大型公共建筑空调系统的节能技术
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建筑空调系统的节能措施作者:赵凯来源:《城市建设理论研究》2013年第23期摘要:随着国民经济的快速发展,我国空调技术得到广泛应用。
本文分析了空调节能的重要性与影响空调能耗的因素,从冷、热源效率提高,系统冷、热负荷减少,风机电耗降低,自然冷源利用,水泵电耗降低,楼宇自控系统加强等方面分析了公共建筑空调系统节能的一些具体技术措施和实施办法。
关键词:中图分类号:TU831.3+5文献标识码: A 文章编号:引言随着经济的发展,能源供应会更加紧张,如果平衡不能、协调好能源发展,节能问题不重视,我国经济的持续、稳定、健康发展将会严重影响。
随着我国经济建设的快速、平稳发展,在全国大量兴建大型、超大型的公共建筑。
目前,开发建设的公共建筑,高能耗的问题普遍存在于中央空调国内系统。
每年都会在用电高峰期间,给全市沉重的压力供配电,大部分全国城市都存在这一问题。
一、空调节能的重要性由于我国建筑物的保温节能性能差、空调运行效率低、大部分居民尚未形成良好的节能习惯等原因,我国的空调节能潜力非常大。
据统计,目前暖通空调能耗已经占到建筑总能耗的25%~45%,且每年以较大速度递增。
可见,空调能耗在当前社会能耗中占了比较大的份额。
由于各方面原因造成空调能耗浪费比较大,因此对空调系统节能的研究显得迫切及重要。
要采用合理的措施和策略来节约空调能耗,对我国来说可以节约资源、保护环境,而且可避免不必要的电力建设投资;对用户来说则可减少空调运行费用的开支,其经济性是显而易见的。
在某种程度上,综合利用各种技术措施达到空调节能,有利于国民经济的可持续发展。
二、影响空调能耗的因素影响空调能耗的因素有很多,例如,室内温湿度设定值、新风量、空调方式、空调系统的控制运行和维护管理等。
建筑物的朝向和平面布置、建筑维护结构的保温性能、窗户隔热和建筑遮阳等也对空调能耗产生很大影响。
因此,在空调设计运行时应综合考虑各个因素的影响,力求在最大程度上降低空调能耗。
浅谈公共建筑空调系统的节能设计与优化【摘要】随着我国经济的高速发展,许多城市出现了电力紧张等能源问题。
建筑能耗在总能耗中占有很大的比例,而空调能耗又是建筑能耗的大户。
随着能源供应的日趋紧张及人们对室内热环境、室内空气品质的要求越来越高,迫切要求在保持空调区域舒适度的前提下,最大限度地降低空调能耗。
鉴于此,本文对公共建筑空调系统的节能设计与优化进行了探讨。
【关键词】公共建筑;节能;空调一、对空调系统的优化设计设计单位应要求设计人员设计的每项暖通空调工程项目,都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。
施工图设计阶段,必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。
另外,系统在确定设计方案时,要按照“以人为本”的设计思路,做任何项目设计之前,都要深入现场,与业主进行有效沟通,结合工程的具体情况,根据负荷特性、建筑使用功能要求、当地的能源结构以及环境特点等多方面综合考虑,经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案、设置合理的空调运行参数。
空调系统运行时民用建筑室内空气参数设定值应控制在合理范围内,不盲目追求高标准,而应该合理降低标准,以降低运行能耗。
二、空调水系统节能运行冷冻水和冷却水循环泵开启台数与开启冷机的数量相等。
应按照冷机的实际需要,在冷机开启时只开启相应的冷冬水泵和冷却水泵,避免多开水泵的现象。
冷冻水泵、冷却水泵实际运行效率不宜低于60%,对于运行效率地域限制的水泵宜根据实际运行工作点参数(扬程、流量)重新调整或更换水泵,而不宜通过调节冷冻机房内的阀门限制总流量大小。
冷冻水供回水温差应大于4℃;当冷冻水泵、冷却水泵可变频调节时,应对其转速进行控制,使冷冻水、冷却水的供回水温差不低于4.5℃;当采用二级泵系统时,二次侧冷冻水供回水温差不得低于4℃。
