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暖通工程師論文：暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能工程設計

時間：2014-05-22 14:35:41   作者：tianc   來源：綠建之窗   閱讀：1907  
內容摘要：　以北京一幢辦公大樓的暖通節(jié)能工程設計為典型，介紹了該工程以地源熱泵為冷、熱源，溫濕度獨立控制的空調方式、地道風及地下車庫固態(tài)能的應用等節(jié)能措施?！　?.　工程概況　　該辦公樓總建筑面積65038平方米，地上八層，地下兩層。為一類高層公共建筑。地下一層為餐飲娛樂(包含游泳池)，地...
暖通工程師論文：暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能工程設計

      簾本┮淮卑旃大樓的暖通節(jié)能工程設計為典型，介紹了該工程以地源熱泵為冷、熱源，溫濕度獨立控制的空調方式、地道風及地下車庫固態(tài)能的應用等節(jié)能措施。


　　1.　工程概況
　　  該辦公樓總建筑面積65038平方米，地上八層，地下兩層。為一類高層公共建筑。地下一層為餐飲娛樂(包含游泳池)，地下二層為汽車庫。首層及二層為餐廳及會議室，其余各層均為辦公。辦公樓耗能一般較。節(jié)能減排，建設低碳建筑是本次設計的重點及任務。

　　  北京市全年平均氣溫13.1℃，年日照時數(shù)為2594小時，太陽能資源較豐富。太陽能可全年為該建筑物的辦公、娛樂、餐飲部分提供衛(wèi)生熱水和游泳池池水加熱。同時采用地源熱泵系統(tǒng)，當太陽能不足時，地源熱泵為輔助能源，100%備用。


　　2.　工程節(jié)能系統(tǒng)

　　  2.1　冷熱源系統(tǒng)本工程采用地源熱泵系統(tǒng)，地埋管布置在建筑物基礎以下。辦公樓的空調負荷由地源熱泵設備負擔，同時利用辦公內區(qū)供冷的熱量，采用熱泵系統(tǒng)，作為太陽能熱水系統(tǒng)的一個備用熱源。地源熱泵系統(tǒng)提供辦公區(qū)域除新風負荷和濕負荷之外的顯熱負荷和餐廳會議等的空調負荷，辦公扔虻男路綹漢珊褪負荷(潛熱負荷)由末端的溶液調濕新風機組承擔?？照{冷、熱源原理見圖1。
　　  辦公部分采用頂棚輻射系統(tǒng)供冷和供熱，配置兩臺熱泵機組L-1、L-2;餐廳和會議室部分采用全空氣空調系統(tǒng)，配置兩臺熱泵機組L-3、L-4。在夏季夜間，開啟設備L-2向辦公輻射外區(qū)供冷;夏季日間，辦公區(qū)域內外分區(qū)均需要供冷，內外區(qū)供回水系統(tǒng)同時供應。開啟設備L-1、L-2向辦公區(qū)供冷，開啟設備L-3、L-4向餐廳、會議室全空氣系統(tǒng)供冷;在冬季夜間，開啟設備L-2向辦公輻射外區(qū)供熱，由于辦公外區(qū)需熱量，設備L-2可以分出一部分熱量制備衛(wèi)生熱水;冬季日間，由于辦公區(qū)域內區(qū)需要供冷，外區(qū)需要供熱，內外區(qū)供回水系統(tǒng)分別供應。開啟設備L-1向辦公部分供熱，開啟設備L-2向內區(qū)供冷，開啟設備L-3、L-4向餐廳、會議室全空氣系統(tǒng)供熱。設備L-2可以回收冷凝熱制備衛(wèi)生熱水，也可以回收冷凝熱向辦公外區(qū)供熱。
　  　2.2　空調系統(tǒng)
　　  辦公區(qū)域的空調房間采用溫、濕度獨立控制空調系統(tǒng)，采用輻射供冷暖加獨立新風空氣調節(jié)的系統(tǒng)形式。溫、濕度分開處理，房間內潛熱負荷由獨立新風處理機組(熱泵式溶液調濕新風機組)負擔，通過溶液除濕后的新風可帶走室內的濕負荷，房間內顯熱負荷由樓板輻射供冷暖系統(tǒng)負責處理，不足處由新風處理機組承擔。溫、濕度獨立控制空調系統(tǒng)i-d圖見圖2～圖4。
　　  輻射供冷暖系統(tǒng)的盤管設置在樓板內或者建筑墊層內。供回水溫度夏季采用18～21℃高溫冷媒水，冬季采用30～33℃低溫熱媒水。新風處理機組冬季送風溫度15℃，夏季送風溫度20℃。送風口和排風口均設置在房間的頂部。送風口沿內、外區(qū)墻體或結構柱體均勻設置，排風口集中設置。送風機和排風機單獨設置，均為變頻風機。在初夏和過渡節(jié)可以實現(xiàn)內區(qū)直流空調系統(tǒng)運行，加強內區(qū)自然通風。熱泵式溶液調濕新風機組集中設置在每一層的空調機房內，擔負同層的辦公區(qū)域。在地下三層設有新風空調箱，空調箱將經過地道降溫或升溫故彝廡路緗行冷熱處理，
　  　再送至每層空調機房。由于土壤的隔熱性能，土壤一年四季的溫度變化幅度均小于外界的氣溫。利用外界空氣和土壤的溫差，將室外空氣通過地道進行換熱，對空氣流進行夏季降溫或冬季升溫，從而達到節(jié)能目的。
　  　會議室和餐廳等采用帶熱回收段的舒適性全空氣調節(jié)系統(tǒng)。夏季采用7～12℃冷媒水，冬季采用55～50℃熱媒水。將地下汽車庫的固態(tài)能量用于餐廳新風的預熱和預冷。全空氣空調系統(tǒng)的排風回送到地下涌猓提供地下車庫冬季所需熱量。在車庫側采風管及空調房間回風管上設溫度傳感器，當車庫溫度高于空調房間回風溫度時，開啟回風管路上電動風閥，關閉車庫側采風及排風管上電動風閥和風機(風機與風閥聯(lián)動)對室內回風全熱回收。當車庫溫度低于空調房間回風溫度時，關閉回風管上傭風閥，開啟回風管接至車庫管路上電動風閥和排風機(風機與風閥聯(lián)動)向車庫排風。同時開啟車庫采風管道上電動風閥，引入車庫風進行全熱回收。新風的采集來自地道風，減少新風處理的能耗，在初夏和過渡季節(jié)可轉換為全新風節(jié)能工況為餐廳通風。
　　  2.3　通風系統(tǒng)

