空调系统的优化研究
我国具有相当丰富的自然能源资源,能源生产和消费居世界前列,然而与世界人均能源占有量比较,中国要低得多。由于不合理的能源种类结构,直接用于消费的煤炭比例太大,煤炭洁净技术和应用落后,清洁型能源利用率太低,环境保护设施与世界先进水平有一定差距,因此不能满足可持续发展的要求。在当今世界能日益紧张的环境下,节能对促进世界的稳定和发展具有重要意义。
随着我国的发展,建筑面积不断的加大,相对应的建筑能耗也在同比例的增力口。通常来说,我们说的建筑能耗就是在建筑物使用的过程中产生的能耗,即制冷、采暖、给水排水和其他电器使用的能耗。从2002年开始,根据建设部对全国能耗统计数据,建筑能耗在全国能源总消耗量的百分比从27%升至近年的35%。有资料记载,在公共建筑能耗的总量中,空调的能耗达到50%左右。因此,暖通空调对建筑节能起到关键性的作用,降低了空调设备的耗能也就意味着建筑能耗的降低,同时也拉低了社会总能耗水平。
社会的进步和生活水平的提高,人们越来越关心自身健康,所以对空调房间内空气品质的要求也相应的提高。据统计,中国大部分居民,每天在室内度过的时间为16小时,由于在室内的时间过长,导致“病态建筑综合症”、“大楼并发症”等一系列亚健康状态,室内环境的好坏将对人们的工作学习和生活产生直接影响。因此营造一个良好的室内环境,是当下迫切的需求,也是暖通空调急需解决的问题。
通过传热学的知识可知,自然界中存在的三种热传导方式分别为热辐射、热对流、热传导是,而在人体散热总量中,它们的比例分别为45%、30%、25%,因此可以看出辐射换热在人体热交换中是相当重要的。目前是市场上普遍存在的空调系统都是采用的对流换热来除去室内的热湿负荷来达到降温的目的,长时间运行过程会使室内空气环境恶化,垂直方向温度梯度大,空调机组的能源耗费也很大。毛细管平面辐射空调采用辐射末端来降低室内围护结构的温度,通过围护结构表面与空气和人体之间的辐射作用,创造了比较舒适的室内热环境。辐射系统只承担室内热负荷改变室内温度,而室内湿负荷和新风则由置换通风系统来承担,两者的结合不仅弥补了辐射末端的缺点,同时提高空气品质。据实际工程使用过程中,辐射末端的低温水就可以满足室内的温度要求,为清洁能源如地源热泵和空气源热泵的使用提供条件。