够强, 科技创新技术是一个企业稳定发展, 在市场站稳脚跟的必然条件, 需要政府方面进行支持与引导。空调制冷系统的节能设计, 在一定程度上体现了一个企业的科技创新能力, 充分展现了一个企业或者说是一个领域科研技术的发展成果。科学技术的不断创新是市场进步经济增长的必然条件。一个企业一旦开始进行科技创新, 就会引起一系列的经济与科技效应, 增强了该企业与市场经济的互动, 与其他企业形成竞争, 带动其他企业科学技术创新的进行, 进一步带动社会市场经济的发展, 促进社会科技创新能力的进步, 增强国家科技创新能力与国际竞争力。空调制冷系统节能设计的研发, 在一定程度上使得科学技术与经济市场得到了充分的交流与融合, 通过促进技术的创新来促进国家和政府的创新, 将企业的科技创造力迅速转化成社会生产力, 最终实现中国经济市场自发创新的良好局面, 形成一个科技资源共享, 社会服务立体, 制度规范统一的新型创新服务体系。不同的经济市场造就不同类型的创新型人才, 这也在一定程度上满足了国家对于人才的需求, 有利于进一步推动社会经济的创新, 发展和壮大。

(二) 可持续发展角度

众所周知, 21世纪人类面临的最严峻最棘手的考验便是环境与自然带给我们的考验。资源的匮乏与环境的破坏在一定程度上成为了中国现阶段经济发展的最大障碍。经济要发展, 国家要进步, 但是自然环境的保护迫在眉睫。中国作为能源大国, 物产丰富, 但人均能源占有量并不高, 加之近年来越发严重的污染与破坏, 国家在这一背景下明确提出了相应的解决办法, 要求降低单位产值的能源消耗量, 以及进行可持续发展的经济建设模式。在实现经济的可持续发展的同时尽可能多地利用清洁的可再生能源, 这就必须加大节能的力度。空调制冷系统节能设计的研究, 经过多年的研究实践与示范, 在技术上已经非常成熟。空调制冷系统具有很多优点:、性能稳定、清洁、使用灵活等, 但最重要的就是节约能源。空调制冷系统的节能设计不但使机组运行地更可靠、稳定, 同时也提高了系统的高效性和经济性。制冷系统的节能设计除了能提高机组制冷工作效率, 还能间接达到减少二氧化硫, 二氧化氮等有害气体排放的排放, 有效降低了温室气体对环境的影响, 所以在一定程度上达到了积极的节能减排目的。

2 当前空调耗能的原因

(一) 内部压力和温度

随着我国经济的飞速发展, 人民生活水平的提高, 大家对生活服务业质量的追求也越来越高, 对制冷设备的需求量也就随之增大。制冷设备广泛应用的同时不可避免的引起能源的消耗。内部压力与温度成为空调耗能的原因之一。制冷系统内部的工作原理较为简单, 主要利用液体气体固体三台之间的变化实现吸热预防热的目的。首先, 制冷剂气体在高温高压条件下会经由管路流入到冷凝器中, 冷凝器具有冷凝的作用, 气体在冷凝器内散热, 降温, 冷凝成高温高压状态下的液态制冷剂, 高温高压的液态制冷剂再经管路流入干燥储液器内, 也太制冷器会在干燥储液器中被干燥, 过滤, 被干燥过滤后的液体会流进膨胀阀, 经过节流变成低温低压的液态制冷剂, 然后进入蒸发器内, 在蒸发器内吸热, 从而使空气温度降低, 吹出冷风, 达到制冷效果, 这就是空调制冷的一个工作循环, 此时制冷剂吸收热量变成低温低压气态制冷剂, 压缩后变成高温高压状态, 如此循环工作。正是因为压缩机反复对低压低温气体进行连续循环压缩工作, 久而久之, 机组内部压力减小, 温度调节功能降低, 机组工作效率降低, 相同的功耗, 工作效率的降低使得空调功耗加大, 能源就会消耗增多。

(二) 制冷部件原因

制冷的主要部件是喷射器。第一台喷射器是在1939年, 由德国制造出, 这之后, 喷射器便被广泛应用于气体输送, 抽真空及制冷等领域。结构简单, 安装维护方便是喷射器最为显著的特点。然而在空调制冷系统中, 只是将喷射器和汽液分离器简单地接入系统, 这无疑导致了机组功率低, 平均制冷量下降, 制冷部件影响制冷装置运行可靠性, 成为空调耗能的主要原因之一。