冬季采暖工况下,热水供回水温差不宜小于8℃。
三、空调风系统节能运行间歇运行的空调系统宜在使用前30分钟启动空气处理机组进行预冷或预热,预冷或预热时关闭新风风阀;宜在使用结束前15~30分钟关闭空气处理机组。
公共建筑供暖、通风和空调系统节能优化设计摘要:在当今社会,公共建筑的供暖、通风和空调系统的节能优化设计已成为一项备受关注的重要议题。
随着城市化进程的不断加速,公共建筑的能耗问题愈发凸显,给环境带来了严重的压力,如何有效地设计和运用节能技术成为了亟待解决的问题。
本文将深入探讨供暖、通风和空调系统节能优化设计的重要性,并提出一系列可行的优化方案,以期为公共建筑节能领域的进一步发展提供有益的借鉴和指导。
关键词:公共建筑;供暖;通风;空调系统;节能优化设计引言随着城市化进程的加速,公共建筑的能耗占比逐渐增加,不仅带来了能源消耗的压力,也加剧了大气污染和温室气体排放问题,在设计阶段考虑如何优化供暖、通风和空调系统的节能性能,不仅可以降低能源消耗和运行成本,还能有效减少碳排放,保护环境,实现可持续发展的目标。
1.公共建筑供暖、通风和空调系统节能优化设计的重要性随着全球气候变化日益严重,减少能源消耗和碳排放已成为当务之急,通过优化设计,降低公共建筑的能耗,可以有效减缓气候变化、改善空气质量,保护生态环境。
节能在公共建筑中的重要性和必要性不言而喻,公共建筑作为城市基础设施的重要组成部分,其能耗占比较高,通过节能优化设计,可以降低运行成本,提升建筑的可持续性,为城市发展注入新的动力。
节能设计对降低能耗、减少碳排放具有显著的作用,通过选择高效供暖设备、合理布局供暖系统、采用智能控制技术等手段,可以实现能源的有效利用,减少对化石能源的依赖,为可持续发展打下坚实基础。
2.公共建筑供暖、通风和空调系统节能优化设计2.1公共建筑供暖系统节能优化设计2.1.1选择高效供暖设备和系统在公共建筑供暖系统的节能优化设计中,选择高效供暖设备和系统至关重要。
通过采用能效高、性能稳定的供暖设备,如高效热水锅炉、地源热泵、太阳能集热器等,可以显著降低能耗和运行成本,结合智能控制技术,实现供暖系统的精准调节和节能运行,提高整体能源利用效率。
大型公共建筑中央空调系统控制与节能优化实验报告一、实验目的本次实验旨在探究大型公共建筑中央空调系统的控制和节能优化方法,通过实验观察和数据分析,探讨如何提高中央空调节能效果和控制精度。
二、实验原理1、中央空调系统的控制中央空调系统通常包括空气处理机组、冷水机组、热水机组、风管系统等组成。
为了实现对整个系统的控制,需要安装相应的传感器、执行器和控制器等设备。
常用的中央空调系统控制方法包括:(1)PID控制:通过对空调系统中温度、湿度、压力等参数的测量,实现对空调系统的运行状态进行监测,并采取合适的控制策略,以达到稳定的运行状态。
(2)模糊控制:根据实际的控制需要,利用模糊数学理论构建空调系统的模糊逻辑控制器,实现对空调系统的控制和优化。
(3)神经网络控制:通过传感器获取空调系统的状态信息,经过神经网络学习和训练,实现对空调系统的自适应控制,提高控制精度和效果。
2、中央空调系统的节能优化中央空调系统耗能较大,如何实现节能效果是该领域的重点研究。
常用的中央空调系统节能优化方法包括:(1)系统集成化:通过将空气处理机组、冷水机组、热水机组等设备进行集成化管理,实现对整个系统的集中控制和优化,提高能效和节能效果。
(2)系统自适应控制:通过对空调系统的运行状态进行监测和学习,实现对空调系统的自适应控制和优化,提高控制精度和效果。
(3)利用高效设备:选用高效的空气处理机组、冷水机组、热水机组等设备,通过技术提升和质量改进,实现对空调系统的能效提升和节能效果的实现。
三、实验内容本次实验主要分为两个部分:1、中央空调系统的控制(1)设计一个中央空调控制系统,实现对室内温度、湿度的自动控制;(2)利用PID、模糊控制和神经网络控制方法对中央空调系统进行控制和优化;(3)测试控制精度和能效,分析控制效果和优化效果。
2、中央空调系统的节能优化(1)利用集成化管理方法,对中央空调系统进行集中控制和优化;(2)利用自适应控制方法,对中央空调系统进行自适应控制和优化;(3)测试能效和节能效果,分析优化效果和控制精度。
