中央空调系统的设计要点与运行管理.ppt
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1、中央空调系统的设计要点与运行管理,张群力 北京建筑工程学院 2010 10 21,目 录,中央空调系统的能耗情况 中央空调系统的设计问题 中央空调系统的运行管理 中央空调系统的节能建议和措施,1 中央空调系统的能耗情况,1.1 大型公建的特点 大型公建: 体量大,单体建筑面积 2万m2,多采用中央空调; 大型办公楼、宾馆、购物中心、机场、车站、娱乐中心等; 建筑特点: 内部发热量大; 无外墙的内区比例大; 能耗特点: 采暖能耗低于一般建筑; 耗电量远高于一般建筑; 空调能耗占较大部分。,1.2 大型公建的能耗情况,高档办公楼、宾馆、大型购物中心、综合商厦、交通枢纽等 到2004年全国总量仅为5
2、亿平米,全国此类建筑年耗电总量约为1000亿度/年,占我国总发电量约5%; 此类建筑在新建建筑中比例呈增加趋势,导致近几年我国大部分城镇夏季用电量急剧上升的主要原因之一; 与发达国家能耗水平比较,与美国基本在同一水平,比日本城市高,节能水平远远差于西欧、北欧水平。,北京市大型公建的耗电量调查结果,大型公共建筑耗电量是住宅的10倍以上; 尽管面积总量不大,但其电耗占建筑总电耗的2025%。,北京市大型公共建筑的参考用电指标 (单位:kWh/(m2.年),空调系统能耗一般占建筑总能耗的40%60%。,不同大型公建逐月平均单位面积电耗(2004年结果),夏季由于空调系统的使用,电耗显著上升。,1.3
3、 大型公建的能耗高的主要原因,不合理的建筑设计产生的问题 大面积的玻璃幕墙,带来大量的太阳得热量,也导致冷负荷过高 不能开窗,不能自然通风,不良的室内空气质量,完全依赖空调,导致空调冷量过高; 大量的无外窗空间或不与室外连接的内区,照明,通风高能耗。 中央空调系统不合理地设计与运行产生的问题,中央空调系统设计与运行管理问题,不合理的空调系统结构 水泵不合理的空调系统结构、风机用电量过大 各空间风量平衡设计不当,导致局部新风量过大 不能充分利用室外低温冷却,冷机运行时间过长 冷源配置不合理,导致相当多的时间低效运行 中央空调系统运行管理问题: 不合理的运行制度或运行方式导致空调系统运行时间过长。
4、,1.3 大型公建的能耗高的主要原因,技术方案本身有问题 设计意图未能得到落实 设备安装及系统调试不合格 运行管理方法不科学,1.4 大型公建的节能潜力,降低大型公共建筑能耗 新建大型公共建筑能耗为目前的40% 改善新建建筑的建筑设计 采用新的节能的机电系统 改善管理; 既有的大型公共建筑能耗降低30% 改进机电系统 改善管理,2 中央空调系统的设计问题,2.1 中央空调系统的设计要点 分区问题 冷热源设计问题 水系统设计问题 风系统设计问题 气流组织问题 控制系统问题,2.1.1 分区问题,负荷特性差异较大的房间应该分别设置空调系统 例如:大中型建筑物选制冷机的容量与台数时,应大小搭配,按过
5、渡季节最小负荷选一台小制冷机,这样可以满足小负荷时机组节能高效运行。 不同房间的运行时间和室内热扰差异较大时,需要分区考虑,否则会 “众口难调” 例如:电视台,如演播室、中心设备机房、片库资料室的室内热扰不同,不分区容易出现一边冷、一边热的局面。,2.1.2 冷热源设计问题选型过大,冷机选型偏大,长时间处于部分负荷工况运行,W/m2,北京10个商场的冷热源设计与运行调查结果,2.1.2 冷热源设计问题选型过大,北京某饭店冷热源的设计与运行情况,2.1.2 冷热源设计问题冷机的旁通,不必要的冷冻水水泵的运行导致水泵与冷机的电耗相同,2.1.2 冷热源设计问题冷却塔旁通,2.1.3 水系统设计问题
6、冷却水泵选型过大,冷却水泵选型偏大,为防止电机烧毁,只能关小阀门; 工况点严重偏离设计点,效率普遍为3050;,只需17m的扬程,却选了51m扬程的泵。,2.1.3 水系统设计问题冷却水泵选型过大,需要扬程43m,选了70m的泵 改成闭式系统后,需要扬程23m,仍然选了40m的泵,冷却水泵电耗增大1倍左右,2.1.3 水系统设计问题冷冻水泵扬程过大,一般楼内用户侧阻力为520米左右;消除二次泵过大的扬程,降低二次泵出口阀门开度,仅为10左右; 二次泵的电耗大量浪费在阀门,作了无用功。,2.1.4 风系统设计问题,变风量风道设计采用了定风量方式 症状: 近端房间风量过大,而远端房间风量不足,达不
7、到设计要求。 原因: 设计为变风量系统,但主送风道设计成长距离枝状渐缩风道,导致远近静压差太大。特别是近端需求风量小,远端需求风量多时,空气流速越到末端越高,静压更小。而近端VAV末端关到下限风量都偏大。 建议: 采用环形风道或者不变径风道,利用复得的静压减少远近压差。,风压图,静压,采用环形风道,使风道接近于静压箱的效果,2.1.4 风系统设计问题新风不足问题,现象: 北京某商场,有中央空调和采暖系统,冬季采暖系统不用,室内仍然过热。 设计说明书上写明过渡季和冬季过热时可以增加新风百分比或者走全新风,但把新风阀门开到最大也无法增加新风百分比 原因: 新风道尺寸和风机压头是按照最小新风量设计的
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