談空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計

摘 要：為了減少建筑造價，在滿足使用功能的前提下，節(jié)省投資。對青島某家居廣場空調(diào)系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，既節(jié)約能源又滿足使用要求。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；空調(diào)系統(tǒng)；能源消耗量

中圖分類號：TU831 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0087-01

引言

為減少建筑造價節(jié)省投資，對青島某家居廣場空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，使其在滿足使用功能的前提下，盡量節(jié)約能源。

1 建筑概況

該家居廣場位于青島市北區(qū)，總建筑面積43397.37m2，其中地下11947.88m2，地上31449.49m2，建筑總高度23.0m。地下2層，地上4層。

2 設(shè)計內(nèi)容

根據(jù)甲方要求對原系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，作法如下：

2.1 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

夏季，室內(nèi)溫度為26～28℃，相對濕度50%～65%；冬季，室內(nèi)溫度為16～18℃，相對濕度30%～50%；新風(fēng)量為20m3/（h·人），噪聲不大于55dB（A）。

2.2 空調(diào)設(shè)計

2.2.1 負荷計算參數(shù)

原設(shè)計中，人員密度為12.5m2/人，照明負荷45w/m2，設(shè)備負13W/m2，新風(fēng)量100m3/（h·人）；現(xiàn)行設(shè)計中，人員密度為7m2/人，照明負荷12W/m2，設(shè)備負荷13W/m2，新風(fēng)量200m3/（h·人）。

2.2.2 負荷指標(biāo)

原設(shè)計，總冷負荷為3493kW，總熱負荷2586kW，冷負荷指標(biāo)112.3W/m2，熱負荷指標(biāo)83.1W/m2?，F(xiàn)行設(shè)計，總冷負荷為1622kW，總熱負荷1008kW，冷負荷指標(biāo)52W/m2，熱負荷指標(biāo)32W/m2。

2.3 空調(diào)冷熱源

原設(shè)計，冷源為兩臺制冷量為1583kW的蒸汽溴化鋰吸收式冷水機組，其冷劑泵功率為0.4kW，溶液泵功率為5.5kW，蒸汽耗量為1985kg/h；熱源為一臺換熱量為2600kW的換熱機組。

現(xiàn)行設(shè)計，冷源為兩臺制冷量為844kW的蒸汽溴化鋰吸收式制冷機組，其冷劑泵功率為0.4kW，溶液泵功率為5.5kW，蒸汽耗量為1056kg/h；熱源為兩臺換熱量為680kW的換熱機組。

2.4 機房內(nèi)主要設(shè)備

原設(shè)計中，機房內(nèi)主要設(shè)備有：冷卻水泵兩臺，流量480m3/h，揚程27.3mH2O，功率55kW。冷凍水泵3臺（2用1備），流量336m3/h，揚程28.9mH2O，功率37kW。熱水循環(huán)泵兩臺（1用1備），流量280m3/h，揚程25mH2O，功率30kW。冷卻塔2臺，功率為5.5×3kW。

現(xiàn)行設(shè)計中改為：冷卻水泵3臺（2用1備），流量347m3/h，揚程28mH2O，功率45kW。冷凍水泵3臺（2用1備），流量225m3/h，揚程38.3mH2O，功率37kW。熱水循環(huán)泵3臺（2用1備），流量65.4m3/h，揚程32mH2O，功率11kW。冷卻塔兩臺，功率為11kW。

2.5 空調(diào)系統(tǒng)形式

原設(shè)計分層設(shè)計，采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)。現(xiàn)行空調(diào)設(shè)計也是分層設(shè)計，采用了風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。按照內(nèi)外分區(qū)，外區(qū)按豎向分層設(shè)計，內(nèi)區(qū)以橫向防火分區(qū)為原則。新風(fēng)系統(tǒng)豎向設(shè)計，同時根據(jù)建筑物使用功能，其中新風(fēng)為定點集中送風(fēng)，通過商場內(nèi)區(qū)設(shè)4個集中送風(fēng)點，經(jīng)球型噴口均勻送至各個區(qū)域。冬夏季新風(fēng)經(jīng)全熱交換器回收60%室內(nèi)余熱余冷作為新風(fēng)系統(tǒng)冷熱源，不足部分由室內(nèi)機組承擔(dān)。冬夏季外區(qū)風(fēng)機盤管分層統(tǒng)一控制開啟，內(nèi)區(qū)風(fēng)機盤管根據(jù)室內(nèi)溫度要求分層分區(qū)域控制開啟。

