前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的水循环的重要环节主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
到目前为止,我已经听了18节课。这些教师都很卖力,教学设计写得很认真,但大多数为抄袭志鸿优化设计上面的,由于是抄袭同一本书,难免有雷同。我想到了没有自己思想的课堂会是多么糟糕。
一个没有自己思想的教师还是一名好教师吗?怎样才能上好一节课,怎样才能做一个有思想的老师。
通过这几天我对课堂教学的观察和思考,我认为至少应在以下几个方面来提升自己:
第一, 准确理解、领悟高中地理课程的五条基本理念。
第二, 深入理解、领悟高考说明的四大点和十三小点。
第三, 对课程标准和教材把握准确、到位。
第四, 深刻把握地理学科的知识结构、恰当渗透地理学科思想。
第五, 注重师生的互动、遵循探究的思路。
第六, 关注学生个体的差异性,给予即时的评价和反馈。
下面我举例说明,怎样才能做到以上几点呢?比如,这次课程改革的重要理论就是建构主义理论和多元智能理论。这是由于学生的认知特点和教师的认知特点不同及个体的差异性所决定的。
比如,在学习水循环的内容时,我听了几个教师的课。他们均是直接按照教材中的水循环模式图来直接讲解,这里面就没有很好地体现建构主义理论。我想如果能给出一条具体的河流,如长江的源头、河流、入海口、夏季风、降水等景观图片,让学生自己拿出一张纸来画一个水循环的模式图,效果是否更好呢?这样从现象到本质,或许更符合学生的认知规律,也更建构主义的理念。
再比如,讲热力环流时,有些教师直接让学生在教材中找出其概念,然后深入分析概念。我认为这样也没有体现建构主义理论,也不符合学生的认知规律和特点。如果能让学生运用物理学的知识,自己动手画出白天的海陆风,从而引导学生得出热力环流的概念,是否要比直接给出热力环流的概念好呢?我想这是不言而喻的,所以我就想,我们一线的地理教师不要光上课,还要不停地思考怎么去上好课,提升课堂教学的效率,做一个有思想的人。
关键词:初中;物理;实验
初中物理是一门重要的自然学科,它要求学生具有较强的观察力,以便学生在实验时能够快速领悟实验要领,验证物理规律。但是很多物理教师在教学时忽略了实验教学这一重要环节,把教材中设置实验的部分也是通过课堂讲解的方式灌输给学生,从而导致学生对实验内容不理解,物理成绩不理想。因此,教师应根据大纲要求,积极指导学生实验,促进学生掌握知识并熟练运用。
一、优化教法,激发学习兴趣
初中物理教材中安排的实验很多都是“验证性”的,很少出现“探究性”的实验,这就使得学生在实验时觉得单调、乏味。因此教师在优化教学方法的时候不妨增添一些与学生日常生活息息相关的探究性实验。例如:在教学《三态变化》这一节时,我先问学生:“同学们回想一下拉开冰箱门的瞬间有没有水汽冒出来?吃冰糕时会不会看到有水汽呢?”学生顿时觉得很好玩,异口同声地回答:“有!”课堂气氛立刻变得很热烈,学生们的学习兴趣也变得很浓厚。教师还可以经常在班级里举办一些制作竞技比赛。例如,在学完电路那部分内容之后,我用干电池、导线、单刀双掷开关还有灯座及灯泡组成了一个稍微复杂的电路,然后请几名同学比赛看谁最先把灯泡点亮。通过开展这种竞技活动可以激发学生的学习兴趣,使学生感受到物理实验的趣味性,从而大大提高教学效果。
二、多媒体辅助实验教学,增强演示效果
演示实验,顾名思义,就是教师利用一些实验器材向学生示范实验流程,是初中物理实验教学的主要方式,对激发学生学习兴趣、拓展学生思维,有重要的意义。但是有些实验变化很细微、迅速,或者受条件限制,实验没办法演示。针对这一情况,教师可以利用多媒体技术来增强演示实验的效果,让学生更好地观察实验。例如:在教学物态变化时,因水循环的实验过于烦琐,在课堂上演示势必会花费很多教学时间,于是在教学时我用电脑模拟了一段水循环的小短片,通过多媒体投影给学生观看,让学生能够看清三态的变化。学生感觉很惊讶,纷纷表示:“原来天上的云也和水有关啊!”还有的说:“水是自然界最宝贵的资源,我们都离不开水,所以我们要珍惜水资源!”通过多媒体技术来演示物理实验可以有效地增强演示效果,让学生对实验现象一目了然,对自然界中的云、雨、霜的形成有了深刻的认识,同时还让学生树立了保护水资源的意识,大大提高了教学效果。
三、指导学生总结实验心得,使知识系统化
初中的物理实验都是配合教材内容而设置的,其主要目的是为了让学生加深对某一知识点的理解和认识。为让学生理解并掌握物理实验基本思想,培养学生动手实验的能力,教师应积极帮助学生归纳、总结实验思想,让学生日后可以更好地学习物理知识。例如,在如何减少实验误差的教学中,我给学生总结了几种常用的减少误差的方法,如“替代法”“修正法”等。然后我问学生:“我们之前在做什么实验时就曾使用过替代法来消除实验设备不准确造成的误差的?”学生立刻就想到了伏安法测电阻的实验。那个实验的误差主要是由实验原理不完善以及实验设备不准确造成的,使用替代法可以将这两方面的误差都消除掉。然后我让学生回忆一下替代实验的步骤是什么,学生想了一会,画出电路图,并能够准确地说出用电阻箱替代电阻Rx以及怎样调节电阻箱,这充分说明学生在我的引导下把知识串联了起来,学会了总结相关知识点。引导学生总结归纳,可以让学生将知识系统化,以便学生日后更好地学习。
此外,实验教学的目的是培养学生实验的能力。学生的实验能力并不是教师口头传授或者是反复观察演示实验就能提高的,而是要在教师的指导下,学生自己动手操作、反复实践、勤加练习。因此,初中物理教师在进行实验教学时一定要加强对学生的技能训练,让学生具有一定的实验能力。
关键词:暖通 空调 水系统 安装 质量
Abstract: hvac engineering construction is the core in the water cycle system. If the water cycle construction process problems, hvac system operation will be affected by the most direct impact, can't even work. Air conditioning water system in the process of installation often appear all sorts of quality problem, its construction and installation must be taken seriously and quality.