3 空调制冷系统的节能设计

(一) 控制内部压力和温度

空调制冷体统中, 控制内部压力与温度是节能设计的关键。制冷体统的工作原理主要是冷凝器出来的高温高压液态制冷剂会分为两路, 一路被称为工作流体, 直接进入喷射器的喷嘴, 另一路称作引射流体, 经过节流在蒸发器中蒸发吸热。工作流体在进入喷射嘴后会在喷嘴内加速降压, 压能转变为动能, 形成局部真空, 将引射流体倒吸入喷射器并与其混合, 再在喷射器的扩压室内减速升压, 使动能转变为压能, 因此, 只要在适当位置加入一个喷射器, 在制冷量不变的同时使制冷剂在进入压缩机前压力大幅度升高, 减小压缩机压缩比, 就能达到节能的目的。

(二) 完善制冷部件

完善制冷部件不失为一种有效的空调系统节能方式。近年来, 一些研究者将喷射器引入蒸汽压缩制冷循环, 构成喷射压缩混合制冷循环。喷射器与蒸汽压缩制冷系统的结合, 可以使空调制冷系统达到较显著的节能效果。国内有学者提出另外一种适用于冰箱制冷系统的制冷部件作为制冷部件的升级与完善。改装后的空调机机组主要部件都不做改动, 只是把喷射器和汽液分离器组合接入空调制冷系统。通过测试, 能效比提高平均制冷量在冷库中应用带热力喷射器的中冷器取代传统的蛇管式中冷器提高了, 这一研究不仅提高了制冷部件使用运行的可靠性, 降低了金属消耗, 简化了自动控制系统, 使整个制冷系统的性能得到了提高, 同时在经济性方面也得到了一定程度的改善。完善制冷部件, 空调制冷系统节能设计的进一步研究尤为必要。

4 结语

不可否认, 中国是一个能源大国, 地广物博, 资源丰富。但自然资源是有限的, 我国同时作为一个能源消耗大国, 随着中国经济的发展, 人民生活水平的提高, 很多耗能设备被大量使用, 例如汽车以及本研究谈到的空调, 这些科技化的生活用品方便了人们生活的同时, 也加剧了我国环境以及资源问题的出现。为了减少资源的消耗, 实现能源可持续发展, 就要从产品本身的设计出发, 实现节能设计。我国经济在不断发展, 人们生活水平也在不断提高, 越来越多的电气设备走进了人们的生活, 给人们带来了方便。科学技术的完善显得尤为重要。很多电器设备非常消耗能源, 加剧了我国环境资源的问题。新技术的探讨, 科技性人才的培养, 资源以及环境保护意识的增强迫在眉睫, 设计出节能环保的电器产品是综合解决这一系列问题的最好途径, 有利于满足我国对于人才的需要, 促进国家科技创新能力, 促使中国又好又快发展。

参考文献

[1]于晓明, 李向东等:暖通空调系统几项重点节能设计措施探讨[J].暖通空调, 2007, 37 (9) :89-98.

空调制冷系统的节能设计 篇8

关键词：空调制冷系统,节能,建议

随着现阶段的空调的制冷系统的小断完善, 人们的生活水平的小断提高, 越来越多的人选择了节能省电的空调, 主要的原因在于现阶段的能源问题日益严峻, 而一些制冷剂如R22等, 都是对能源有着一定的破坏性的。如何更好的将现阶段的制冷系统进一步的节能优化, 怎样最大限度的对现阶段的制冷系统进行完善等, 都是现阶段空调研发而临的问题。下面笔者就对于现阶段的问题做一个介绍, 希望能对大家有一定的帮助。

1 空调制冷系统的现状

随着节能减排的观念不断深入人心, 我国政府针对空调制冷系统的能源浪费问题实施了许多政策, 但是目前空调制冷系统的现状仍然不容乐观。目前各个生产部门在空调生产过程中的管理力度尚不足, 致使工作效率低下、对环保的观念了解不深入、能源浪费严重。除此之外, 我国目前的制冷技术与世界上的先进技术相比还有一定差距, 就节能减排的观念来看, 在空调制冷技术方面我国缺少创新技术, 然而国家目前的创新技术研究主要针对的是房间的降温, 这直接影响了空调制冷系统的研究发展。总之, 应该加强空调生产的管理力度, 重视监督审核环节, 在技术方面要积极创新, 不断优化制冷系统, 以达到节能减排的目标。