原設(shè)計風(fēng)管較多，占用空間較大（風(fēng)管安裝空間要60cm），降低了使用高度；單體設(shè)備維修時影響空調(diào)使用面積大；室內(nèi)風(fēng)與新風(fēng)混合后送入室內(nèi)，空氣質(zhì)量一般；且大風(fēng)量吊頂機組噪聲大，影響室內(nèi)環(huán)境。

現(xiàn)行系統(tǒng)占據(jù)吊頂空間較?。L(fēng)管安裝空間要45cm），提高使用高度約15cm，單體設(shè)備維修時不會影響大面積空調(diào)系統(tǒng)使用；新風(fēng)單獨送入室內(nèi)，空氣質(zhì)量好；風(fēng)盤噪聲小，可以保證室內(nèi)噪聲要求；過渡季節(jié)內(nèi)外區(qū)風(fēng)機盤管均關(guān)閉，加大送風(fēng)量直接將室外新風(fēng)送入室內(nèi)即可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度；屋頂設(shè)置排風(fēng)機將室內(nèi)空氣經(jīng)中庭從屋頂排出，滿足換氣次數(shù)及人員新風(fēng)量要求，且節(jié)約能源。新系統(tǒng)運行后均可滿足各個區(qū)域使用要求。

3 運行節(jié)約能耗

對于冷源蒸汽溴化鋰吸收式冷水機組，按照夏季運行180d，每天開機10h，滿負荷運行天數(shù)按照60%計算，則原設(shè)計蒸汽耗量為4287.6t，現(xiàn)行設(shè)計蒸汽耗量為2281.0t。

冬季運行140d，每天有效運行10h，滿負荷運行天數(shù)按照80%，凝結(jié)水按照70℃計算，則原設(shè)計冬季采暖蒸汽耗量為4234.9t，現(xiàn)行設(shè)計冬季采暖蒸汽耗量為2215.2t。

1kg標(biāo)煤熱值為7000kcal，按照0.8MPa飽和蒸汽計算，1t蒸汽的理論能耗（計算基準(zhǔn)為4℃水）為655183kcal，則每噸蒸汽耗煤量為93.6kg標(biāo)煤，蒸汽鍋爐效率按80%計，則實際煤耗為0.117t標(biāo)煤/噸蒸汽。

現(xiàn)行設(shè)計每年節(jié)約蒸汽量為4026.3t。同時按換熱站與室外管網(wǎng)10%的損耗率考慮，還可節(jié)約損耗蒸汽402.63t。每年節(jié)約的蒸汽折合為標(biāo)煤共計518.2t。

制冷機房內(nèi)主要用電設(shè)備按照夏季運行180d，每天開機10h，冬季運行140d計算，原設(shè)計設(shè)備耗電量約為4.4×105kW·h，現(xiàn)行設(shè)備耗電量約為3.7×105kW·h，則泵房每年節(jié)約電能為70000kW·h。電力線路及變壓器損耗按3%考慮，每年節(jié)約電力損耗2100kW·h。按照能源折算系數(shù)3.5計，每年節(jié)約的電能折合標(biāo)煤25.23t。

每年節(jié)約的蒸汽和電能折合標(biāo)煤共計543.43t。

4 結(jié)語

綜上所述，原設(shè)計采用的全空氣系統(tǒng)噪聲小，便于維護管理，使用壽命長，初投資為一般水平。但系統(tǒng)能耗高，使用靈活性差，其安裝難度及運行費用均較高。改造后的風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)雖在使用壽命、噪聲和維護管理方面略差與原系統(tǒng)，但其使用靈活性及節(jié)能效果優(yōu)于原系統(tǒng)，同時具有較低初投資和運行費用，施工安裝難度也較低。

經(jīng)對比可以看出，本設(shè)計經(jīng)過優(yōu)化后，在初投資和運行過程，節(jié)約大量能源，滿足使用要求。因此現(xiàn)行的風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)于原有的全空氣系統(tǒng)。

參考文獻

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