公共建筑空调系统节能控制技术应用研究【摘要】空调系统是智能建筑的重要组成部分,在空调系统运行的过程中,对电量的需求较大。
我国的大部分空调系统没有得到有效的监管的控制,这就使空调控制系统形同虚设,不能起到节约能耗的作用。
本文针对我国公共建筑空调系统的现状、主要的节能控制技术和节能控制技术的应用进行研究。
【关键词】公共建筑;空调系统;节能控制;技术公共建筑空调系统的节能控制技术种类较多,在我国智能建筑中经常被应用,但由于在应用方面还存在一定的问题,这就导致空能节能工作不能有效的落实。
在空调系统的节能控制技术中,要对系统各个环节的负荷进行分析,利用空间距离原则对空调系统进行划分,这样才能做好空调系统的节能控制。
一、我国公共建筑空调系统现状(一)随着我国建筑业的发展,建筑的数量越来越多,建筑能耗也随之上涨。
在城市发展过程中,大型公共建筑已经成为城市化不可或缺的部分。
公共建筑的耗电量远远超过了普通住宅的耗电量,是能源消耗量较大的建筑类型,具有一定的建筑节能潜力。
空调系统作为公共建筑的重要组成部分,能够有效的条件建筑物内部的环境,但在使用的过程中,会损耗大量的能源。
所以说,要想做好公共建筑节能工作,就必须做好空调系统的节能控制。
不同的建筑空调系统的能耗也不同,在采用空调系统节能使要选用适当的技术进行节能控制,优化空调系统,进而达到公共建筑的节能的目的。
(二)要想做好空调系统的节能工作必须做好各个部件的控制工作,空调系统的控制具有较多的干扰性、控制对象、可变性和被控制量的相关性。
空调系统的主要功能就是调节室内空气温度环境,在使用空调系统时,可能会受到各种因素的影响,例如日光、人员和空气等,这些因素都能对空调系统产生一定的干扰。
由于空调系统的使用环境和建筑物的情况各不相同,这就导致空调系统的控制对象呈多样化趋势发展。
空调系统调节的对象是建筑物内部的温度和湿度,这两个因素是相互制约又相互联系的。
空调系统一般分为冬季工况和夏季工况,这就使得空调系统的控制变得较为复杂和多样,这种情况在一定程度上会促进空调系统的研究和发展。
浅谈大型公共建筑空调系统的节能技术摘要:大型公共建筑往往将公寓、办公、商场、娱乐等多功能设施集中一起,其功能比较复杂。
对于这种多功能的大型建筑,针对各部分作用和不同的工作特性及使用时间,经常会处于部分负荷状态下运行,尤其对于高能耗比重的空调系统,节能技术的应用节能潜力是非常大的。
目前,国内节能技术在空调系统中的应用适应于大型公共建筑的节能。
本文从从冷热负荷的准确计算、冷热源的选择、风系统计算、水系统计算以及实例的角度强调节能技术的重要影响。
关键词:大型公共建筑、空调系统、节能技术引言随着日益严峻的能源消耗和环境恶化,节能已经成为关注的热点。
在能源消耗中,建筑业是耗能大户。
对于建筑能耗,目前较为一致的看法是将其划分为建造过程中的能耗和使用过程中的能耗。
建造过程的能耗包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。
使用过程中的能耗包括建筑使用期间采暖、通风、空调、照明、家用电器和炊事热水供应等所使用的能耗。
一般情况下,建造能耗与日常使用能耗之比约为1:9~2:8,所以建筑能耗的重点是使用能耗。
各国建筑能耗往往是以使用过程中的能耗,特别是以其中采暖和空调能耗为主。
因此,本文从从冷热负荷的准确计算、冷热源的选择、风系统计算、水系统计算以及实例的角度强调节能技术的重要影响。
一、准确计算冷热负荷及选择恰当的冷热源冷、热负荷是空调系统最基础的数据,减少冷、热负荷影响制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、风机盘管等设备的型号,从而减少系统的初投资及所需的配电功率,是降低能耗的根本措施。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中规定,“除方案或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算外,应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算”,因此在公共建筑中央空调的设计中,设计人员必须对每个房间的夏季得热量和冬季散热量进行逐时的计算,然后累加得出整个建筑的冷负荷来选择制冷机的制冷量,进一步确定每个房间的空调方式。