　　  過渡季使用可控的智能開窗系統(tǒng)，結合中廳的熱壓、煙囪效應，配合以少量機械排風，可以在室內形成良好的溫度環(huán)境，充分利用自然能源，節(jié)能環(huán)保。輻射供冷暖系統(tǒng)可以e強自然通風的時間，在過渡季末期，由于直接采取自然通風可能會導致室內溫度稍低或稍高，這時可以使用輻射供冷暖系統(tǒng)彌補這部分熱量，達到加強自然通風的目的，節(jié)省能源。根據(jù)北京地區(qū)的氣候特點，在夏季涼爽的凌晨，當室外溫度濕度條件適合的情況下，空調自控系統(tǒng)、智能開窗e統(tǒng)自動開啟，加大自然通風能力，排出室內悶熱潮濕的空氣，取而代之是清涼、干爽清潔的新鮮空氣，為即將開啟的空調系統(tǒng)減少室內熱負荷。


　　3.　系統(tǒng)節(jié)能工程的經濟分析
　　  地源熱泵空調系統(tǒng)可實現(xiàn)對建筑物的供熱和制冷，在熱泵制冷運行時，可回收冷凝熱制備生活熱水(50℃)，一機多用。與常規(guī)制冷系統(tǒng)比，冷卻水溫低，制冷效率高，使得地源熱泵系統(tǒng)比常規(guī)制冷系統(tǒng)節(jié)能。地源熱泵與使用高溫冷源的空調末端相結合，綜合運行節(jié)能可達30～40%。地源熱泵空調系統(tǒng)運行中無燃燒，無排煙，無廢棄物，不需要堆放燃料和廢物的場地，因而環(huán)境效益顯著。地源熱泵的污染物排放與空氣源熱泵相比減少40%以上，與電供暖相比減少70%以上。因地源熱泵空調系統(tǒng)運行費用低，初次投資增加費用可在6至7年內回收，且循環(huán)系統(tǒng)壽命可達50年以上，在整個服務周期內的平均費用低于傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)。
　　  溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)中，由于溫度與濕度為兩套獨立的空調控制系統(tǒng)，分別控制、調節(jié)室內的溫度與濕度，從而避免了常規(guī)空調系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來的損失?？梢詽M足不同房間熱濕比不斷變化的要求，克服了常規(guī)空調系統(tǒng)中難以同時滿足溫、濕度參數(shù)的要求，避免了室內濕度過高(或過低)的現(xiàn)象。對辦公樓類建筑，系統(tǒng)可節(jié)能30%～50%。5萬平方米以下系統(tǒng)初投資增加5%～10%(2年內回收)，10萬平方米以上系統(tǒng)初投資幾乎不增加。
　  　在提倡創(chuàng)建節(jié)約型社會的今天，建筑節(jié)能問題不可忽視，尤其是對于占建筑能耗50%～70%的空調系統(tǒng)能耗。工程投入使用后，空調系統(tǒng)在各季節(jié)使用效果良好，基本實現(xiàn)了之前設定的設計理念。各種節(jié)能技術、節(jié)能設備有機的結合和應用使本建筑成為舒適度高、能耗低的新型建筑。

　 


標簽：北京市  工程設計  地下車庫  餐飲娛樂  太陽能  

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