Keywords: air conditioning water system installation quality
中图分类号:TU96+2文献标识码:A文章编号:
安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境,其作用主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。暖通空调工程施工包括空调设备及空调管道的施工等,系统复杂。在暖通空调水循环系统中,冷冻水循环系统管道线路不通畅是经常遇到的问题。而其直接原因就是管道线路的交叉,施工过程调整不及时,使管道网络中出现很多气囊堵塞,造成水循环系统无法正常工作。
一、暖通空调的水循环
作为暖通空调的核心系统,水系统中央空调是施工中最关键的环节,施工出现问题会直接影响系统正常运行。水循环要有合理的安排管道设计,降低由于设计的原因造成的暖通空调故障,为可能出现气囊的管道位置设计专门的排气系统。暖通空调最常见的问题是冷冻水系统管道循环不畅。造成管道循环不良的原因之一是管道因各专业管线交叉,施工中没有协调处理好,造成管网出现许多气囊,影响管网循环。要想解决水循环系统的故障,必须在安装施工前做好清理工作,在施工过程中注意未封闭管道口的污染防护。为水循环系统管道网络设置排污阀,做好设备连接前的分段清洗工作。
影响暖通空调的水循环的主要因素,一是供暖干管的坡度不合适,供暖干管的坡度是通过管道支架来决定的,在施工过程中只要能够保证管道支架的位置、标高符合设计,那么就不会出现坡度不当的问题。在进行干管安装前将干管调直,安装支架前,按照设计的管道坡度和标高对支架的间距进行计算,并严格按照相关规范和设计进行施工,确保支架施工的质量;二是支架使用方面的问题,暖通空调安装施工过程中还经常出现固定支架和活动支架混用的问题,一些项目中还存在着仅使用某一种支架的情况,支架混用或者仅使用某一种支架
会导致管道伸缩时无法向预定的方向进行。
二、暖通空调水系统的安装技术
1、水管安装技术
水管作为暖通工程水系统重要的组成部分,其加工制作和安装质量至关重要。水管安装要严格执行国家规范,冷冻水主干管及冷却水管吊架要采用弹簧减振吊架,而且吊架不能固定在楼板上,应尽量固定在梁上,或在梁与梁之间架设槽钢横梁固定,水管穿过楼板或过墙必须采用套管,且套管与水管之间要用阻燃材料填封。具体来说在空调水系统安装的施工中为得到所需要长度、形式的钢管,需要对其进行加工,这是暖通空调管道施工的重要环节。
首先要仔细熟悉图纸,清楚工艺流程及管道、管件、阀门的材质、规格型号、连接方式、支吊架形式等,并结合施工现场理解设计意图,明确对安装的技术要求;第二,施工前要对材料进行检验和试验,不合格品不能投入使用,对焊管要进行清洁及表面出锈处理,直到露出金属光泽再刷红丹防锈漆两遍,管两端各留l00mm不刷,已备焊接,管壁厚大于等于3mm的焊管焊接前必须开V型坡门,焊缝要求宽度均匀,无夹渣、裂纹、气孔等缺陷;第三,管道安装坡度,坡向应符合设计要求,冷却水供水管坡向进口及立管,冷却水回水管坡向使水低头走,凝结水管破向使水低头走,管道坡度,可用吊杆螺栓或支座与管道间的垫板调整;第四,管道试验应分层进行,冷却水、供水回水管为一个试验压力为0.8MPa,凝结水管只作闭水试验,接口有无渗漏。
2、管道支、吊架的安装
管道安装应符合下列要求:一是各种形式管路连接时,坡度应符合设计和施工规范要求,软管连接的长度不宜大于150mm;二是管道穿过结构伸缩缝、沉降缝敷设时,根据设计要求,采取柔性连接保护措施;三是无论采用焊接、管螺纹连接还是法兰连接,接头均不得装设于墙体、楼板等结构处,不得设于套管内;四是立管安装时,为保证主立管垂直度,防止倾斜,层高小于等于5m时,每层必须安一个管卡,层高大于5m时每层不得小于2个管卡,管卡安装高度距地面1.8m,两个以上管卡可均匀安装。
对主管必须按设计位置装设固定支架,以承受立管重量。固定支架时,支架横梁应牢固的固定在墙、柱子或其他结构物上,长度方向应水平,顶面应与管子中心线平行。金属管道的支吊架的形式、位置、间距、标高应符合设计或有关技术标准的要求。支吊架的安装应平整牢固,与管道接触紧密,管道与设备连接处,应设独立支、吊架。冷(热)媒水、冷却水系统管道,机房内总、干管的支吊架应采用承重防晃管架,与设备连接的管道管架宜有减振措施。当水平支管的吊架采用单杆吊架时,应在管道起始点、阀门、三通、弯头及长度每隔15m处设防晃支吊架。
三、暖通空调水系统的安装质量控制
1、建立工程质量保证体系
为实现施工过程全方位的质量控制和管理,施工企业必须建立和健全以项目经理为首的工程质量保证体系。用企业中的生产、技术、经营、动力设备、材料等管理部门的工作质量
来保证施工现场的工程质量,用企业质量管理系统的工作来控制工作质量和工程质量。实行工程质量目标管理,以工程质量目标为目标,通过工程质量目标设计,将其展开为全部施工管理人员和操作人员的工作与操作质量目标。在工程施工全过程的每一个工序中,通过全体人员有目标的劳作,显示为一定的工作质量和工程质量。
2、严格施工材料关
各种施工材料在暖通空调工程系统中起着重要的作用,用于暖通空调工程的各种器材,特别是用量大的管材、管件、散热器等主要大宗材料,都要有符合国家要求的出厂质量合格证,材质型号、规格、性能都符合国家的有关标准和本工程使用的设计要求。专业技术人员要在各种材料、配件、器材进场时对其规格、型号、质量进行严格地检查验收。各种器材进场检查验收时,要检查其是否三证齐全,还应在安装前严格按施工验收规范的要求,进行强度和严密性试验,一切都合格后方可使用。对一切不合格产品一律不准进场,更不得使用。
3、严把施工质量关
当今建筑行业的一线工人大都是农民工,专业知识和技术水平参差不齐,而暖通空调工程技术含量相对要求较高。为此施工员首先要对施工班组进行技术、安全交底,让他们明白该做什么、应怎样做,如果工作中要求不严格,将会造成安装质量达不到设计及规范要求而返工。其次是经常现场检查已制作和安装好的设备,发现问题及时解决。最后在进行单机试运转联合试运转时,要跟监理单位及设备供应商一起进行,发现问题及时协调解决。工程测试暖通与空调工程质量中有一部分内在的、功能性的质量,是不可能通过观察和测量来确认的,而是要通过各种仪器、仪表的测试来确认。工程测试是对工程内在质量的检验,因此,还必须有建设单位、监理单位及设计单位的有关人员参加,并会签试验记录单或测试报告。
4、注重检查验收关
关键词:中央空调;建筑节能;耗能;措施
一、中央空调能耗分析
(一)水冷式中央空调系统中能耗最大的设备属冷水机组,冷水机组按照压缩机的类型分为:往复式(也称活塞式)机组、螺杆式机组和离心式机组,其动力能源为电能和热能,按照其额定制冷量和制冷效率,一般的额定输入功率从100KW到1000KW。冷水机组的目的是生产低温(7°C)的冷冻水,所以供水温度的高低直接影响机组的负荷。而末端空气处理机起动的多少也会影响冷冻水的回水温度,回水温度越高,机组负荷越大。
(二)冷冻水循环泵(简称冷冻泵)主要提供冷冻水循环的动力,其输入功率一般从11KW到132KW,传统的设计冷冻泵为定量泵,输出功率恒定不变;冷却水循环泵(简称冷却泵)主要提供冷却水循环的动力,其输入功率一般从11KW到132KW,传统的设计冷却泵为定量泵,输出功率恒定不变。
(三)冷却塔风机主要为冷却水降温提供风力,其输入功率一般从3KW到15KW,传统的设计冷却塔风机为恒速风机,输出功率恒定不变。
(四)空气处理机是进行室内空气温度调节的末端设备,其中风机提供了室内空气循环所需要的动力,通常采用恒速定风量风机,额定功率从0.5KW到15KW,但数量较多。
(五)中央空调的设计往往是按照当地的气象资料和建筑物的特点而设计的,并考虑到最大能量需求,还要预留10%至20%的设计余量,所以主机、水泵、风机都有很大的余量。
(六)由于季节的轮转和时间的变化,中央空调全年以最大功率运行的时间很短,一般不足1%,所以大量恒速电机存在很大的节能潜力。
(七)用户的维护意识淡薄也是造成中央空调效率降低的原因之一。
二、中央空调节能措施
(一)制冷主机的节能
在中央空调系统中,主机能耗占总能耗的60%以上,因此主机的节能运行是整个系统节能的重要环节。常见的节能控制方法有:
1、启停最佳控制。空调装置消耗的电能等于装置运行的时间和装置的容量的乘积,如果运行时间减少,消耗的电能就会按比例下降,对建筑物不同场所的空调负荷进行详细的调查分析,寻找最佳启停控制方式。
2、针对负荷分别徐徐增减主机开启的台数或调节主机运行功率。