公共建筑空调制冷系统节能运行管理技术规程一、引言为了提高公共建筑空调制冷系统的能源利用效率,减少能源消耗,降低对环境的影响,制订本技术规程。
该规程旨在通过合理的运行管理措施,提高制冷系统的能效比,实现节能减排的目的。
二、总则1.适用范围本规程适用于各类公共建筑空调制冷系统的运行管理,包括但不限于商业、办公、教育、医疗等公共建筑。
2.目标本规程的目标是建立科学、合理的空调制冷系统运行管理体系,提高系统能效比,降低能源消耗,减少对环境的影响。
三、技术要求1.设备选型空调制冷系统的设备选型应根据实际使用需求选择,对于新建的公共建筑,应优先选择高效节能的设备,并按照相关标准进行验收。
2.节能运行模式制冷系统应设置不同的运行模式,根据室内外环境温度和人员密度合理选择制冷负荷,避免能源浪费和过度制冷。
3.温控策略合理设置温控策略,根据不同区域和使用需求合理调整温度和湿度,避免过度制冷和不必要的能源消耗。
4.启停控制制冷系统的启停控制应与实际需要相适应,设置合理的启停温度差和时间间隔,避免频繁启停造成能源浪费。
5.管道绝热制冷系统的管道应进行良好的绝热处理,减少能量的损失和制冷负荷,提高系统的能效比。
6.定期维护制冷系统应定期进行检查、清洁和维护,确保设备正常运行,减少故障率,提高能效。
7.能耗监测安装能耗监测系统,定期收集、分析和评估能耗数据,并根据分析结果采取相应的节能措施,提高系统的能效。
四、运行管理1.运行参数设置根据实际需要,合理设置空调制冷系统的运行参数,包括温度、湿度、风速等参数。
2.室内外温差控制在合理温差范围内,根据室内外温度差合理调整空调制冷系统的运行模式和能耗,避免过度制冷。
3.实时监测安装实时监测设备,对制冷系统的运行状态进行实时监测和反馈,及时发现并解决问题,以确保系统的正常运行。
4.气流平衡调整空调末端气流组织和供应风速,保持合适的室内空气质量和舒适度,避免能源的无效消耗。
5.负荷分配根据不同区域和使用需求,合理分配制冷负荷,保持室内温度的稳定,避免能源的浪费。
浅析公共建筑暖通空调系统节能的主要技术及应用【摘要】公共建筑是城市建筑的一部分,市民的生活离不开这些公共建筑,但由于各种原因,公共建筑的空调系统高能耗问题逐渐突出。
所以如何运用先进的节能技术减少能源消耗是建筑设计者们一直研究的课题。
本文在分析了公共建筑暖通空调高能耗的主要原因,探讨了暖通空调系统节能设计的主要技术及其应用。
【关键词】暖通空调;节能设计;措施目前,建筑运行中存在的问题,除了与系统设计有关外,与系统的运行管理情况也密切相关。
要解决公共建筑高耗能问题,就要精确计算和使用先进的节能新技术。
建筑节能的主要方面和技术应用1、设计负荷的精准计算确定室内空气温湿度参数和精准计算所需要的设计负荷是建筑节能的首要因素。
有研究表明,在广州、上海等一些地区夏季室内温度每降低1℃或冬季提高1℃,暖通空调工程的投资约增加6%,其能耗将增加8%左右。
对于舒适性空调,可用下面经验公式确定夏季室内允许的最低温度,既:tn=22+(tf-21)/3,式中tf为当地夏季室外通风设计温度。
如重庆地区tf=32.5℃,则tn=22+(32.5-21)/3=25.8℃,《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(jgj134-2001)也规定,夏季室内温度取26℃~28℃,冬季取16℃~18℃,设计时,在满足要求的前提下,夏季应尽可能取上限值,冬季尽可能取下限值。
除了室内设计温度外,合理选取相对湿度的设计值以及温湿度参数的优化也是减小设计负荷的重要途径,特别是在新风量要求较大的场合,适当提高相对湿度,可大大降低设计负荷,另外要杜绝“大马拉小车”不节能现象。
