Documento de tecnología HVAC 1 Tecnología HVAC y ahorro de energía
Resumen: Con la mejora del nivel de vida de las personas, el ritmo de vida de las personas se acelera gradualmente y su presión psicológica aumenta. El entorno de vida y de trabajo de las personas debe tomarse en serio. Defender un estilo de vida respetuoso con el medio ambiente y que ahorre energía es cada vez más importante en los entornos de vida y de trabajo de las personas. Este artículo analiza principalmente la tecnología HVAC y la conservación de energía.
Palabras clave: ahorro de energía con tecnología HVAC
El 22 de septiembre de 2009, el presidente Hu Jintao pronunció un discurso en la ceremonia de apertura de la Cumbre de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático titulado "Trabajar juntos para abordar el El desafío del cambio climático—— En su importante discurso en la ceremonia de apertura de la Cumbre de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, China prometió solemnemente que China integrará aún más la respuesta al cambio climático en sus planes de desarrollo económico y social y continuará tomando medidas efectivas: primero, fortalecer conservar la energía y mejorar la eficiencia energética; en segundo lugar, desarrollar vigorosamente la energía renovable y la energía nuclear; en tercer lugar, aumentar vigorosamente los sumideros de carbono forestales; en cuarto lugar, desarrollar vigorosamente la economía verde, desarrollar activamente la economía baja en carbono y la economía circular, y desarrollar y promover el clima; tecnologías amigables. Plantea claramente la importante tarea estratégica de construir una civilización ecológica, enfatizando la necesidad de adherirse a la política nacional básica de conservación de recursos y protección del medio ambiente, adherirse al camino del desarrollo sostenible y acelerar la construcción de un país que ahorre recursos. Se puede ver lo importante que es la conservación de energía para un país e incluso para el mundo. Este artículo analiza principalmente la tecnología HVAC desde la perspectiva de la conservación de energía.
1. Parámetros de diseño de interiores
Generalmente, cuando se utiliza la calefacción en invierno, el consumo de energía se reducirá entre un 5 y un 10 % por cada descenso de 1 °C en la temperatura interior calculada. Durante la refrigeración de verano, el consumo de energía se reducirá aproximadamente entre un 8 y un 10 % por cada aumento de 1 °C en la temperatura interior. Los parámetros de diseño de interiores deben estar dentro de los parámetros especificados. En los últimos años, los sistemas de calefacción por suelo radiante de baja temperatura han sustituido a la calefacción por radiadores. La razón por la que se adopta este método es principalmente porque tiene las ventajas de bajo consumo de energía, alto confort, fácil medición en el hogar y no ocupa área de la habitación.
2. Diseño de calefacción
La carga térmica de la calefacción y el aire acondicionado es de 12650 KW y el índice térmico es. La fuente de calor la proporciona la red de calefacción urbana, y la temperatura de retorno del agua primaria es de 95/70°C. La temperatura del agua de retorno después del intercambio de calor con agua secundaria de alta temperatura es de 85/60°C, que es utilizada por el sistema de calefacción y la unidad de tratamiento de aire fresco. Varias salas de ordenadores y garajes para bicicletas están equipados con calefacción de servicio de entre 5 y 8°C. La temperatura de diseño de calefacción del búnker de defensa aérea civil es de 18 ℃ y la temperatura de diseño del baño es de 16 ℃. La temperatura del agua de retorno del suministro de agua secundario de baja temperatura es de 60/50 ℃, que se utiliza para sistemas de deshielo de fan coil y rampas de automóviles, o el sistema de deshielo no se utiliza por alguna razón. Para garantizar una buena temperatura interior en el primer piso y resistir la intrusión de aire frío en la puerta, se instalan cortinas de aire caliente en cada puerta.
La calefacción en zonas frías utilizando el aire como fuente de calor de bombas de calor es el foco de la investigación actual. Debido a que tiene ventajas sobresalientes en protección ambiental, ahorro de energía, seguridad de uso e incluso economía en comparación con los métodos de calefacción anteriores como el carbón, el petróleo, la electricidad directa, etc., su popularidad supera la de las bombas de calor de fuente de agua y de fuente terrestre.
2.1 Selección de la capacidad de la unidad de bomba de calor de aire para calefacción por suelo radiante
Capacidad de la unidad (W) = carga de diseño de calefacción local del edificio () × área del edificio de calefacción del usuario ()⊙(1-) × 0,85-0,9.
2.2 Es mejor instalar la unidad exterior en el lado del viento predominante en invierno, y se debe instalar un cobertizo a prueba de nieve. Si la unidad se instala sobre una plataforma, la superficie inferior debe elevarse al menos 20 cm para evitar la descongelación y la congelación. La entrada de aire de la unidad debe estar al menos a 25 cm de distancia de los obstáculos y la distancia entre dos máquinas debe ser de al menos 20 cm.