3、参数选择。在中央空调设计时合理设定室内设计计算温度和湿度,避免夏天采用过低温度和冬天采用过高的温度,设计中避免送风温度过低,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大,系统耗能也越大。
(二)水泵的节能
由于水泵在设备选型时大都留有余量,因此水泵的出水侧阀门都不会全开,有的仅能开到1/2,这就造成了阀门的节流损失,同时由于阀门限制水量,使主机的制冷效果不理想,往往造成单机供冷不够,双机或多机时却在部分负荷下工作造成大量的电能浪费。在此,变频调速技术能使阀门全开,其节流效果良好。
(三)冷却塔的节能
冷却塔的能耗在空调系统中所占的比例虽然并不大,但由于其使用频率高,累积能耗还是十分大的。
1、温度控制。利用热敏电阻连接温度调节器,控制冷却塔风机电源的通断,热负荷变化时,通过热敏电阻的检测,发信号给温度计,控制风机的开停,热负荷低于某种程度,命令风机停止运转,热负荷升高,再让风机启动,从而达到节能的目的。
2、风机台数的控制。对并联配置的冷却塔而言,风量的调节可以通过风机台数控制来实现,根据实际需要来确定风机开启的台数。
(四)水系统的节能
1、冷冻水系统的节能。冷冻水温度越高,冷水机组的制冷效率就越高。首先,不要设置过低的冷水机组冷冻水设定温度。其次一定要关闭停止运行的冷水机组的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,否则,经过运行中的冷水机组的水量就会减少,导致冷冻水的温度被冷水机组降到过低的水平。
2、冷却水的节能。由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数就越高。首先,对于停止运行的冷却塔,其进出水管的阀门应该关闭。否则,因为来自停开的冷却塔的水温度较高,混合后的冷却水水温就会提高,冷水机组的制冷系数就减低了。其次,冷却塔使用一段时间后应及时检修,否则冷却塔的效率会下降。
(五)围护结构的选择和改善
对于中央空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,研究表明,增大围护结构的保温性能,可降低中央空调的设计负荷。首先,合理设计窗的构造,对于窗户面积比较大的建筑物,应考虑采用吸热玻璃、热反射玻璃或遮阳措施,如遮阳板、屋檐、百叶板、窗帘等。第二,提高门窗气密性,房间换气次数由0.8h降到0.5h,建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗,可有效降低空调能耗。第三,使用节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的散热,从而降低各主要设备的容量,达到显著的节能效果。另外,通过在普通屋顶表面涂上浅色的、高反射率的材料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。
(六)减少水侧污垢、腐蚀及青苔的影响
中央空调水循环系统容易形成水侧污垢、腐蚀及青苔等,严重影响导热系数,是造成中央空调系统能耗偏高的重要原因。为了减少这些现象,除了在冷冻水管路安装用软化水设备和冷却水管路安装电子水处理仪等水处理装置外,每两个制冷运行期结束后都应对水循环系统管路进行除垢、清洗和保养。
(七)通风系统的清理维护
通风系统中污染物对能耗的影响体现在送回风系统上,大量的灰尘和颗粒物在送回风管道的内壁产生上聚集,降低了风阀和风管的性能;同时降低了送、回风速度和送、回风量,增加了风机的能耗,所以要经常清理。定期检查和清理更换过滤器,保持空调系统洁净,经常打扫空调箱、风机箱,清洗和更换消声器。
三、中央空调施工中应该注意的问题
中央空调施工质量的好坏直接影响到系统的运行效果,甚至影响到系统能否长期稳定可靠地运行,结合空调系统的工作特点,施工中应该注意一下几方面。
(一)管道的保温。冷热介质在传输过程中有冷热损失的部位均应保温,保温材料材料应该具备导热系数小、吸湿性小、抗冻性好、使用安全等特点,最小保温厚度应满足其外表面温度比最热月室外气温的平均露点高3°C,防治保温层外表面结露现象。在保温过程中,保温管壳应封闭粘结,严禁空气的深入。管道与支架之间,管道穿墙、穿楼板时保温不得间断,尽量避免“冷桥”、“热桥”现象的发生。
(二)通风管道的密封性。进行通风管道施工时,管道的密封性应放在首要位置考虑,风管法兰连接处或风管咬口有缝隙,会造成漏风现象,使冷量浪费在冷量输送的半途中,系统能耗增加。
【关键词]】暖通空调 设备安装 施工
随着人们对环境舒适度的要求和节能意识的不断提高,建筑物中的空气调节系统成为中大型建筑的标准配套设施。暖通空调通过实现通风、采暖实现空气调节的目的,提高了建筑物内住户的生活舒适度。暖通空调的施工安装质量,对空调系统的运行效果起着不可轻视的作用。并且施工过程较为复杂,施工中存在的不确定因素较多,容易出现质量问题。
一、暖通空调安装
随着我国科技的快速发展,家用空调器经历几展。因不能满足人民生活所需,最终被具有舒适、健康等特点的暖通空调所取代。因此,暖通空调逐渐得到了广大人民的青睐。 在建筑施工过程中,暖通空调施工其重要组成部分之一,其安装施工的复杂程度也非常的高。暖通空调设计主要包括新风系统、制冷供暖系统以及排风系统等设计,所覆盖的范围远远超过了供暖这个小范围。因暖通空调安装工程质量的好坏会直接影响到建筑物的使用性能,所以就必须严格控制施工过程,确保其安装质量。
二、暖通空调施工安装管理
1. 技术协调
图纸会审与交底也是技术协调的重要环节。图纸的会审应将各专业的交叉与协调工作列为重点。进一步找出设计中存在的技术问题,再从图纸上解决问题。做好技术交底班组充分理解设计意图,了解施工的各个环节,从而减少交叉协调问题。
2. 管理与组织协调
协调工作不仅要从技术下功夫,更要建立一整套健全的管理制度。通过管理,减少施工中各专业的配合问题。要全面了解、掌握各专业的工序、设计的要求,这样才有可能统筹安排施工,保证施工的每一个环节有序到位。 建立专门的协调会议制度,应定期组织协调会议,解决施工中的协调问题。对比较复杂的部位,在施工前应组织专门的协调会,使各专业队伍进一步明确施工顺序和责任。
三、暖通空调施工安装中存在的问题
1. 不合理的管线标位
暖通空调设备安装过程中,因用途各不相同,导致其涉及的各类管道安装就显得比较复杂。而一个完整的暖通空调设计, 其所包含对空调末端设备、电气桥架、排风管、送风管、冷冻水管、冷凝水管、喷淋管以及消防管等各种各样的设备与管道的设计。比如暖通空调设计过程中一些尺寸以及功能的管道规划、布局不合理,就会使得定位交叉、管线标高等严重现象的出现,给整个工程施工以及管理带来一些困难。一般情况下,在图纸设计不严明的情况下就草草进行施工,因此就导致了后期管道安装施工难度变大等的问题出现。使得某些管道被迫安装在不合理的标高或位置上,进而严重影响了整个工程质量以及施工进度。
2. 水循环的故障问题
暖通空调中,如水系统出现了故障问题,就会使得供暖通风的任务无法正常完成。因此,确保水循环系统的通畅是暖通空调设备安装中的重中之重。在水循环系统中,最常见的问题是其冷冻水系统循环管道的不通畅。而造成这一故障的原因主要有两方面:一是管道交叉;二是水系统管道不清洁,而出现的这两方面问题都可通过相应的措施进行改善。
3. 暖通空调设备的噪声超标
一般情况下,空调末端设备之间的相互碰撞所引起的设备噪音是暖通空调设备安装中一个非常棘手的问题。 而我国的风机盘管技术经过多年的发展,已经相对成熟,所生产出的产品也都能够符合国家规定的噪音标准。但是其实际的情况却恰恰相反,生产厂家所提供的产品参数值远远高于国家规定的噪音标准值以及现场测试值。因此,暖通空调设备布局设计就显得尤为重要。为了避免设备的噪音超标,必要时就必须采取相应的隔音措施。
4. 暖通空调设备的结露滴水现象
结露滴水的现象是空调系统在调试以及运行过程中不可避免的问题,而致使这一问题出现的原因是多方面的。例如管道安装不规范、管道保温不良、管道与管件以及设备之间不严密的接触等的问题都可能造成结露滴水现象的出现,关键材料的优劣以及管道质量的好坏都直接影响着安装的效果。在设计管道布局时,管道的长度以及坡度都必须合适,不然也会出现结露滴水的现象。因此,在管材安装之前,就必须对其进行严密、系统、仔细的检查。为了冷凝水的尽快排出管道的布置安装要适合,必须时,甚至可以采取水封装置。
四、暖通空调设备施工问题解决方案
1. 安装水管