在设计中央空调系统时,因为往往不进行详细的负荷计算,而是采用负荷指标进行估算,并且出于安全的考虑,指标往往取得过大,结果造成了系统的冷热源、能量输配设备、末端换热设备的容量都大大的超过了实际要求,因此从实际负荷需求出发,对设计负荷精准计算不仅可以节省初投资,更是运行节能的重要前提。
既有大型性公共建筑供暖制冷节能改造方案实例优化分析随着社会经济的不断发展,大型性公共建筑的数量和规模也在不断增加。
这些建筑的供暖制冷系统往往存在着能源消耗大、效率低、环境污染等问题,急需进行节能改造。
本文将以某大型性公共建筑为例,对其供暖制冷系统进行优化分析,制定节能改造方案,以期为类似建筑的节能改造提供参考。
一、建筑现状分析该大型性公共建筑位于城市中心,占地面积较大,建筑面积近10万平方米。
建筑采用中央供暖和中央空调系统,热源采用燃气锅炉,制冷系统采用蒸发冷却式空调。
经过实地调查和数据分析,发现其供暖制冷系统存在以下问题:1.能源利用率低:燃气锅炉老化严重,效率低下,能源浪费严重;空调系统运行效率不高,能耗较高。
2.环境污染较严重:燃气锅炉燃烧产生大量尾气排放,对环境造成严重污染。
3.设备老化严重:供暖制冷设备使用年限较长,存在安全隐患,维修维护成本较高。
二、节能改造方案1.热源系统改造(1)更换高效燃气锅炉:采用高效燃气锅炉替换现有老化锅炉,提高热效率,降低能源消耗。
(2)采用余热回收技术:改造热源系统,引入余热回收装置,将燃烧热量中的余热加以回收利用,提高能源利用率。
2.空调系统改造(1)替换高效空调设备:更换高效螺杆式空调机组,提高空调系统的运行效率,降低能耗。
(2)采用地源热泵技术:在建筑周围布置地源热泵系统,利用地下恒定的温度资源进行能源供暖制冷,降低对传统能源的依赖。
3.智能控制系统引入智能化控制系统,通过传感器和监控设备对建筑内部温度、湿度等信息进行实时监测,实现精准控制,节约能源。
4.设备更新对老化设备进行更新,采用新型节能设备替代陈旧设备,提高设备性能。
5.节能宣传和培训加强节能宣传工作,提升使用人员的节能意识,定期进行设备使用和维护培训,提高设备使用效率。
三、实施效果预测通过上述节能改造措施的实施,预计该大型性公共建筑的能源消耗将大幅度下降,同时环境排放也将得到极大改善。
预计改造后的节能效果为:1.热源系统改造后,能源利用率提高15%以上;2.空调系统改造后,能耗降低20%以上;3.采用智能控制系统后,能耗节约10%以上;4.替换高效设备后,设备性能提高30%。
建筑工程暖通空调系统节能技术要点及应用研究摘要:对于建筑工程,暖通空调的节能设计涵盖了广泛的内容,包括冷热源、冷热量的分配与传输、终端设备等。
目前,有多种形式的暖通空调,在选择特定设备时,需要考虑不同的影响因素,需要考虑不同形式应用的影响和能耗问题,尤其是相关的动态因素,达到节能目标。
关键词:建筑工程;暖通空调;节能技术1建筑暖通设计的要意义暖通空调系统能耗在大型公共建筑总能耗中占25%~60%,而制冷机房系统(冷水机组、水泵、冷却塔等)的能耗占集中空调系统能耗的50%~80%。
显然,通过优化设计使制冷机房系统的能效降低,是建筑节能减排工作的重要目标。
1)建筑暖通设计可以进一步促进我国建筑行业的发展。
我国建筑行业早年实现了跨越式的发展,但是近年来,由于受到技术和理念方面的停滞而导致发展趋势渐趋平缓。
暖通系统是建筑中的重要部分,建筑暖通设计与建筑实用性息息相关,是追赶世界管理理念和先进技术的重要一步。
2)建筑暖通设计顺应了我国可持续发展理念。
目前,我国的能源供需矛盾愈来愈激烈,这是国家发展过程中难以忽视的方面,暖通空调系统每年的用电量在我国总用电量中所占比重不容忽视,是国家能源供需矛盾产生的主要原因。
建筑暖通设计融入了节能和新型设计理念,可以减少能源消耗,实现节能发展。
因此,可以通过对暖通空调系统进行节能化设计增强对能源使用量的有效控制。
2暖通空调的节能减排原则节能减排是指降低能源消耗,减少污染排放。
节能不是单纯地对减少能源的使用,还包括提高能源的利用率,即以最少的能源消耗获得最大的经济和社会收益。