2 影响空调制冷系统的因素

2.1 温差

在空调制冷系统中温差越小就越容易实现且能源消耗也相应较低, 如果温差较大就会造成更多的热量消耗, 也会带来更多能耗。因此对尽量降低温差的控制与调节是节能的重要发展方面。为了保证机房内的热量正常传给制冷剂, 应该保持蒸发器内制冷剂的蒸发温度低于空气温度, 这样压缩机才能正常工作抽走由制冷剂吸热蒸发成的气体, 以免由于蒸发器内的吸热蒸发的气体因无法正常被吸走而汇集, 导致内部压力越来越大, 蒸发温度也会随之升高, 影响正常制冷效果。一般情况下机房空调内的蒸发器都是直接蒸发式的, 温差一般会保持在12~14度之间, 如果因为一些不良因素的影响温差就会变大, 从而导致能耗增多。

2.2 冷凝压力

空调制冷系统中冷凝压力也是节能的一个重要因素, 冷凝压力就是冷凝器中的气体由于进行分子运动而与容器壁发生碰撞, 容器壁单位面积上受到的压力。冷凝压力的大小与分子运动速度有关, 分子运动速度越快压力越大。通常空调制冷系统中都采用风冷式冷凝器, 结构是多组盘管, 并且在盘管周围还增加肋片, 很大程度上增加了空气的传热面积, 然而这种设计却有一定的缺点, 由于肋片之间的间距很小, 时间久了会有一些杂物附着在冷凝器上, 导致空气不能大量顺利的通过冷凝器, 影响了传热效果, 冷凝效果也随之下降, 同时也造成了很多能源消耗。除此之外, 在对空调系统进行抽真空和加液时如果操作不当, 会导致系统中混有一定量的空气与水分, 制冷剂的冷凝和和热循环过程会受到相应的影响, 从而导致冷凝压力升高, 有时会超出正常范围, 也会造成电力的损耗。

2.3 膨胀阀开启度的影响

膨胀阀开启度是影响空调节能的重要因素, 膨胀阀的开启度应该适当, 如果开启度过大会不但会影响空调正常的工作效果, 还会造成能源大量损失。通常膨胀阀在保证压缩机回气过热度稳定的基础上, 为蒸发器提供适量的冷凝剂, 以达到增强制冷的效果。然而随着空调使用时间的增长膨胀阀会因为磨损而发生内部结构的改变, 影响其原本的工作质量。工作人员必须定期对膨胀阀进行检查, 在检查时应该关闭系统, 使系统停止工作, 将温度表插入回气口保温层, 温度稳定后记录数值, 在对出气口测量完毕后开机运行, 当系统运行状态稳定后, 一般在开机运转15分钟后认为状态稳定, 进行高压测量, 压力值若与标准值一致则认为系统正常运行。反之, 则需要进行调整。

3 空调的节能方法

3.1 利用自动控制技术

通常对空调末端进行控制时会利用设备自动控制技术, 通过自动控制系统对空调末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等设备的运行状态进行监控和控制, 已到达当任何一个个部位出现过多能源消耗时被及时发现, 避免过多的电力消耗。该技术的原理是利用数字控制器将获取的数值进行数学运算而实现数字化控制, 从而达到节能的设计目的。

3.2 利用变频技术

随着空调节能技术的不断发展, 更多的新型科学技术在国内空调制造中得到了广泛、有效的应用。在对空调系统中的水泵和风机进行控制时通常采用变频技术, 变频器通过对空调系统中的水压差和温度差进行数值采集, 通过自身系统的数值分析, 将命令传递给变频器, 通过变频器对空调系统的水泵和风机进行数字调节以及控制, 从而达到节能的目的。变频技术可以快速的对水泵与风机进行调节, 具有高效性。

3.3 动态变流量技术

通常当空调运转负荷发生超出承受范围之内的变化时, 系统会对收集到的一些数据进行模糊粗略的估算, 及时对冷水机组和冷却风机的状态参数进行控制调节, 从而使冷水机组的工作状态和冷却水流量以及冷却风机的风量达到正常标准, 确保机组的工作状态与效率都处于最佳状态。通过对冷水机组运行状态中数值的收集与模糊粗略运算, 可以将系统分析得到的参数送到冷水机组、冷冻 (温) 水的控制子系统、冷却水控制子系统、冷却风机控制子系统, 从而保证空调系统能够及时从不良状态转变为运行最佳状态, 并且始终处于工作效率最高以及最佳状态。