安装水管是要考虑其是否符合国家相应的法规。进行吊架时,冷却水管及冷冻水管要选用弹簧减振吊架,弹簧减震吊架尽量不要固定于楼板上,应选择梁以及固定在两根梁之间架设的槽钢横梁上。
2. 对于空调设备噪声的解决
空调设备的噪声是一直困扰着暖通空调设备安装的问题所在,一般而言,处理的方式有以下几种。
(1)暖通设备安装时采用采用弹簧阻尼减振器,可以有效地降低噪音的强度,这是从设备本身出发解决方案。
(2)从建筑层面也就是外界因素来说,对机房进行吸引处理也是一个很好地解决措施。可以选用隔声材料做成围护或是机房内增加吸音材料以减少噪声外传。同时在施工初期尽量减少机房的门窗,对已有的门窗使用吸音材料进行处理,以减少空调设备的噪声外传。
3. 关于水循环故障问题的解决
水循环故障问题目前有两种解决方案,即物理与化学解决办法。其中物理法可以实现对水质的有效处理,同时实现空调设备的连续排污。不足点在于需要每一周或两周进行一次排污处理,化学法主要是想循环水中加入水质稳定剂。但它不适合对冷却循环水进行处理,整体的操作也比较麻烦,而且需要较高的技术水平进行操作。一般而言,物理法是一种较为方便快捷的处理方式。
4. 关于水凝结的解决办法
(1)在对空调施工管道进行设计时,必须考虑到管道的长度和铺设坡度的问题,否则就会出现空调设备滴水凝结的现象。
(2) 冷凝水的问题应该在安装布置管道时就考虑到,最终目的就是方便冷凝水尽快排出,同时需要重视保温材料的保温效果。冷冻水管管道保温方面要考虑两点:一是管道是否完整,管道不能有冷损状况的出现,否则要使用保温材料进行处理;二是管道是否密闭, 这就要求施工时对管道仔细保护,不能出现疏忽导致管道出现损伤,需要做到不透气的效果
五、结语
暖通空调施工存在的问题不仅如此,保温的施工质量造成冷热源的流失,施工不良造成管道水逆流、制冷量不均匀等等,这里就不一一表述。正确处理一些常见异常的问题,才能保证暖通空调安装施工可以顺利的进行,并保持规范与严谨。在进行工程施工之时:首先要仔细了解施工图掌握设计的全部意图,紧紧把握空调安装工程的施工要点,全面对整个工程实行工程管理。从源头上加强暖通空调设备的安装质量,进而确保暖通空调系统能常年正常运行。
参考文献
[1]王金祥.暖通空调施工中存在的问题与解决对策[J].中华民居(下旬刊),2013(02).
[关键词] 锅炉水垢 危害 预防方法
锅炉是工农业生产和人民生活中广泛使用的特种设备,是生产蒸气或热水的热工设备之一,其传能介质原料是水。锅炉用水水质的好坏,对其安全运行及能源消耗有很大的影响。当锅炉用水不合要求时,锅炉受热面就会结生水垢,因而不仅浪费大量的燃料,还会危及锅炉安全运行。据有关资料介绍,目前全国有近40万余台锅炉,在每年的事故统计中,因水质不良,水垢严重引起的事故超过事故总数的20%;由于结生水垢,每年要浪费燃料达千万吨,并造成几亿元的经济损失。本文试图对锅炉水垢的危害及其预防作一介绍,以引起锅炉使用单位的高度重视。
一、水垢的形成及性质
水垢的形成是一个复杂的物理化学过程,其原因有内因和外因两个方面。一是水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在,是水垢形成的根本原因也叫内因;二是固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上,是水垢形成的外因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后,吸收高温烟气传给的热量,钙、镁盐类杂质便会发生化学反应,生成难溶物质析出。随着炉水的不断蒸发逐渐浓缩,当达到一定浓度时,析出物就会成为固体沉淀析出,附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上,形成一层“膜”,阻碍热量传递,这层“膜”称之为水垢。
水垢的组成或成分是比较复杂的,通常都不是一种单一化合物,而是以一种化学成分为主,并同时含有其它化学成分。按其水垢的化学成分,一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。
水垢是一种导热性能极差的物质,仅为锅炉钢材的十分之一到数百分之一(钢材的导热系数为46.5~58.2w/m.k),是“百害之源”。在各种水垢中,硅酸盐水垢最为坚硬,导热性能非常小,容易附着在锅炉受热面最强的蒸发面上,是危害最大的一种水垢。
二、水垢对锅炉安全、经济运行的危害
1、降低锅炉热效率,浪费大量燃料。锅炉结生水垢后,受热面的传热性能变差,燃料燃烧时所放出的热量不能迅速传递给炉水,因而大量热量被烟气带走,造成排烟温度升高,增加排烟热损失,使锅炉热效率降低。在这种情况下,要想保住锅炉额定参数,就必须更多地向炉膛投加燃料,并加大鼓风和引风来强化燃烧。其结果是使大量未完全燃烧的物质排出烟囱,无形中增加了燃料消耗。大家知道,锅炉炉膛容积和炉排面积是一定的,无论投加多少燃料,燃料燃烧是受到限制的,因而锅炉的热效率也就不可能提高。锅炉中水垢结生得越厚,热效率就越低,燃料消耗就越大。实验数据表明,当结生水垢达1.5毫米时,就要多消耗6%的燃料;为5毫米时,燃料消耗就要达到15%;为8毫米时,燃料消耗量则增至34%。就我国目前40余万台锅炉来看,如果仅一部分锅炉结有不同程度的水垢的话,所浪费的燃料也是十分惊人的。
2、引起金属过热,强度降低,危及安全。锅炉受热面使用的钢材,一般均为碳素钢,在使用过程中,允许金属壁温在450℃以下。锅炉在正常运行时,金属壁温一般在280℃以下。当锅炉受热面无垢时,金属受热后能很快将热量传递给水,此时两者的温差约为30℃。但是,如果受热面结生水垢,情况就不大一样了。例如,当工作压力为1.25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时(混合水垢),金属壁与炉水温差就会达到200℃左右。也就是说此时金属壁温在钢材允许温度之内。但当水垢是3毫米时,金属壁温则上升到580℃,远远超过了钢材的允许温度。因而,这时钢材的抗拉强度就会由原来的3.92Mpa下降到0.98Mpa,锅炉受压元件就会在内压作用下发生过热鼓疱、变形、泄漏,甚至爆炸。另外,金属壁温的升高会使金属伸长,如1米长的炉管,每升高100℃,伸长1.2毫米,这对于没有伸缩余量的受热面来说,就会引起炉管的龟裂。实测数据表明,金属壁温是随着水垢厚度增加而增加的,水垢越厚,金属壁温就越高,因而事故发生的机率就越大。
3、破坏水循环。锅炉水循环有自然水循环和强迫水循环两种形式。前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同产生的压力差而进行的水循环。后者主要是依靠水泵的机械动力的作用而迫使循环的。无论是哪一种循环形式,都是经过设计计算的,也就是说保证有足够的流通截面积。当炉管内壁结生水垢后,会使得管内流通截面积减少,流动阻力增大,破坏了正常的水循环,使得向火面的金属壁温升高。当管路安全被水垢堵死后,水循环则完全停止,金属壁温则更高,长期下去就易因过烧发生爆管事故。水冷壁管是均匀布置在炉膛内的,吸收的是辐射热。在离联箱400毫米左右的向火面高温区,如果结生水垢,就最易发生鼓疱、泄漏、弯曲、爆破等事故。
4、增加检修量,浪费大量资金。锅炉一旦结垢,就必须要清除,这样才能保证锅炉安全经济运行。因此,清除水垢就必须要采用化学药剂,如酸、碱等。水垢结生得越厚,消耗的药剂就越多,投入的资金也就越多。例如,1T/H型锅炉若平均结垢3毫米,除一次垢就需药剂0.5吨,加上人工费,就需资金2500元左右。按照锅炉吨位的不同,吨位增加,所需药剂就增加三分之一,资金也相应增加。一般锅筒内结垢,消除略方便,但若管内结垢,消除就相当困难。不仅如此,若发生爆管事故,换上一节新管时,焊接很不方便。锅筒鼓疱挖补时,要求高,时间长,施工更为困难。一次大的鼓疱挖补修复,就要耗费资金1至2万元左右。总之,无论是化学除垢还是购买材料修理,都要花费大量的人力、物力和财力。
5、缩短锅炉使用寿命。一般锅炉使用寿命,在正常使用条件下,能够连续运行20年左右。但为什么现在大部分使用单位的锅炉没有达到这一寿命呢?其原因是多方面的,其中之一就有水垢的影响。锅筒发生鼓疱,挖补修复后,应该对其适当降压使用,以确保安全。这样一来,对于要求蒸汽压力较高的单位来说,就不得不更换新的锅炉。有些单位也会因蒸汽压力过低而影响产品质量,甚至出现次品,直接影响经济效益。有些锅炉因鼓疱面积过大且变形严重而不得不作报废处理;有的锅炉虽然可以修复,但因修理费用过高,无价值,也不得不报废。当酸洗方法不当或酸洗频繁也会影响锅炉的使用寿命。另外,因为水垢中含有卤素的离子,在高温下对铁有腐蚀作用,会使金属内壁变脆,并不断地向金属壁的深处发展,造成金属的腐蚀,缩短锅炉使用寿命。