减排则是强调尽可能降低经济活动对自然环境造成的不利影响。
暖通空调的节能减排应具有可实践性,遵从整体性与动态性原则,从源头上降低冷热负荷,在系统设计的过程中提高能源利用率,在系统运行的管理层面降低冷热损耗。
2.1整体性原则整体性原则需从建筑整体出发,从全局考虑,从全专业的角度,在满足建筑使用需求与人员舒适度的前提下,选择合适的暖通空调设计方案,提升建筑物节能减排的整体性水平。
大型公共建筑集中空调能耗的对比分析及其节能措施研究北京新机场建设指挥部 徐 伟*摘 要为了尽可能降低大型公共建筑内空调系统运行的能耗,以北京大兴国际机场为例,通过采用温度控制和平均热感觉指数(Predicted Mean V ote, PMV)控制机场公共建筑的集中空调系统,进一步对舒适性和节能型进行对比分析,指出不同的控制方式对人及空调系统的影响,基于此提出节能措施以降低空调运行能耗。
结果表明,从单个房间来看,PMV能耗指标较高,但是从整体来看,总的能耗是降低的,这也说明采取PMV方法来控制系统能耗是可行且较优的;基于此也给出了相应的节能改善措施。
为今后降低建筑集中空调的能耗,以及其他机场建设提供一定的思路。
关键词机场;热舒适;舒适与节能;建筑节能;空调能耗Comparative Analysis of Energy Consumption of Central Air Conditioning in Large Public Buildings and Research on Energy Saving MeasuresXu WeiAbstract Aiming at reducing the energy consumption of air conditioning system in large public buildings as much as possible, taking Beijing Daxing International Airport as an example, the temperature control and the predicted mean vote (PMV) are adopted to control the central air conditioning system of public buildings in the airport. Moreover, the comfort and energy-saving types are compared and analyzed. The impact of different control modes on people and air-conditioning system is pointed out. Based on this, energy-saving measures are proposed to reduce the energy consumption of air-conditioning operation. The results show that the energy-consumption index of PMV is higher in a single room, but the overall energy consumption is reduced, which also shows that it is feasible and better to adopt PMV method to control the system energy consumption. Based on this, corresponding energy-saving improvement measures are also given. This provides some ideas for reducing the energy consumption of building central air conditioning and other airport construction in the future.Keywords Airport; Thermal comfort; Comfort and energy saving; Building energy saving; Air conditioning energy consumption质、可持续的绿色机场发展模式大幅度推动京津冀一体化发展,成为区域协同发展的绿色引擎。
