工程设计

某建筑空调系统的节能设计

作者:江苏省城市规划设计研究院 魏 霖 更新日期:09-01-14 点击:

  要:介绍了某1860寻呼中心空调系统设计,在空调计算参数确定、冷热源、水系统及风系统等方面,采用的节能措施及节能设计方法,并初步总结了相关的节能设计数据。
   
0 引言
        目前我国正大力提倡建立节约型社会,建筑能耗日益突出,而建筑采暖空调的能耗占很大比重。随着<公共建筑节能设计标准>(GB50189— 2005)的颁布实施,对公共建筑节能设计提出了具体的要求,设计人员也有据可依了。本人在设计江苏移动1860寻呼中心工程中,按照《公共建筑节能设计 标准》的要求进行设计,并对空调系统采取了相应的节能措施。

1 工程概况

        江苏移动1860寻呼中心建筑面积10400㎡ ,建筑高度23.7m,共5层。建筑主要功能为移动公司话务中心及相应的设备机房以及办公室、会议室等。话务中心要求有较大空间,人员较多,24h三班制 工作不间断,新风量要求较高,设计采用低速风道全空气系统,气流组织为上送上回式;办公室、会议室等较小空间采用风机盘管加新风系统。由于原设计建筑功能 为通讯机房,建筑主体封顶后改为话务中心,建筑层高,平面功能布置在原有建筑基础上改造。因此空调设备房位置,管道走向均较难布置,故空调水系统设计为变 流量异程系统。考虑该工程为后期改造项目,有诸多限制条件结合该工程的特点,空调冷热源采用风冷热泵型冷热水机组。空调冷热媒的设计参数为:冬季供回水温 度为45~40℃;夏季供回水温度为7~12℃。夏季空调设计冷负荷为1510kW,冬季空调设计热负荷为765kW。

空调系统节能设计措施

2.1  精确计算空调冷热负荷

        室内温湿度标准确定得是否合理直接影响空调冷热负荷的大小。夏季室内计算温度、相对湿度越低;冬季室内计算温度、相对湿度越高,系统的能耗就越大。因此, 从节能的角度考虑,在满足舒适性及工艺要求的前提下要尽量降低室内温湿度标准,即夏季尽可能提高,冬季尽可能降低室内温湿度基数。本设计参阅了有关规范及 手册,并进行了实际调查,将业主提出的要求做了适当的调整,话务中心夏季室温从24℃改为26℃,冷负荷约减少了15%,冬季室温从22℃改为20℃,热 负荷约减少了20%。
        空调负荷是确定系统形式和设备选型的基础。过去一般采用统计指标估算建筑的冷热负荷,由于现行指标是根据非节能型建筑统计而得,数据偏差较大,如果以指标 计算负荷并作为设计依据,显然会导致空调主机装机容量偏大、水泵(风机)等输送设备偏大、末端设备配置偏大以及冷(热)媒输送管路尺寸偏大等“四大”现 象。其结果是初投资增高,能量消耗增大。本设计采用华电源空调冷热负荷计算软件,准确计算夏季空调逐时冷负荷和冬季热负荷。并对各部分的负荷进行汇总分 析,确定了比较准确合理的夏季空调计算冷负荷及冬季空调计算热负荷值。

2.2  空调冷(热)源及水系统的节能设计

        本设计空调冷热源采用热泵型风冷冷热水机组。该热泵机组一机两用夏季制冷,冬季供热。供热时以室外空气为取热源,是一种有效利用低品位热能的节能产品。但 由于是风冷设备,运行工况受外部因素影响较大(如布置位置、气候条件、操作管理等),因此,设备选型时应优先采用技术性能好,COP值高,环境适应性强的 产品。本工程采用3台螺杆式热泵型风冷冷热水机组。单机性能为:制冷量570kW,制热量为360kW(室外温度为-5C时),机组整机COP值 2.95(标准制冷工况下),主机布置在五层屋顶平面。空调循环水泵根据空调设计水流量值及系统水力计算最不利环路压损值进行选型。经计算,空调冷热水系 统的输送能效比(ER)值为0.0192,小于节能标准的0.0241。
        空调水系统设计为闭式机械循环系统,采用两管制变流量系统。夏季冷媒水供回水温度为7~12℃,冬季热媒水供回水温度为45~40℃,空调水系统采用低位 膨胀水罐自动补水定压,空气源热泵冷热水机组产品设计时循环水为恒定流量运行.在本工程的设计过程中,与设备厂家技术人员交流后认识到该设备的空调循环水 流量可以有适当的波动,水量