三、水垢的预防
要保证锅炉不结垢或薄垢运行,就要加强锅炉给水处理,这是保证锅炉安全和经济运行的重要环节。预防水垢生成,通常采用下列方法来预防:
中央空调系统是由一系列驱动流体流动的动件(如水泵、风机及压缩机)、各种型式的热交换器(如风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等)及连接各种装置的管道(如风管、水管及冷媒管)和阀件所组成。中央空调系统一般可分下列五个循环:(1)室内空气循环;(2)冷水循环;(3)冷媒循环;(4)冷却水循环;(5)室外空气循环。总体说来,构成中央空调系统的元件主要是热交换器和流体机械两种。热交换器是作为高低温两种工作流体能量交换的设备。当任何一组热交换器效果不好时,会增加系统耗电率(kW/RT),不是系统耗电量增加,就是冷冻能力下降。而流体机械则是推动工作流体循环的动力泵,其耗电量W=QHhr/η。耗电量的多少决定于运转时数h,输送的工作流体流量Q,工作流体循环所需要的扬程H以及效率η,减少其中任何一项,都可达到节能的目的。
2、中央空调系统节能的机会与措施
2.1选取合理的设计参数
2.1.1室内温、湿度从节能角度出发来确定室内温、湿度标准是节能的重要因素。空调系统耗能大小除与当地室外气象参数、建筑物的护结构及室内发热散湿量有关外,室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺与人体健康的条件下,夏季室温每提高1℃,约可减少热负荷11.2%[1],其节省的冷、热负荷是极为可观的。同样,在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%,则可节约能量17%左右。据资料测算,仅仅将夏季室温提高1℃,就可使空调工程投资总额降低约6%,运行费用减小8%左右[2]。
2.1.2新风量新风负荷占空调总负荷的20%~40%[2],对其标准值高低的取舍,与节能关系重大,不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载,从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。
一般设计是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。
2.2设计合理的围护结构与照明
2.2.1结构增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利;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;增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷量减少十分有利,但在冬季,由于阳光辐射量减少,有可能导致冬季采暖能耗有较大的增加。对于这些冬夏季节互为矛盾的措施,设计中应特别予以研究和考虑;此外建筑物朝向也是设计时应考虑的问题。
2.2.2窗在建筑节能中,窗的节能是十分重要的,据统计,在全部建筑物散失的热量中,通过窗散失的热量占(25~70)%。在窗的设计中要满足的条件是:(1)室内足够的采光要求;(2)绝热性,即冬天使热量不散失到户外,夏天又不使太多的阳光辐射吸收到屋内;(3)建筑物的美观;(4)通风功能。窗的设计和发展经历了单层窗时期、双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗,虽然超级节能窗比普通窗的价格高(20~50)%,但以节能计算,它的回收期只有2~4年[3]。
2.2.3照明在我国,照明用电量已占总用量的10%以上[4],照明用电往往直接转化为空调冷负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方,应采用照明与空调的组合系统。采用空调组合灯具,不仅能够改善照明装置的工作条件,而且可以减少空调负荷。
2.3选择合适的空调方式
2.3.1变风量方式选取切合实际的空调方式是节能的必要途径。为了达到节能的目的,对于不同性质和用途的建筑物,必须采用不同的空调方式,同时还应讲究系统的小型化,使用灵活,便于管理,有利于节能。特别要注意建筑物朝向、位置的不同,其冷、热负荷变化差别很大,应采用不同的空调方式与系统,在诸多空调系统中,变风量系统最为节能。根据粗略测定,当风量是满负荷设计风量的50%时,运行电流约减少26.5%[2],因而全年的送风动力比定风量方式小得多,加上没有冷、热抵消,节能效果明显。
2.3.2热源热泵空调方式热回收式闭路水源热泵空调方式是室内机组、冷却塔和热水器等全套装置,通过一个水系统加以组合,用同一个系统按照不同房间的不同要求分别供冷或供热。这种以水为热源的热泵空调方式有三个优点:(1)能进行热回收,可根据需要开停机组,有利于节省能源;(2)可单独控制室温;(3)机组自带制冷机和利用热回收运行,不需集中机房和大型锅炉装置,可节省机房面积和节约投资。对于南方某些较暖地区的中等规模的写字楼和底层是商场、小餐厅等发热量较大的公共场所,而高层是写字楼、公寓等的建筑物非常适合。厦门汀州大厦采用这种有热回收装置的系统收到很好的节能效果[5]。
2.3.3喷口侧送风方式喷口侧送风是体育馆的比赛大厅最广泛采用的一种送风方式,其特点是射程长,由于送风射流在喷射过程中,将不断混入周围空气,使流量增加了3~5倍,送风温差可采用8~12℃,同时在气流流经观众席过程中,又与室内空气混合,使流量增加到送风量的5~6倍,并不断将室内余热从座位下的回风口带走,因此,无论从消除室内余热量还是保持应有的风速来看,喷口侧送的送风量比上送风可减少(25~30)%[5],因此是较节能的一种送风方式。
2.3.4下送上回方式下送上回方式是一种节能的气流组织形式,用于体育馆空调时,由于每个座椅只送新风,诱导室内空气与其充分混合,将室内余热量从建筑物上部排走,避免了灯光和屋顶等空调负荷带入观众区和比赛区,使空调负荷大为减小,空气处理设备亦相应减小,据国外资料介绍,夏季可节省冷负荷26%以上[5]。
2.3.5卫生间排气系统从竖井内引出一小管在卫生间顶部设置排风口,竖井按分区用管道连接起来,每分区用一台通风机进行分区排气。这种方式可节约设备投资和节约运行费用,而且运行噪声低,很有实用价值,且可节能。
2.4配置优质的节能设备
2.4.1主机为了安全起见,绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大20%以上,再加上实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低,全年平均的热负载大约是尖峰热负载的(60~70)%,使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的(50~60)%,造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在60%以下运转是不佳的。
由于生产制造技术的提高,近年来新上市的冷水主机的耗电率比20年前所生产的冷水主机降低约35%左右,因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水主机是非常可行的。根据实例,某用户为了解决CFC冷媒的问题将一台已经运转约15年的350RT的冷水主机换成可满足尖峰需求的300RT的冷水主机,设备投资约可在4年左右回收[6]。配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。因为这样的机组在部分负荷时仍有较高的效率,而且,机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机,每台压缩机的功率小,对电网的冲击小,能量损失小。
此外,可以任意改变各台压缩机的起动顺序,使各台压缩机的磨损均衡,延长使用寿命。适当地调整冷水主机的设定温度可收到较好的节能效果。冷水温度越高,则主机耗电率越低。每提高1℃,节电约3%。在调高冷水设定温度时,需符合负荷端的温度要求。调高冷水的设定温度有两种方法:一是冷水温度随室外气温设置;二是冷水温度随热负载设置。