浅谈大型公共建筑空调系统的节能技术摘要:大型公共建筑往往将公寓、办公、商场、娱乐等多功能设施集中一起,其功能比较
复杂。
对于这种多功能的大型建筑,针对各部分作用和不同的工作特性及使用时间,经常会处于部分负荷状态下运行,尤其对于高能耗比重的空调系统,节能技术的应用节能潜力是非常大的。
目前,国内节能技术在空调系统中的应用适应于大型公共建筑的节能。
本文从从冷热负荷的准确计算、冷热源的选择、风系统计算、水系统计算以及实例的角度强调节能技术的重要影响。
关键词:大型公共建筑、空调系统、节能技术
引言
随着日益严峻的能源消耗和环境恶化,节能已经成为关注的热点。
在能源消耗中,建筑业是耗能大户。
对于建筑能耗,目前较为一致的看法是将其划分为建造过程中的能耗和使用过程中的能耗。
建造过程的能耗包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。
使用过程中的能耗包括建筑使用期间采暖、通风、空调、照明、家用电器和炊事热水供应等所使用的能耗。
一般情况下,建造能耗与日常使用能耗之比约为1:9~2:8,所以建筑能耗的重点是使用能耗。
各国建筑能耗往往是以使用过程中的能耗,特别是以其中采暖和空调能耗为主。
因此,本文从从冷
热负荷的准确计算、冷热源的选择、风系统计算、水系统计算以及实例的角度强调节能技术的重要影响。
一、准确计算冷热负荷及选择恰当的冷热源
冷、热负荷是空调系统最基础的数据,减少冷、热负荷影响制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、风机盘管等设备的型号,从而减少系统的初投资及所需的配电功率,是降低能耗的根本措施。
《采暖通风与空气调节设计规范》gb50019-2003中规定,“除方案或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算外,应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算”,因此在公共建筑中央空调的设计中,设计人员必须对每个房间的夏季得热量和冬季散热量进行逐时的
计算,然后累加得出整个建筑的冷负荷来选择制冷机的制冷量,进一步确定每个房间的空调方式。
但目前很多设计人员都是用概算指标估算且指标一再加大,使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下,冷热源选择过大的情况相当多。
负荷计算是一个非常繁复的过程,其中要用到大量的气象数据、维护结构的相关数据等。
如果一栋面积较大的公共建筑要用人工进行负荷计算,将消耗大量的时间,至使工作效率低下。
而现在工程设计工期一般较短,显然人工负荷计算已不能满足现在的工作方式和社会的发展。
负荷计算软件的开发和利用,大大缩短了负荷计算的时间。
在空调冷热源选择中,制冷主机常见的是离心式、螺杆式、活塞式等大型冷水机组,
主机都要按最大负荷进行设计,而对每个具体工况而言,都有一条最佳的特性曲线,满
足这条曲线工作,主机效率最高,能耗最小,可以达到节能的目的。
热源多采用中、小型工业锅炉和城市热网。
对锅炉来讲,选用效率较高的锅炉以获
得较高的热效率是很重要的,必须全面考虑建筑物冬季热负荷情况,合理配置锅炉房内
单台锅炉容量和锅炉台数。
机组的组合不能简单的选择等容量机组,容易造成系统调节不灵活。
机组台数不能过少或过多,台数过少则负荷可靠性下降。
负荷高峰时机组出现故障,影响比例大,同时,机组台数少意味着单台制冷负荷大,一旦开启,只有部分负荷时就不适应,对离心式机组,还易发生喘振现象;机组台数过多则单机容量下降,机组cop 下降,能耗高,同时,配置的循环水泵也多,水泵并联多,并联损失高。