2.3 Diseño de tuberías enterradas bajo el suelo
Cuando se utiliza una bomba de calor de aire como fuente de calor, la temperatura del suministro de agua o la temperatura promedio del agua de suministro y retorno debe ser diseñado lo más bajo posible para maximizar la eficiencia de la unidad. Probablemente alto. Dado que la práctica de ingeniería ha demostrado que la diferencia de temperatura entre el agua de suministro y de retorno de esta unidad es de solo 2 ℃ -3 ℃, al seleccionar tuberías subterráneas, consulte el apéndice del "Reglamento técnico para el uso de agua caliente a baja temperatura". Calefacción por Suelo Radiante” (DBJ/T01-49-2000) E-65440.
3. Diseño del sistema de energía eólica
3.1 Recuperación del calor residual del sistema de aire acondicionado central
Durante mucho tiempo, la gente en la industria solo medía las ventajas y Se ignoran las desventajas de los dispositivos de recuperación de calor desde una perspectiva económica. Ahora la perspectiva de la gente de la industria ha cambiado. Ahora medimos las ventajas y desventajas de los dispositivos de recuperación de calor desde la perspectiva de la protección del medio ambiente y la conservación de energía.
Las zonas climatizadas tienen mucha energía calorífica. Si esta energía térmica se recicla, se logrará la protección del medio ambiente y el ahorro de energía. Si el aire fresco y el aire de escape se transportan a través de tuberías especiales independientes, será beneficioso instalar dispositivos centralizados de recuperación de calor. El aire fresco y el aire de escape utilizan dispositivos de recuperación de calor para intercambiar calor húmedo o calor total, y el efecto de ahorro de energía es muy obvio.
3.2 Sistema de aire acondicionado
(1) Según los datos, si la temperatura interior de diseño disminuye 1 ℃ en verano o aumenta 1 ℃ en invierno, la inversión del proyecto aumentará en 6 y el consumo de energía aumentará en 8 . Estos datos muestran claramente que aumentar la temperatura del aire interior en verano y bajar la temperatura del aire interior en invierno tendrá un efecto de ahorro de energía significativo. Al mismo tiempo, para garantizar la calidad del aire interior y la demanda de aire fresco de las personas, el actual "Código de diseño de calefacción, ventilación y aire acondicionado" estipula claramente el volumen mínimo de aire fresco y exige que los edificios cumplan con las normas sanitarias nacionales pertinentes. Las investigaciones muestran que aumentar el volumen de aire fresco puede resolver los problemas de calidad del aire interior hasta cierto punto, pero aumenta el consumo de energía del aire acondicionado. El valor del volumen de aire fresco debe determinarse según las especificaciones, porque el volumen de aire fresco juega un papel muy importante en el consumo de energía y la salud humana. Si la densidad de población es alta, resulta muy antieconómico suministrar aire en función de la densidad de población. Los edificios chinos utilizan el control de la demanda de aire fresco (detectando la concentración de CO2 en el interior). Vale la pena señalar que a medida que cambia el volumen de aire fresco, también cambia el volumen de aire de escape. De lo contrario, se creará una presión negativa que puede resultar contraproducente.
(2) El diseñador de HVAC está de acuerdo con las regulaciones sobre el volumen de aire fresco del código. Los diseñadores de HVAC creen que en el contexto actual de limpieza irregular de los acondicionadores de aire centrales, es necesario aumentar la cantidad de aire fresco. Pero tienen reservas sobre los requisitos de temperatura de diseño interior. Hay un dicho en la industria: "Si la conservación de energía es como un árbol, con muchas ramas que pueden usarse como ideas, entonces las opiniones de los propietarios se parecen más a esa raíz. Su actitud se convertirá en el factor fundamental que determinará la profesión de HVAC". e incluso la conservación de energía en los edificios". En la industria la gente dice que las opiniones del constructor son muy importantes.
Para aumentar la cantidad de aire fresco o mejorar la capacidad del fan coil para manejar el aire de retorno interior, la entrada de aire fresco del fan coil debe disponerse por separado o al lado de la salida del serpentín, en lugar de en la entrada de aire de retorno de la bobina en.
(3) En áreas con aire acondicionado con habitaciones o espacios grandes, una gran cantidad de personas o donde se requiere un control de temperatura centralizado, el sistema de aire acondicionado debe adoptar un sistema de aire acondicionado exclusivamente. de un sistema fan-coil para facilitar el procesamiento centralizado y ajustes para poner en juego factores favorables que compensen los problemas anteriores.