3.4 空调制冷系统的维护

专业的工作人员是保证空调正常运转的必要条件, 近年来针对国外进口的自动化极强的中央空调, 许多专业的工作人员便忽视了节能技术的学习, 其实在这种情况下更加需要空调系统的维护与检验人员不断更新自身的知识结构, 紧随社会的发展需求。另一方面, 在对空调进行控制时应该根据使用地点的具体温度需求情况, 在满足对空调需求的前提下尽量少开机组, 并且减少使用时间。在夏季这个对空调依赖性很大的季节, 应该密切注意机组运行状态, 避免因气温明显升高而使热负荷过大, 应该提前增加机组。为了不影响冷凝器、蒸发器的正常工作, 应该及时清理周围的杂物, 使热交换正常进行, 以免由于增加主机热量而引起电量的损耗。除此之外, 还应该注意设备及管道的保温工作, 这方面对节能是很重要的。总之, 在空调制冷系统的维护工作方面, 实现其在低负荷状态下高效节能运行是主要研究方向。这对于空调制冷系统的节能具有重要意义。

4 结语

随着经济发展的不断加快, 节能观念不断深入人心, 我国虽然资源丰富, 但是在经济发展的关键时期对于资源的需求量越来越大, 必须进行节能减排以符合社会的真正需求。在空调制冷系统设计时要以节能为基础, 现阶段我国的空调制冷技术处于发展阶段, 在许多方面都需要优化改进。生产高效率的压缩机电机、降低风机和电机的损耗, 通过一些手段使空调处于最佳的工作状态, 以达到节能的目的。争取为创建能源友好型、资源节约型社会贡献自己的一份力。

参考文献

[1]莫显状.关于节能空调制冷系统研究[J].电源技术应用, 2012.

[2]刘雪峰.中央空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究[D].华南理工大学, 2012.

健康住宅的新风系统节能设计 篇9

1 新风系统在健康住宅中节能的重要性

健康住宅能够很好地提供舒适的生活环境;健康住宅能够很好地有效节约资源, 淡化环境污染。健康住宅新风系统设计, 是指根据用户需求和当时实际情况, 运用先进技术、机械和材料[1]。健康住宅新风系统设计中“适用”原则提出节能的理念, 要抵制浪费和奢侈。高效运用资源就要投入更多的科技力量, 运用智能方式让建筑在使用、功能和系统上提高使用效率。发展健康住宅最高理想是实现自然、建筑和人之间的和谐统一。

2 新风系统设计应注重解决的问题

(1) 坚持生态设计, 注意解决脱离生态以及浪费能源。健康住宅新风系统是生态设计体系, 是绿色节能建筑的关键和基础。生态化的建筑设计要运用“建筑、技术、生态”为发展理念, 在设计时重视建筑环境、生态的特征和技术的选择, 在监督能耗时从资源节约和环境保护等方面对生态环境和建筑功能的持久性和稳定性予以考虑;

(2) 坚持多元共融和整体设计, 注意避免单一性。健康住宅新风系统设计要满足多元共融和整体设计的特点, 和当地文化底蕴相结合, 完善和整合建筑功能, 符合使用者对高舒适环境的需要, 增强设计的文化品质和环境质量。

在设计中要力求系统化、智能化、逻辑化和科学化, 让整体功能满足各种使用要求。

健康住宅新风系统设计是在建筑设计中融入人文精神、生态精神、生物技术和能源策略, 强调能源结构和自然经济的生态化, 运用绿色GDP为政策导向促进生态再生、循环经济、知识经济的可持续发展;

(3) 坚持综合性、跨学科的建设, 注意避免空间不足。健康住宅新风系统设计比传统建筑设计理念涉及更宽阔的领域, 是一项综合性、跨学科的设计, 是多种学科相互融合交叉的产物。健康住宅设计在操作上要以广义建筑学为主导, 在景观生态学、自然资源学、城市生态学、恢复生态学、地理学、植物群落学等为基础, 结合经济、热能、环境、生物、材料、结构等进行综合性研究, 为健康住宅新风系统设计拓展空间。

3 新风系统的原理

新风系统是持续并有效控制通风路径的住宅通风方式。其主要目的和功能是解决室内通风和换气问题, 通过性能良好的风机和气流控制系统, 加快室内污浊空气的排出和室外新鲜空气的注入, 去除室内有毒有害气体, 改善室内空气质量利于人体健康。这种技术对室内温度影响甚微, 是彻底解决室内空气污染的最佳途径。