如果不恰当的使用多机头机组,绝对故障点太多,增大启动电流。
因此,机组组合须根据全年负荷情况,合理搭配。
二、风系统计算中的节能
新风的正确处理是空调系统节能的有效措施之一。
出于对人身体健康的考虑,利用回风时不能无限制的减少新风,新风占送风量的百分数不应低于10%。
新风系统的风机风量可以设计为总送风量
和最小新风量两档调节。
当室外空气烩值大于室内空气烩值时,采用最小新风档;反之则采用全新风运行,并可关闭冷源及其水系统,可有效减少设备能耗,而且还能改善室内空气品质。
某些建筑物在冬季仍需供冷,对于风机盘管空调系统由于其新风量无法增加,可以采用冷却塔供冷。
风机的节能效果可用风输送系数(atf ) 来分析。
风输送系数是单位送回风机输入功率所排走的显热量,见下式:
其中 q为输送的显热量(kw)
为送回风机的输入功率(kw)
其中q—输送的显热量(kw);
为送回风机的输入功率(kw)。
对定风量空调中应保证atf≥4
风管应选用优质高效的保温材料,加强保温隔热,保温层的厚度不仅要满足防结露,更应注意满足节能要求。
同时,还要保证风系统的密]冲胜,密]冲胜不好的系统,其漏风造成的能量损失将占到送风量的5%-10%,远超出合理的范围,故应当选择气密性较好的空气处理设备和风管连接方式,做好密封处理和严格加工质量。
三、水系统的计算及节能
空调水系统一般包括冷却水系统、冷冻水系统和冷凝水系统。
水系统的输配用电,在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的
20%-25%;夏季供冷期间约占12%-24% ,因此水系统的节能具有重
要意义。
(1)系统的优化选择。
闭式冷却水系统中冷却水泵的扬程只需克服水在管道中的流动阻力。
相比之下,开式冷却水系统冷却水泵的扬程还要克服从冷却水池至高位冷却塔之间的高差,系统的能耗增加了。
因此,在尽可能的情况下多选择闭式冷却水系统。
(2)各环路的平衡计算。
设计人员应重视水系统的设计,保证各环路水力平衡,并认真核对计算空调水系统的相关系数,切实落实节能设计标准的要求值,尽可能加大水系统的供回水温差,可减少循环水量,节省输送能耗。
夏季,在满足空气处理要求的前提下,尽可能采用初温较高的水。
有资料表明,水初温每提高10c,可节省2%-3%的电能。
(3)冷却塔的节能。
冷却塔是冷却水系统的重要设备,其性能对整个空调系统的正常运行都有影响。
冷却塔的选择要根据当地气候条件、冷却水进出口温差及处理的循环水量按冷却塔选用曲线或冷却塔选用水量表来设置。
(4)减少系统中水的耗失量。
水的大量耗失,不但增加水资源的压力,也增加冷水机组、水泵和冷却塔的电能消耗。
在冷却水系统中,要控制冷却塔的风机转速和运转台数,避免大风量造成水的过多流失;在冷冻水系统中,冷冻水在空调系统中主要起着中间载冷作用,要加强冷冻水系统的监控和管理,避免因为排污阀、旁通阀失效或关不死所致的水量流失。
对排污阀而言,虽然水的消耗是
不可避免,但保持水系统清洁却可减少排污换水的频率,从而减少水的流失。
(5)采用变频技术,亦称为变水量系统。
变频技术在水系统中的应用主要是在水泵和冷水机组上,但在水泵的应用上较为成熟.。
水泵的选择是按照最大设计负荷选定的,有10%的余量,最绝大部分时间内实际负荷比设计负荷低,一年内负载率在50%以下的运行小时数约占到50%以上,系统在流量固定的情况下,在全年绝大部分运行时间内,冷冻水和冷却水的温差仅为1.0-3.0℃,即在低温差大流量情况下工作,从而增加了管路系统的能量损失,造成了能源浪费。
采用变水量系统,针对水泵运行环境参数的非线性模量变化,通过采集运行时的变量,得出相应的控制参数,传送到水的自动控制系统,改变水泵的转速,从而改变循环流量,以保证空调系统的最佳工作状态,大大减少了系统的能耗。
结语
本文讨论了节能技术在大型公共建筑空调系统上的应用,从冷热负荷的准确计算、冷热源的选择、风系统计算、水系统计算到几种常见空调系统从理论和引用数据和实例的角度强调节能技术的
重要影响。
注:文章内的图表、公式请到pdf格式下查看。