2.4.2泵与风机及其变频调速变频调节技术是泵类和风机普遍采用的一项重要的节能措施。事实证明,泵类和风机变速运行节能量是显著的。
在二次泵的空调供冷、供暖水系统设计中,一般是通过压差信号对二次泵进行台数控制,以实现变流量调节。但根据实际空调工程来看,由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点,即使流量减小了,实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。北京某饭店采用变频调速装置已获得显著的节电效益,该饭店共选用3台变频调速装置,分别对冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵进行变流量调节,投入运行一年就节电50万kW.h,而3套变频调速装置的投资费是13万元,投资回收期不足2年[5]。变频调速可在非峰值负荷时减少送风量,从而可节省动力消耗。
据检测,当运行风量减至设计风量的50%时,运行电流约减少25.5%[5],因而全年空调运行消耗的电力比定风量方式小得多。如送风面积大或房间多,设计时可将变风量系统分为两个或数个系统,以使控制更灵活,调节更方便,节能效果更显著。
2.4.3管件引流三通是利用近环路过大的余压能量来引射远环路介质而共同前进的一种特殊的管件,适用于一切单管或双管冷水空调系统、冷却水闭式循环系统和热水采暖系统,安装在回水管的合流三通处,可克服“老汇流三通”工作的缺陷(具有较大余压的近环路支管流束冲入三通后阻碍了远环路支管流束进入汇合管。工程设计上为了解决该问题,常常是扩大远路管径以减少阻力消耗,加大循环水泵的场程和流量以强制远环路介质汇扰)。
引流三通的作用不仅保证了闭路循环系统中各环路的水力平衡,更重要的是使系统阻力降低,减小了循环压头,从而节省了运行费用,一般可节省电量(15~30)%[5]。
2.5水系统据统计,空调水系统的输配用电,在冬季供暖期约占动力用电的(20~25)%;在夏季供冷期约占动力用电的(12~24)%。因此,降低空调水系统的输配用电是目前宾馆饭店节约用电的一个重要环节。调查测试一些高层宾馆、饭店空调水系统的资料数据表明,普遍存在着不合理的大流量小温差问题,循环水量有的是设计流量(或水泵额定流量)的1.5倍[5]。变流量水系统的节能效果好。设计负荷运行时间约占总运行时间的(6~8)%,水泵的能耗很大,约占空调系统总能耗量的(15~20)%[5]。
为此,采用变流量系统,使输送能耗随流量的增减而增减,具有显著的节能效益。但须注意的是,设计变流量水系统时,必须注意到各末端装置的流量变化与负荷的改变并不成线性关系,所以应考虑系统的动态平衡和稳定的问题,才能达到节能的最佳效果。在大多数的设计中,一台冷水主机会搭配一台冷却水塔,且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、大系统冷水主机台数偏多,使得冷却水塔台数也多,不易管理及维护,且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调扇耗电量。
从一般的经验知道,冷却水入口温度每降低1℃可节电(1.5~2.0)%[6],冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及外气湿球温度的限制下尽可能地降低,以节约冷水主机的耗电。在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低,但冷却水塔耗电升高,两者耗电之和存在一最佳运转效率点。冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑,才能使系统整个效率提高。要达到最佳化控制,冷却水设定温度应随外气湿球温度而变。减少冷却水循环量,以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设计时,水流量即可降低,从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。当水处理量大于300m3/h以上时,方形冷却塔可实现多风机控制[5]。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机型冷却塔,可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量,用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。
2.6采用自控制置对于空调系统中占(20~40)%的新风负荷的控制,对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及输风系统等的自动控制,是当前设计人员与建设单位应该着重考虑的问题。据国外资料介绍,一个典型房间风机盘管装自控与不装自控相比,可节能38%,而增设自控系统的投资2年左右时间就可收回[2]。所以自控系统取得的经济效益十分显著,也是建筑物节能必不可少的重要环节。
2.7运行歌舞厅、酒吧等消夏娱乐场所的经营时间通常仅为晚场营业,时间约19~22时,营业前2~4h将空调系统投入运转,利用围护结构的蓄冷能力使厅内的温度慢慢下降至设计温度的下限值或略低于该值,这样当营业后室内热负荷逐渐增加形成峰值时,空调设备仍能在低于峰值负荷下正常运行,达到了“预冷”降低空调设备容量的目的,大约相当于减少了设计冷负荷的25%[7]。大型酒店、宾馆的公共场所,商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等,需要送入的新风量较大,在整个系统的实际运行中由于室外空气温、湿度随季节而变化,因此,及时调节好新风与回风的比例就可以节能。
3、结论
中央空调系统节能的机会和措施是多方面的。如果能将节能思想贯穿于中央空调系统设计、选型与运行的始终,将会收到明显的节能效果,平均可节省60%左右的电力[6],从而带来巨大的社会和经济效益。当前我国经济发展迅速但能耗高,能源供应又相对不足,故更应坚持长期节能的战略方针,树立新的节能观念(对“节能”一词应理解为“合理用能”,不能片面理解为“少用能”),并加以普及。
作者简介:邹同华,男,33岁,工学硕士,实验师,主要研究制冷与空调系统节能与优化,冷链技术与装置。通讯地址:300400天津商学院制冷与空调工程系办公室。邹同华(天津商学院)杜建通(天津商学院)申江(天津商学院)郇中杰(天津商学院)
参考文献
1,匡丛林.合理降低空调标准、节约大量纺织能耗.节能,1994;(12):39
2,潘雨顺.简论高层建筑节能设计的主要途径.节能,1995(11):30~33
3,李爱平.窗的节能新趋势.节能,1994;(10):36
4,王进富.浅谈建筑照明节能.节能,1993;(5):3
5,何耀东,何青主编.中央空调.北京:冶金工业出版社,1998
关键词:建筑节能;暖通设计;施工;关系
Abstract: the construction change with each passing day today, artificial heating and refrigeration has increase energy consumption, the energy saving of hvac design should consider to regulatory good plan implementation, and at the same time also want to consider economy, with minimal input to obtain the biggest effect, the technology, design and construction personnel is a big challenge, therefore, the use of advanced technology to improve the air conditioning energy conservation and environmental protection is a priority. This paper describes the building energy efficiency and heating, the relationship between design and construction.