4 新风系统的类型

4.1 单向流新风系统

单向流系统是机械式排风与自然进风结合而形成的通风系统, 由排风机、排风管路、排风口和无动力的进风口组成。进风口一般安装在室外空气质量较好、噪音较低的外墙或者外窗上, 排风机一般安装在卫生间或者厨房的天花吊顶内, 排风口安装与排风机较近且与进风口相对较远的外墙上。

单向流新风系统具有造价低, 安装简单, 运行费用低的特点, 但同时也具有功能简单, 性能不稳定, 隔音效果不佳的不足[2]。可以满足一般住宅的要求, 无法满足高端住宅。

4.2 双向流新风系统

双向流新风系统是基于单向流新风系统上增加了进风机进风管道的通风系统。由于增加了带动力的进风管道系统, 排风和送风可以同时进行, 增加了换气的效果, 对空间的密闭性要求较低, 通风系统更加稳定。双向流新风系统具有性能稳定、灵活方便、隔音效果好的特点, 但初投资和运行, 管理费用较单向流大, 安装也较为复杂。

双向流新风系统既有送风管路, 又有排风管路, 可以实现优化室内气流组织, 灵活控制进、排风量, 提高室内空气质量和舒适度[3]。

5 实现新风系统节能主要设计方式

为了满足健康住宅对室内空气质量的要求, 进风口可配置过滤器, 以提高进风的空气质量;为了提高新风舒适度, 可在进风口增加预热设备, 提高新风出风口温度, 有效解决严寒地区冬季室外温度低的问题;为了使新风系统更加节能, 可以在双向流新风系统的基础上增加热回收交换器, 进风机、排风机和热交换器组成一个集成设备, 使系统达到节能的目的, 热交换率可达到70%[4]。在热交换器的作用下, 有效减少了排风热量和冷量的损失, 大大节约了冬季的供热能耗和夏季的供冷能耗, 同时也可承担一部分预热功能。

通过采用毛细管网辐射供冷暖系统和置换式调湿新风系统, 实现室内环境温度、湿度的独立控制与调节, 让室内常年保持在温度20~26摄氏度, 湿度30%~70%之间, 提供每人每小时新鲜空气量达80~100立方左右, 达到健康舒适居住的要求。

安装24小时持续置换式新风系统, 室内每个房间的地板上都有若干个进风口, 在墙体上端也有极小的排风口。

置换式调湿新风系统采用下送上回的送风方式, 将室外空气经过过滤、除尘、消毒、除湿、加湿等多级处理以后从送风口送入室内。

由于处理后的新鲜空气温度略低于室温, 会在地面形成“新风湖”, 溢满房间的每个角落。新风随着人体及室内热源缓慢攀升, 并将人体及室内的污浊空气带往高处, 由顶部的排风口排出, 新风连续下送上回, 形成置换式新风循环。

6 结束语

综上, 本文对健康住宅的重要性进行了分析, 研究了新风系统设计应注重解决的问题, 并以此为基础探讨健康住宅新风系列的设计选择方式, 对于提升健康住宅的新风系统节能设计水平有一定的参考价值。

参考文献

[1]龚波.民用建筑节能设计标准[D].西南交通大学, 2012.

[2]朱伟峰, 陈建萍, 叶倩.自然通风技术在某生态建筑中的应用分析[J].制冷与空调, 2013.

[3]杨洪生.新风空调系统的设计与应用[J].建筑学报, 2011, (3) .

建筑给排水系统的节能设计 篇10

1 建筑给排水节能意义概述

一座建筑的给水和排水是一个彼此联系的系统, 该系统的运行包括两个要素, 一是能源要素, 二是水源要素。住户对水资源的使用几乎是不停止的, 因此建筑中的能源有很大的比例是被给排水所消耗的。因此对建筑进行节能设计的过程中, 其重心之一便是从给排水系统中节约能源。