(4) Cuando la altura del espacio del edificio es mayor o igual a 10 m y el volumen es mayor a 10 m, se debe utilizar un sistema de aire acondicionado estratificado. En comparación con el sistema de aire acondicionado para toda la habitación, el sistema de aire acondicionado estratificado puede ahorrar alrededor del 30% de energía en verano, pero no ahorra energía en invierno. Por lo general, al diseñar, la organización del flujo de aire en verano es: suministro del lado de la boquilla, aire de retorno en espacios grandes y escape superior en invierno, los sistemas de calefacción por radiación del piso o suministro de aire del piso generalmente se instalan en el piso inferior y el aire sobrecalentado en el piso; La parte superior también se puede enviar a la parte inferior de la habitación a través del conducto de aire.
(5) Varias zonas de aire acondicionado comparten un sistema de aire acondicionado. Las cargas de cada zona varían mucho y el tiempo de funcionamiento con carga baja es más largo, por lo que la temperatura interior debe ajustarse individualmente. . Cuando las condiciones económicas lo permitan, se debe utilizar un sistema de aire acondicionado de volumen de aire variable. Cabe señalar que el ajuste de la velocidad del ventilador es necesario para cambiar el volumen de aire del sistema, pero el ventilador de velocidad constante no se puede utilizar para cambiar el ajuste de la resistencia del sistema. En segundo lugar, se deben tomar medidas para garantizar el volumen mínimo de aire fresco. para evitar la reducción del volumen de aire fresco debido a la reducción del volumen de suministro de aire, las consecuencias de no cumplir con los requisitos higiénicos. Además, al ajustar el volumen de aire de la salida de suministro de aire del terminal, se recomienda utilizar el dispositivo terminal accionado por. Un ventilador en serie para garantizar la organización del flujo de aire interior.
(6) En algunos casos, como cuando la transferencia de calor desde el techo es grande, el calor generado en el techo suspendido es grande y el espacio del techo es grande (en este momento, la altura desde el El techo suspendido hasta la parte inferior del piso excede 1,0 m), si se utiliza el techo, el aire de retorno aumenta el área de aire acondicionado y el consumo de energía del aire acondicionado, lo que es muy perjudicial para el ahorro de energía. Por lo tanto, cuando hay mucho calor en el último piso del edificio o en la parte superior del techo, y el espacio del techo es alto, no es razonable devolver el aire directamente desde el techo.
4. Estructura envolvente
Wu Desheng, ex presidente del Instituto de Investigación y Diseño Arquitectónico de Beijing e ingeniero jefe consultor del Instituto de Investigación y Diseño Arquitectónico de Beijing, cree que dado que HVAC es el Como pilar de la conservación de energía en los edificios, no puede centrarse simplemente en cómo optimizar el diseño del sistema HVAC, sino que debe centrar su atención en el diseño de la envolvente del edificio.
La envolvente del edificio juega un papel cada vez más importante en la conservación de energía. El llamado ahorro de energía en la envolvente del edificio generalmente se refiere a que el edificio mejora el rendimiento térmico de la envolvente del edificio, aislando el calor exterior para que no entre en la habitación en verano y evitando que el calor interior se filtre en invierno, para mantener la temperatura interior lo más cerca posible. lo más posible a la temperatura cómoda a través de equipos auxiliares. Reduzca la carga para lograr una temperatura ambiente razonable y cómoda y, en última instancia, logre el propósito de ahorrar energía, como el ahorro de energía a través de equipos de calefacción y refrigeración.
La estructura envolvente de los edificios residenciales tradicionales está formada por ladrillos de arcilla ordinarios, techos elevados simples y ventanas de fibra de vidrio de una sola capa. Los coeficientes de transferencia de calor son 1,96, 1,66 y 6,4 respectivamente. En la estructura envolvente de la "casa de ahorro de energía", se adoptan medidas de aislamiento térmico para las paredes exteriores y el techo, y se utilizan ventanas huecas de acero plástico o ventanas huecas de aleación de aluminio con aislamiento para las ventanas exteriores. Los coeficientes de transferencia de calor son 1,5. 1,0 y 3,0 respectivamente, lo que hace que las contribuciones de la estructura envolvente representen aproximadamente el 25%. Utilice equipos de calefacción y aire acondicionado con un alto índice de eficiencia energética (según los estándares nacionales, índice de eficiencia energética del aire acondicionado de la habitación: refrigeración > 2,3, calefacción > 1,9), de modo que la contribución al ahorro de energía de los equipos de calefacción y aire acondicionado represente aproximadamente el 25 %. , logrando el objetivo de ahorro energético total del 50%.
