空调节能及其节能措施中的若干问题
摘要:在我国,寒冷地区,特别是“三北”地区,采暖期长,采暖节能潜力极大,成为建筑节能的重点。对于夏季炎热地区、夏热冬冷地区以及工艺要求夏季供冷的场合,则由于同样单位前提下制冷比制热耗能和费钱更多,且近年来旅游宾馆、大商场、办公及商用建筑越来越多,加上家庭用空调的剧增,使空调能耗激增,夏季空调耗电已日渐成为能耗大户,空调节能已日渐成为刻不容缓的大事。 一、空调设计能耗指标的控制
我国制定过一些空调节能标准,但尚未全面推行。我们曾对一些空调建筑作过调查,发现不少工程空调设备选型过大,选用台数过多,有的甚至超出需要一倍以上。对某城市采用全年空调的商场进行的调查表明,普遍存在冬季热量过大问题。这就造成了建设资金和能量的大量浪费。
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www.5ijcw.com nbsp; 这种现象的发生,原因较多较复杂,但无论如何,对于能耗指标缺乏有效的控制应该是一个重要原因。建议尽快制定有关政策,从设计、设备、运行维护、审批监管各方面来控制能耗,首先是控制能耗指标。发达国家自1974年以来逐步完善的节能法规中,或者控制围护结构热阻等指标,或者直接控制单位面积能耗指标,其用意在于杜绝建筑设计及设备选型中能耗方面先天不良的可能性。各国还设立专门机构来研究、推行检查监督实行情况,确保不超标。如法国电力公司(EDF)设在枫丹白露附近的电力研究院中,专门设有“用电部”,下设工业用电和建筑用电两个分支,后者研究课题之一是建筑用电的合理性问题,并受政府委托检查大型项目的能耗合理性。笔者有幸在其中工作过一段时间,感到他们的作法很值得借鉴。设计能耗指标的制定政策性、技术性强,牵涉面广,是一项细致而复杂的系统工程。指标制定中,除考虑建筑设计所决定的建筑负荷以外,还应考虑到空调设备,包括冷水机组、泵、风机及耗电的末端装置的总能耗上限值。此外要有专门机构对大中型工程的设计方案进行审查,在满足使用功能的前提下,力争能耗不超标。只有这样,才能根除建筑交付使用后长期大马拉小车、浪费能源的现象。
由于空调建筑大都功能复杂、内外装修要求较高,如果单纯采用控制围护结构平均传热系数的方法,将在应用上受到诸多限制。建议研究适合于我国具体情况的直接能耗控制指标,例如年负荷系数(PAL)、空调耗能系数(CEC)等。
二、计算方法及相应软件的移植开发问题
合用的计算方法是确定设计能耗指标的前提和必要手段,发达国家
www.5ijcw.com 无不花费大量经费和人力作这方面的研究。能耗计算方法可以使用大型软件作逐时分析,如美国的D()E、ACCESS、TRNSYS;日本的HASP、法国的CIJM2000等。后者采用网络法对系统进行动态模拟,使用丹麦软件ESACAP作网络描述和模拟计算,从语言(ESACAP)到编程(模块式)都有其独特之处。应该注意的是,大型软件由于使用复杂(如DOE、ACCESS等软件,还需使用者编子程序输入),所以因使用人员素质的差别可造成计算结果差异很大;此外这类程序大都耗费机时很多。为了便于工程实用,各国都极重视简算法。例如“度日法”用于采暖居住建筑的能耗概算,虽稍粗略却极其简明,所以得到世界范围的应用,我国多年来也一直沿用。
根据笔者的看法,就空调能耗而言,适合于我国使用的应首推改良温频法(ModifiedBINMethod)。其主要特点是1)通用性,可用于空调供冷也可用于采暖能耗分析;2)简明性,使用稳定传热计算公式,易于理解,便于使用;3)与我国“冷负荷系数法”课题一脉相承,可减少许多参数的重新计算。前些年我们课题组在这方面作了一些工作,也有一些文章发表,希望能在我国建筑节能工作中起一点作用。但目前主要困难是气象参数问题,下面就这个问题谈谈看法。
三、气象参数的提供
对于逐时计算法而言,所需气象参数资料很复杂。既使对于前文所述“改良温频法”等简算法,也要用到外气干、湿球温度两项参数及其发生频率。我们课题组对于温频气象参数的统计方法也作过一些探讨。
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