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住宅能耗设备的能耗现状

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《建筑节能杂志》2014年第八期

1住宅能耗设备的能耗现状

1.1空调系统的能耗分析近几年来,随着人民生活水平的提高,空调的安装率迅速提高,空调电耗很快成为住宅能耗的重要组成部分。某研究员对广州2007年~2009年住宅电耗进行了调查,结果显示广州住宅的全年总用电量为1200~1900kW•h,其中空调占总用电量的40%左右。另外,一些高档住宅空调的季节耗电量更高。在我国经济水平相对较发达的地区,未来空调的装机容量还会继续增加,因此,我们必须优化设计以减少空调装机容量和运行能耗,进而实现住宅能耗设备的节能。

1.2生活热水的能耗分析住宅建筑中的生活热水主要用于淋浴,居民住宅所用热水器中燃气热水器约占57.4%,电热水器约占31.3%,太阳能热水器约占11.3%。若1次洗澡用水60L,从15℃用电加热到40℃的用电量约是1.74kW•h,若按平均每户每年300人次洗澡,每户平均2.96人和人均住宅面积26.1m2计算,折合用电量为6.76kW•h/(m2•a);若用燃气热水器,效率按95%计算,则能耗为0.17m3,折合等效电约1.21kW•h/(m2•a)。

1.3照明和其他家电的能耗分析目前,我国城镇住宅家庭照明能耗约为6.7kW•h/(m2•a),各种电器(除空调、淋浴)的能耗约为11kW•h/(m2•a)。1.5炊事的能耗分析住宅建筑中炊事主要是燃气,燃气其中一部分用于采暖和生活热水。根据调查,我国城镇住宅炊事能耗约为9.511kW•h/(m2•a)。

2住宅能耗设备节能措施

目前,我国正处于住宅建设的高峰期,建设速度快、规模大、品质高。要使得住宅能耗设备节省能量,只有通过优化设计,提高设备系统的效率才能实现。以下着重从采暖系统、房间空调器、住宅热水器、照明能耗4个方面提出节能措施。

2.1供暖系统的节能措施

针对住宅供暖系统中能耗高的问题,提出以下4点措施。

2.1.1高转换效率如锅炉的选型,应与当地长期供应的燃料种类相适应。锅炉的设计效率不应低于表2中规定的数值。

2.1.2能量综合利用(或梯级利用)如燃气冷热电三联供系统通常以燃气(天然气、石油气、生物质气等)作为一次能源,将供冷系统、供热系统和发电系统相结合,以小型燃气轮机或燃气内燃机作为原动机驱动发电机进行发电,发电后的高温尾气可通过余热回收设备进行再利用,用于向用户供冷和(或)供热,可满足用户同时对冷、热、电等能源的使用需求。与冷、热、电独立供应系统相比,燃气冷热电三联供系统可提高一次能源的利用效率。

2.1.3分户可调为了实现按热收费和用户自行调节,新建住宅建筑的室内供暖系统适宜采用热水垂直双管系统供暖、热水垂直单管跨越式供暖,也可以采用共用立管的分户独立供暖系统。对于室内采用垂直单管顺流式供暖系统的既有住宅建筑进行节能改造时,其系统形式应改为垂直双管系统或垂直单管跨越式系统。

2.1.4合理利用可再生能源如通过热泵技术从低温热源获得热量提升温度后可以解决采暖的热量需求,这种方式可以替代直接燃烧一次能源而获取热量。

2.2空调器的节能措施

2.2.1空调器能效等级的选择根据国家标准GB120021.3—2010《房间空气调节器能效限定值及能效等级》选择能效等级为2级的家用空调器。以住宅用空调机(1匹,制冷量2500W)为例,2级的能效比为3.4,3级的能效比为3.2,通过计算得出2级的电功率比3级低了46W。

2.2.2空调器温度的设定值近年来在工程设计中有一种倾向:建筑物的档次越高,夏季室内空气设计温度就应该越低,冬季室内空气设计温度就应该越高。而且,用户使用空调器时往往会取用过高标准的室内设计参数。事实上,室内空气温度取值的高低与能耗有直接的关系。空调器在制热工况下,室内空气温度每降低1℃,能耗可减少5%~10%;空调器在制冷工况下,室内空气温度每升高1℃,能耗可减少8%~10%。为了节能,应避免夏季室内采用过低的温度,冬季室内采用过高的温度。因此,住宅空调器在设定温度值时,既要满足室内热舒适性的需要,又应符合节能的原则。具体的温度设定值可参考《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇暖通空调•动力》。

2.2.3户式中央空调的合理应用与分体式空调器相比,户式中央空调不仅具有舒适、美观的特点,而且能耗比分体式空调器少很多。以沿海某地区的一个三居室为例,对比分析3种户式中央空调与家用分体式空调器的能耗,具体能耗数值见表3。从表3可以看出,无论选择哪一类型的户式中央空调都比家用分体式空调器的年耗电量少很多。因此,在技术经济条件允许的情况下住宅空调可以尽量选择户式中央空调。

2.3热水器的节能措施目前住宅中常用获取生活热水的方式有燃气热水器、电热水器和太阳能热水器。通过技术和济比较,太阳能热水器安全隐患小,宜操作,运行费用低。因此,在条件允许的情况下,尽量选择太阳能热水器。

2.4照明的节能措施采用高效照明灯具。随着新材料、新技术的发展和应用,高效照明产品趋向于小型化、高光效、长寿命、无污染的方向发展。如28WT5荧光灯管光效约比T12荧光灯提高40%,比T8荧光灯提高18%。高效照明灯具与光源合理配套使用,在满足照明要求的情况下,可以有效节约照明用电。

3结语

目前,我国住宅能耗水平较低,但全国住宅建筑面积不断增加。随着人们生活水平的提高,对室内热环境及舒适度的要求也越来越高,这些都会使住宅能耗大幅度增加。因此,我们必须采取相应的措施降低能源的消耗量。今后住宅能耗设备节能的工作重点应放在供暖系统的优化设计与运行节能,房间空调器能效等级的正确选择、房间空调器温度的合理设定、户式中央空调的恰当应用,太阳能热水器的充分利用以及提高灯具和其他家用电器的效率等方面。

作者:岳丽芳任春立单位:唐山学院土木系

建筑节能杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次