Keywords: building energy saving; Hvac design; Construction; relationship
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
建筑能耗中以空调和采暖为主,其能耗占建筑能耗总量的55%。与气候条件相近的发达国家相比,我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的3 倍左右,但热舒适程度远不如人。因此,发展节能建筑已经成为我国建筑行业的必然。作为节能建筑发展中的重要环节,暖通工程的设计与施工直接关系到节能建筑的能耗指标与入住舒适度,所以,我们有必要进一步优化暖通工程的设计与施工。
1、空调节能的措施
空调节能与建筑整体规划, 设计师设计阶段基于节能方面的考虑有莫大的关系。整个空调系统是复杂的, 节能设计到系统的各个方面, 如设计阶段的负荷计算, 中央空调系统形式的选择, 系统中设备的选择, 系统管道的排布与阀部件的设置等, 都会对空调系统的节能产生影响。本文主要针对空调水系统水泵选择, 热回收系统的应用及新能源的开发进行分析阐述。
2、变频水泵在空调水循环中的应用
目前我们所接触的空调系统中, 大多数仍采用平衡阀、一体阀等阀门进行流量调节, 这也造成了能量的损失, 并且在用户端普遍采用电动二通阀或电动二通调节阀, 所以冷冻水系统用户侧是变流量的, 但空调水系统大多数仍采用一次泵定流量水系统( 见图1) , 该系统在部分负荷时靠调节阀门的开度来改变用户侧流量, 以分集水器压差来控制主机侧旁通从而保持主机定流量。这种做法是不合理的。
图1一次泵定流量水系统
此类问题的解决办法可从两方面入手: (1)提高管路系统的水利平衡性, 减少水利调节阀门的使用, 即设计中尽量靠管道的优化排布达到或接近管网的水利平衡, 减小管网的总阻力, 从而减小循环泵的扬程节省电能。(2)采用变频循环泵, 使水泵根据系统负荷的变化而改变自身电机转数, 从而达到节省电能的目的。目前水泵变频通常采用变频器变频的方法来实现, 众所周知, 在一定条件下离心水泵的流量( Q) 、压头( H ) 、轴功率( N ) 与泵的转速( n) 存在近似关系, 即Q n 1, H n2, N n3。图2 中H 1—Q ,H 2 —Q 线分别是同一离心水泵在转速为n1, n 2 时的特性曲线,Hg —Q 为管路的特性曲线, 显然泵转速由n 1 变为n 2 时, 相应的流量也从Q2 变为Q1, 实现了流量的调节。与普通的循环泵相比节约了水泵的电能, 如下列案例所示:
芜湖新源大厦是集酒店与写字楼为一体的综合性大厦。设备运行情况: 制冷运行时间约145 d, 日均运行时间20 h。供热运行时间约90 d, 日均运行时间15 h。未安装空调水泵变频控制冷( 热) 水、冷却水。泵年耗电量统计: 冷( 热) 水泵耗电量: ( 22 × 2 ×145 × 20) + ( 22 × 2× 90× 15) = 187 000 kWh。冷却水泵耗电量:55× 1× 145 × 20= 159 500 kWh。耗电量合计: 346 500 kWh。经安装空调水泵变频节能控制后冷( 热) 水、冷却水泵年耗电量统计:经过安装于控制系统中电度表实际计量显示, 冷却水泵年度节约用电: 95 802 度, 节电率达到60%。冷( 热) 水泵年度节约用电: 38 875 度, 节电率达到21%, 年度合计节约用电: 134 677 度,折合人民币83 499 元。
3、空调系统中的热回收利用
空调系统中热回收是空调节能的又一种新思路, 即利用换热方法将空调系统中废弃的热量重新回收利用起来。具体方法是在风系统中使用新风换气机等热回收装置, 使用排除的室内低温( 高温) 空气对引进的室外新风进行预加热, 据目前国内此类厂家的检测, 换热效率一般可达70% 以上, 大大减少了用于处理新风的冷热量损失。空调水的热回收利用是对制冷机的冷凝器稍作改动, 就可以同时供应35 e ~ 40 e 的热水。不需要或用不完热水时, 可以从冷却塔排出; 大量供热水时, 由于进水由自来水补充, 水温较低, 还会使制冷量适当增加, 不会有负面影响, 同时可以有效地减少排放的热量对大气的热污染, 可以说是一举数得。对已有的制冷机而言, 改造工作量很小, 这种设备在国外已有大量的应用。
图2变频泵特性及管道特性曲线图
图3海南三亚财富海湾酒店热回收系统简图
海南财富海湾酒店工程中, 设计即采用这种思路, 利用制冷机组进行热水的生产( 见图3) , 并结合当地特点利用无污染的太阳能进行热水的制备, 大大减少了对锅炉的依赖, 降低建筑能耗。系统运行如图3 所示。
热水系统设计考虑以太阳能、制冷机组热回收等环保能源生产生活热水。本工程在屋顶设置有1 330 m2 的太阳能集热器, 每年1 月~ 3 月, 太阳能为主要能源, 锅炉房蒸汽作为辅助热源;4 月~ 12 月, 太阳能为主要热源, 空调冷却水水源热泵和锅炉房蒸汽为辅助热源。整个系统工作由PLC 智能控制器完成, 实现进水、加热、循环的全自动运行。
4、低品位能源的开发与应用
利用可再生能源的暖通空调系统, 如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统, 不仅有着显著的环境和社会效益, 有的还有着显著的经济效益( 如地源热泵空调系统) , 应大力开发推广。地源热泵是利用水源热泵的一种形式, 它是利用水与地能( 地下水、土壤或地表水进行冷热交换) 来作为水源热泵的冷热源, 冬季把地能中的热量“取”出来, 供给室内采暖, 此时地能为“热源”; 夏季把室内热量取出来, 释放到地下水、土壤或地表水中, 此时地能为“ 冷源” 。
在制冷状态下, 地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功, 使其进行汽) 液转化的循环。通过冷媒/ 空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中, 在冷媒循环的同时再通过冷媒/ 水热交换器内冷媒的冷凝, 由水路循环将冷媒所携带的热量吸收, 最终由水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中, 通过冷媒) 空气热交换器, 以13℃以下的冷风的形式为房供冷。
在制热状态下, 地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功, 并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量, 通过冷媒/ 水热交换器内冷媒的蒸发, 将水路循环中的热量吸收至冷媒中, 在冷媒循环的同时再通过冷媒/ 空气热交换器内冷媒的冷凝, 由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中, 以35℃以上热风的形式向室内供暖。