相关调查数据表明, 对于城市商用型建筑体, 其单位时间的总能耗里, 最重要的一部分便是卫生耗能与热水耗能。在同时兼顾不同地区差别以及不同季节差异的前提下, 假设建筑物中的自来水温度初始值是十二摄氏度, 而一般热水器的热效率为百分之九十, 则仅在城镇地区, 其热水能耗这和成电能即能够达到245亿千瓦时左右。而在这其中, 一些饭店、医疗场所、运动场所等公共设施则每天需要更多的水资源, 写字楼和商场等楼宇的水消耗也是一个很大的数字。据统计数字表明, 当前在欧美等一些发达国家, 建筑物的能耗中, 排在首位的是空调供暖的能耗, 紧接着则为生活热水供应的能耗。在欧洲和日本, 居民的居住消耗能源中, 仅仅热水器的能耗即占据总量的百分之十九, 且该比例目前依旧在上升。由此可知, 对于给排水系统进行节能设计, 对于节能减排和绿色发展, 有着很现实的意义。

2 给排水系统节能设计实例分析

2.1 工程简介

本文所研究的建筑工程净高为99.5米, 地下三层, 均为车库, 地上32层, 其中地上的1-2层设置为底商, 仅一层有洗手间, 从3层至32层均为居民住户。结合国家标准的规定, 当居民住宅建筑的层数多于十层则属于高层, 而若建筑净高超过一百米则为属于超高层。本文的研究对象净高小于一百米, 属于高层, 故不必设计避难层。

在该建筑的给排水系统设计中, 依照惯例将该系统分为以下几个子系统: (1) 给水子系统、 (2) 排水子系统以及 (3) 消防子系统。其中, 排水子系统又可以细分为雨水排水和污水排水两个部分;而消防子系统细化成消火栓、自动喷水以及灭火器部分。考虑到地下为停车场, 而地上的1-2层位商户, 因此在这几层当中设置了自动喷水灭火系统。

2.2 生活给水的节能设计

(1) 参数的设定

经调研, 该建筑体处于城市市政管网的南部, 市政管网的供水压力维持在0.2兆帕。结合洗手间用水设施, 此建筑为二类住宅, 所以将住宅的用水额设置为二百升 (每人每天) , 用水变化系数为3.1 (以小时计量) , 用水时间为全天二十四小时。全楼的居民总量是一百九十户, 平均每户的人数为4, 则可计算出全天用水量的峰值。

(2) 给水设施的设计

显然该建筑如果仅仅以城市给水网络作为压力进行供水时远远不够的, 结合国家标准, 在一栋楼宇中的所有用水点, 水压峰值必须低于0.35兆帕。因此, 出于节能的考虑, 对该楼宇通过分区的模式进行供水的设计。分区供水的优势相对于传统方式是比较明显的, 一方面能够降低能耗, 使水压不至于被浪费, 另一方面则节约了设备支出, 降低一些部位的噪声分贝值。

在本实例的给水设计中, 其纵向分区的设置, 充分遵守节能理念, 结合一些典型的节能建筑设计样板, 拟定数个节能方案进行论证选择, 从而找出最适合建筑的节能给水模式。最后经过比较和评估, 把该建筑体的生活给水模块划分成四个分区, 并将“下行上给”作为组中的供水模式。其中, 地下的数层车库部分, 可以通过市政供水管网直接提供水源, 而地上的商铺同样以市政管网进行水供应。由于建筑的2楼未设置洗手间, 因此是不需要给水的;将三层以上的区域分为三个, 其中三层至十一层设置为低层区域, 十二层至二十二层属于中层区域, 二十三层至三十六层属于高层区域。在具体设置中把一层及以上的三区供水模式设计了2类方案, 一种是基于减压阀+水箱的供水, 另一种是并列供水, 后者不设置水箱。而此楼宇所需的供水最小压力值处于市政管网的压力区间, 而商业用水与住户用水不同, 具有随机性, 所以本着节能的理念, 不在此处设置水泵装置, 从而起到节能效果。下面对两类方案进行比较和选择。

第一种方案:减压阀+水箱。考虑到此楼宇属于一般的高层住宅, 且楼宇的层数与高度也不许配置相应的避难层, 所以是不能为每一个分区以相对独立的水箱进行供水的, 所以选择在楼宇最高层配置水箱系统, 由上而下进行供水。因此在楼顶的水泵屋配置主用和备用两套水泵设备, 提供水箱系统的水源。结合国家标准, 每一个分区之内, 其位置最低的水压必须小于0.45兆帕, 因此必须为每一个分区配置减压装置。图1所示为方案一的设计示意图:

第二种方案:并列供水。结合每一个分区的高度差, 为其设置立型进水管道, 管道不设置水箱, 也不进行减压操作, 而是直接进行供水。所有的进水管均布设于竖井中, 并在必要的位置部署减压装置。图2所示为方案2的设计示意图:

结合以上的2个方案, 从几个方面进行比较, 分别是设备的使用、动力消耗、占用的面积、造成的污染、事故风险、供水可靠性、整体比较。如下表所示:

结合以上的比较和分析, 本研究为该建筑选择了更有节能优势的方案2。

2.3 排水系统设计

(1) 系统分析

本研究的楼宇在排水方面, 一般来讲均为生活污废水, 所以污物并不会有较大幅度的成分变化, 因此楼宇的地面以上采用重力的方式进行排水, 地面以下则通过集水坑的方式, 在压力的作用之下进行排水, 达到节能的效果。

(2) 排水方案的比较

对此过程的排水设计, 考虑到的因素包括污水的排水设计、废水的排水设计以及雨水的排水设计。考虑到雨水一旦形成一般都很集中, 会导致较大的瞬时流量, 因此在设计时应将其与污水的排放分开设计, 采取独立排水的方法。而污水与废水的排放, 经过分析论证, 主要从以下的2个方案里进行选择:第一种设计方案, 将污水和废水以分流的方式进行排放, 洗手间中布置2套排水管, 厨房一套排水管;该方案的示意图如图3所示:

第二种设计方案, 将污水和废水以合流的方式进行排放, 洗手间中布置1套排水管, 厨房一套排水管。该方案的示意图如图4所示:

以节能的视角对第一种和第二种方案进行比较, 可知第一种方案将污水与废水进行分别处理, 能够在很大程度上保证室内环境, 但是其缺点也较为明显, 由于三根管道占用了较小的卫生间, 使空间的优化使用受到了破坏, 且提升了施工材料费用与工程整体费用。而第二种方案则能够显著提升室内空间利用率, 且加入能够在排水时加大流量, 则不会产生过多淤积。在设计中考虑到大水流对于设施的冲击等破坏, 为其设置了专用通气管。

由此可知, 在节能环保的标准之下进行两种方案的比较, 第二种方案有着较为显著的优点, 故本设计选取了第二种方案。

2.4 消防系统分析与设计

(1) 参数的确定

考虑到此楼宇已经远超十九层, 所以是比较典型的高层楼宇。结合国家制定的建筑防火要求, 必须为其设置高于十五升每秒的室外水量, 以及二十升每秒的室内水量。此外, 设计可喷水持续时间高于一小时。考虑到楼宇越高, 空中的风速也越高, 因此若发生火灾则其蔓延速度也越快, 因此必须对消防系统进行合理的选择。

(2) 消火栓的模式设计

在消火栓模式的设计中, 由于设计对象为高层楼宇, 因此其各类参数的标准应显著高于一般建筑。只有对消防设施进行合理的设计, 才能在安全的基础上做到节能和环保。结合国家消防法规, 消火栓的水压应小于1兆帕, 在水压高过此数值的时候, 则应设计分区给水装置。而栓口水压高过0.5兆帕的情况下要设计必要的减压装置。在实际设计中, 将此建筑的消防分成2个区域:低于十六层属于低区, 十七层以及高于十七层是高区。结合目前的一些设计典范, 在消防栓设计上有2类方案, 第一种方案是为各分区均配置消火栓并联加压泵, 这种方案的示意图如图5所示;

第二类方案则设置的是串联加压装置, 这种方案的示意图如图6所示。

同样以节能的视角对方案1和方案2进行比较, 可知方案2的水泵设备不必有太大的扬程参数, 且功率要求低, 因此耗能较小, 管线也较短, 因此充分起到了节能的效果。但采用方案2必须在设计时考虑到其配置条件, 实现消火栓的合理布置。

3 结束语

随着我国经济的平稳快速发展, 城镇化进程已经是社会经济发展的主流, 随之而来的是大量的人口从农村地区来到城市, 这也催生着房地产业的跳跃式发展。而我国城市的总用水量曲线逐年抬升, 在这其中有大部分来自居民用水, 所以在节能环保的大趋势下, 建筑设计必须体现出能够节水节能的特点。这就给建筑给排水设计人员提出了新的挑战。设计者必须能够一方面满足居民用水的稳定性需求, 另一方面还应通过节能环保的设计来实现水资源的节约。只有秉承着可持续发展的模式, 经济和社会发展才能快速、平稳地推进。

参考文献

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