Según los informes, el diseño de ahorro energético de la envolvente del edificio debe considerarse desde tres aspectos: paredes, ventanas y tejados. Para los diseñadores, cómo abordar el tema de la construcción de muros cortina de vidrio siempre ha sido controvertido en la industria. Los muros cortina de vidrio ordinarios son uno de los factores que impiden la conservación de energía en los edificios. Las estadísticas muestran que el calor de la luz solar que pasa a través de la ventana de vidrio puede representar el 30% de la carga máxima del refrigerador en verano, y la pérdida de calor de un solo panel de vidrio puede representar aproximadamente el 20% de la carga de la caldera en invierno. La tecnología de ahorro de energía de las ventanas considera principalmente tres aspectos: reducir la penetración, reducir la transferencia de calor y reducir la energía de la radiación solar. Además, bajo la premisa de garantizar una buena iluminación interior, es muy importante determinar razonablemente la relación ventana-pared. Cuando la relación entre el área de la ventana y la pared supera 50, la carga aumentará significativamente. No sólo la capa exterior, sino también la interior son igualmente importantes en el diseño. Los diseñadores de HVAC saben mejor que los arquitectos comunes cómo ahorrar energía en los edificios, por lo que sería mejor que los diseñadores de HVAC se comunicaran más con los arquitectos comunes.
Ahorro de energía
Al diseñar un plan, el diseñador de HVAC debe tener primero un conocimiento profundo de la situación energética del propietario, el uso de aires acondicionados y si hay calor residual. , gases residuales, etc., y luego analizar cada situación. Hacer una comparación razonable y completa de varias opciones energéticas. Los diseñadores deben centrarse en cómo utilizar energía renovable y energía de baja calidad al diseñar.
Una vez que el diseñador de HVAC completa el trabajo básico en la etapa de diseño, lo más importante es lograr la protección del medio ambiente y el ahorro de energía, que se logra mediante el uso integral de diversas tecnologías avanzadas y recursos renovables.
Utilizar las condiciones naturales para satisfacer las necesidades de temperatura interior de las personas es la forma más ideal. Hoy en día la temperatura se ajusta mediante varios dispositivos sólo para remediar el error humano. Las fuentes de calor y frío son lo que más preocupa a los diseñadores porque su consumo de energía suele representar alrededor del 50% del consumo total de energía del sistema de aire acondicionado.
El sistema de bomba de calor geotérmico se ha desarrollado rápidamente en esta situación. Utiliza el calor del suelo en la capa subterránea de temperatura constante para mejorar significativamente la eficiencia del sistema de aire acondicionado. Al mismo tiempo, se adopta el método de suministro de nueva utilización de energía para realizar el triple suministro de frío, calor y electricidad basado en el principio de conversión de energía de gas, vapor y electricidad, se recolecta el calor residual al final del proceso industrial; y se utiliza para acondicionar agua fría en el sistema de refrigeración y agua caliente sanitaria en el sistema de calefacción. De esta manera, la tasa de utilización de energía se puede aumentar a aproximadamente 70 ~ 80. Estos proporcionan a los diseñadores de HVAC una amplia gama de ideas de diseño para ahorrar energía.
Resumen
Con la aparición del calentamiento global, el aire acondicionado se ha convertido en una parte indispensable de la vida de las personas. Hace que el trabajo y la vida de las personas sean más cómodos, y la gente también tiene preocupaciones sobre el aire. condicionamiento. Hay una cierta dependencia. Sin embargo, la protección del medio ambiente y el ahorro de energía son cuestiones muy importantes hoy en día. Por lo tanto, en el diseño de HVAC, la protección ambiental y el ahorro de energía de HVAC es la dirección de desarrollo actual de la tecnología de aire acondicionado. En otras palabras, la protección ambiental y el ahorro de energía de la calefacción urbana es un tema que actualmente debe fortalecerse y desarrollarse de manera sostenible.
Referencia:
Zhao Junli. La conservación de energía HVAC comienza con el diseño.
Noticias de construcción de China, 2010, (03).
[2]Informe de actividad de Hu Jintao, 2009, (09)
[3] Liu Jinyao, Li, Liu Penghua Una breve discusión sobre el ahorro de energía en HVAC. Climatización, 2008, (04).
[4]Zhang Li, Li Yao, Zhu Yuming. Análisis de diseño de ahorro energético HVAC. Arquitectura Shanxi, 2010, (09).
[5]__ contenido. Ingeniería de construcción Diseño HVAC. Tecnología y Diseño Arquitectónico, 2008, (07).
Wanrong. Investigación sobre el consumo energético de calefacción y aire acondicionado en función del clima y parámetros de cálculo exterior. Universidad de Arquitectura y Tecnología de Xi'an, 2009, (08).
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