淺談中央空調形式及節能問題
空調制冷網 隨著我國人民生活水平的提高城市建設得以迅猛發展高層建筑逐漸增多為空調市場帶來了大量的商機同時對空調形式及其節能也提出了新的要求
1空調形式的選擇
1.1不同建筑空調形式的選擇
1.1.1高層建筑空調方式應根據不同的建筑形式建筑物使用功能時間以及空調負荷的特點等來選擇比如辦公樓建筑分為常規建筑和現代化辦公樓常規辦公樓屬于舒適性空調現代化辦公樓夏季冷負荷為常規辦公樓的1.3-1.4倍
1.1.2旅館建筑目前國內外旅館客房空調用的最多的是風機盤管加獨立新風系統
1.1.3商業建筑在商業大樓中廣泛采用集中新風系統和各層機組相結合的空調方式對于大型商場為了適應商場內部區客流量的波動而周邊區全天負荷變化不大的特點國內也有內區采用VAV周邊區采用風機盤管或定風量單風道的空調方式
1.2同一建筑空調形式的選擇
同一座高層建筑物內平面和豎向房間的負荷差別很大各房間用途使用時間和空調設備承壓能力等均不盡相同而且整個建筑物的空調容量很大為使空調系統既能保持室內要求參數又能經濟管理就需要將系統分區系統分區主要考慮室內設計參數負荷特性建筑高度房間使用功能和使用時間空調設備的容量和節能管理方便等因素
2空調節能的方法
空調負荷主要包括由于室內外溫差通過圍護結構傳熱引起的負荷日射得熱引起的負荷室內設備及人員散熱引起的負荷新風引起的負荷物料散熱量及散濕過程的潛熱量等
在目前的空調工程設計中冷負荷設計值過大的問題非常普遍據調查數據顯示許多空調建筑即使在最熱的季節仍有1/3的冷水機組是不運行的有的甚至高達1/2設計冷負荷是選擇設備的主要依據所以正確地計算建筑冷負荷對整個系統的設計十分重要然而目前國內的空調設計造成大量的設備閑置對此設計冷負荷取值過大是其中主要原因
建筑物內主要冷熱負荷由冷凍機和鍋爐提供的冷凍水和熱水來承擔因此空調水系統就變得龐大和復雜不僅管路和設備投資較高而且水泵耗能也較大在空調系統中水泵的能耗占據相當的比重其節能潛力較大
目前有些工程冬夏季使用同一循環水泵但是空調系統的水流量隨空調負荷的增大而增大隨供回水溫差的增大而減小我國夏熱冬冷地區一般夏季空調冷負荷大于冬季熱負荷而夏季空調供回水溫差為5℃冬季空調供回水溫差為10℃除直燃式機組熱泵機組外因此夏季空調水流量比冬季大得多至少大1倍所以水系統的布置系統運行工況管路和設備的選用應從節能安全性和維護管理等方面綜合平衡后進行合理的考慮和安排
在空調工程水系統設計中首先優選同程式系統它不僅確保設計質量和方便管理而且對于今后由于大樓局部使用功能發生變化為空調系統改造帶來很大的方便關于異程式水系統在空調工程設計中應采取謹慎的態度首先該系統必須是小系統或者是局部異程系統其次還需要對系統作仔細的水力計算對一些支管上還需增加一些平衡閥來調節壓差以實現水力平衡在冷凍水冷卻水系統中不論大小系統應盡量優先考慮機泵一對一系統它不僅有利于冷水機組的穩定運行而且對系統的管理節能自控都會帶來很大的好處我們知道在空調設備運行中水泵的能耗一般均占系統總能耗的15%-20%如果在系統負荷發生變化時停掉一臺冷水機組同時其相應的水泵也停掉1臺其節能效益是非常可觀的對于泵與冷凝器不對應的來說應該在每臺冷凝器及冷卻塔的供水管上裝電動蝶閥并與其冷水機組聯鎖控制否則這種系統不宜采用
高層建筑空調負荷大冷熱源設備初投資大且空調能耗在高層建筑的總能耗中占有很大的比例故冷熱源設備的選用須按技術先進性經濟性和安全可靠性等原則進行比較后確定空調冷熱源方案的優選實際是一個多目標決策問題運用層次分析方法建立適合冷熱源方案選擇的評價指標體系將定量和定性指標統一在一個模型中形成一個多層次的分析結構模型對方案進行優序排列得出優選方案根據工程所在地點的氣候條件能源結構系統的冷熱負荷和本項目的特點依據冷熱源選擇的基本原則排除明顯不合理的方案后得到以下4種冷熱源備選方案
①螺桿式冷水機組+燃油鍋爐
②螺桿式冷水機組+蒸汽換熱器
⑨蒸汽雙效溴化鋰吸收式冷水機組+蒸汽換熱器
④燃油直燃式溴化鋰吸收式冷熱水兩用機組
另外作為水源熱泵的一種城市污水冷熱源熱泵近兩年得到了長足發展城市原生污水數量巨大遍布城市市區內城市污水冷熱源熱泵同時還涉及到污水資源再生利用問題因此得到廣泛認可發展迅速是一個很好的應用方向城市污水源熱泵作為一項新技術在國外已應用幾十年國內近兩年才開始應用該技術能否得到推廣使用主要涉及初投資運行費及其發展潛力等問題而發展潛力又包括能源利用率對環境的破壞性及實際的應用規模在不需供熱或電力供應相對充裕的地區冷源需求大日負荷變化大等場合大功率電驅動制冷機如螺桿式離心式壓縮機組具有明顯的優勢而在電力供應缺乏的地區如果需要同時制冷和供熱選擇性能相對穩定的吸收式制冷機組則較為合適在某些寸土寸金的城市選用水源熱泵式機組能節約設備用房更能適應不斷變化的建筑間隔尤其適合出租辦公樓工程采用
因此中央空調形式的選擇在實際工程中要因地制宜既要考慮方案的經濟性又要考慮噪聲污染及維護管理等技術性能既要考慮當前的投資利益又要考慮長遠利益從而合理地選擇冷熱源方案