总之,在可再生资源紧缺、建筑突飞猛进发展的今天,暖通空调的能耗要向着低能耗的绿色环保方向发展,这就要求暖通空调的设计方案既要考虑经济性、环保性、实用性、可操作性等技术指标的原则,又要注重暖通空调的设计、施工人员提高专业技能水平和道德素质。但是目前建筑工程的设计周期较短、设计费用低使得一些暖通空调施工时的技术细节没有彻底解决,这就更应该在暖通空调设计节能方案在策划过程中一定要深入现场深入调查,对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析,尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。
通过以上关于暖通空调节能环保的措施分析,要充分做好建筑环境的实地考察,利用环境的设计做到节能效果,热泵技术、排风蓄能、热回收、变流等技术的应用更加暖通空调的节能提供了技术支撑。这样才能推进可持续发展观的战略,推广建筑暖通空调节能技术,使人与自然和谐共处,这是每一位暖通空调设计人员和施工人员的重要责任。
参考文献:
[1] 胡海涛,刘云华.浅析我国节能建筑暖通系统的设计与施工[J]. 黑龙江科技信息. 2009(10)
【关键词】高层民用建筑 绿色建筑 建筑设计 规划 节能技术
引言
社会的进步推进时代的发展,当前绿色经济和可持续发展成为社会与经济的主要潮流,在这一背景下绿色建筑成为现代化建筑的主要发展趋势。在建筑行业将超出10层以上的民用建筑物定义为高层民用建筑,这是建筑领域提高资源利用,实现可视性发展的主要形式和种类。高层民用建筑设计工作是建设高层民用建筑的第一个环节,在这一节点上体现绿色理念,设计绿色高层民用建筑成为新时期设计工作的主要内容。应该从高层民用建筑设计的选址、规划、技术应用等方面入手,探寻节能技术应用于高层民用建筑的设计新途径,做到对绿色建筑设计的全面理解,更好地推进高层民用建筑设计工作向集约化、科学化、可持续、绿色方向发展。
1 绿色建筑的概念和设计准则
绿色建筑是建筑行业新兴的概念,主要是指应用绿色技术和环保理念建设的建筑物。绿色建筑的优势在于平衡建筑物、自然环境的关系,将建筑物功能和节能控制等重要环节统一起来,通过对新型能源的开发利用,物质循环的系统重构使建筑物达到更为舒适、更为人性化、更为节能的目标,在满足人们差异性需求的基础上,做到对能源的高效使用,实现对生态的有效保护。
按照绿色建筑学家所倡导的理念,绿色建筑希望达到人与自然和谐共生的局面。因此,实践中,其设计准则体现在以下几个方面:(1)节约资源;(2)遵循气候条件;以人为本;(4)系统的规划理念;(5)提高建筑资源的用率;(6)充分结合项目所在地的场地条件。具体来说,绿色建筑设计理念应当以当地场地条件与整体设计结合起来,建筑物要适合当地条件的自然法则,根据气候、地质、水文等多方面、多角度进行考量,减少对环境的破坏和影响。当然,先进的科学技术和新型材料的使用也能够有效实现节能、环保的要求。
2 高层民用建筑设计中体现绿色建筑设计的方法
2.1 科学进行高层民用建筑选址
高层民用建筑选址应该立足于高层民用建筑的主要功能规划和定义,要充分考虑自然环境、外部条件对高层民用建筑的影响,尽量选择宜居性区域作为高层民用建筑选址的首选。在选址开始前,设计人员应该对场地进行实地探勘,掌握选址及其周边的自然环境,对于影响高层民用建筑的外部因素做到全面掌握,以此来防止错误选址问题的产生。
2.2 合理进行高层民用建筑规划
高层民用建筑设计人员应该在全面把握地质资料、气候特点、环境因素、资源状况的技术上进行科学而认真的规划,只有这样才能在规划中尽量利用有利条件,使高层民用建筑达到绿色建筑的效果和目标,也只有这样才能在规划中尽量避免不利条件,使高层民用建筑能够减少负面因素带来的影响和不便。
2.3 合理利用建筑节能技术
建筑物要尽量多个角度向阳。很多居民选择住宅的第一个要求时就向阳。在现代节能科技中,通常采用追逐阳光的办法来实现居民的这一要求。高层民用住宅具有非常鲜明的高低差异,同时又有非常丰富和可供选择的户型格局,使得各个房间的日照时间具有很大差异。设计者为了尽可能满足环保节能的要求,同时为居民创造更多的光照时间,在工程设计时,要控制好每个楼的楼间距,设计更多的南北通透型房子,确保单个住宅都有规定的光照时间,满足居民采光需求。在高层民用建筑设计工作中应该利用自然风力的净化和调节作用,以此来降低高层民用建筑空气调节的能耗,做到对绿色建筑设计目标的保证。要在设计中合理规划建筑物之间的分布形态和间距,使自然风能够顺利流通,在提升高层民用建筑舒适性的同时,降低高层民用建筑的能耗。在高层民用建筑设计工作中应该利用太阳能技术,通过科学而精确的计算使高层民用建筑能够得到最佳的日照,同时可以在高层民用建筑顶层设计太阳能热水器,以此来降低空调和地热的使用频率,做到能源的有效节约。在高层民用建筑设计工作中应该利用外保温技术,针对高层民用建筑容易出现热桥和散失的屋面、外墙、梁柱等结构进行保温处理,以此来提高高层民用建筑的保温效果,做到对能源损失和消耗的全面抑制。在高层民用建筑设计工作中应该利用节能门窗结构,通过高分子材料实现门窗的防风、隔热、阻声等功能,更好地实现节能和绿色环保目标。在高层民用建筑设计工作中应该利用循环技术,生活用水和雨水对于传统建筑是无用的废水,如果在高层民用建筑采用水循环技术利用雨水和中水,不但可以控制高层民用建筑的水资源消耗,而且也可以实现高层民用建筑的集约发展。在高层民用建筑设计过程中应该将绿色设计理念溶于其中,要根据高层民用建筑所处的周边环境,依据水文和天气资料,合理设计和规划水循环技术的应用,建立高层民用建筑信息给排水系统,准确把握水的流向与回收大量的事实证明,对雨水和中水进行回收以后,可以实现水资源的二次循环使用,大大节省了能源的消耗,降低了高层民用建筑的运行成本。
3 高层民用建筑实现绿色建筑设计的展望
随着近些年来人们周边生态环境的日益恶化以及自然资源的日益匾乏,人们也越来越多地体会到节能环保对人们生活的重要作用。而绿色建筑设计不仅可以大大的节约能源,而且还能够对于减少污染以及保护环境方面提供建设性的成果鉴于此,绿色建筑设计必定能够会成为建筑设计的发展趋势。为了做好这一工作,相关的设计人员在设计的过程中需要综合考虑多方面的影响因素,包括当地的经济、气候、环境等条件,然后在绿色建筑设计理念的正确指导下,最终起到节能、节水、减排及提高居民住宅舒适度的目的。通过多年的实践经验,应当从以下几个方面进行努力:(1)最大限度的采取就地取材的方式,尽可能的选用低挥发、放射少、低活性的地板砖。(2)减少电器设备,设计外墙时达到采光和通风的双重效果。(3)利用可再生清洁能源。
4 结束语
综上所述,与传统建筑相比较,高层民用建筑在资源利用和集约化方面有着巨大的优势,但是如果在高层民用建筑设计中不能体现绿色设计的思想和主旨,将不会具有将优势扩大和扩展的可能,并且会在一定程度上构成更大的消耗与浪费。因此,在高层民用建筑设计过程中要坚持科学规划,正确选址,推行建筑节能技术在高层民用建筑设计的广泛应用,把握高层民用建筑设计工作的发展趋势,更好地运用绿色策略和绿色设计形成对设计工作的有效把握,进而创建建筑设计的新体系,为建筑整体的节能、绿色、高效发展铺筑坦荡的通途。
参考文献
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