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大型商用建筑中央空调系统节能研究

发布日期:2014-02-11审核编辑:本站小编

摘要现代化大型商业建筑中,中央空调的耗能控制已经成为了建筑节能的关键项目之一。本文结合现代化商业建筑的结构特点以及中央空调系统耗能的影响因素,分析在大型建筑中,空调系统的能耗产生途径,从空调负荷的优化、建筑材料的节能、空调运行技术的优化等几个方面,提出大型建筑中央空调的节能降耗技术措施,为建设可持续发展、绿色环保建筑提供可行性研究参考。

1.前言现代化经济发展促进了城市建筑的发展水平,大型的高层、超高层建筑,在结构形式和建筑技术等方面都在不断的突破传统建筑格局,为我国的城镇化建设发展提供了经济和技术发展的动力。而在大型的商业建筑中,普遍采用的中央空调系统一直在原有传统能源消耗模式下产生大量的能耗。因此,开展对大型建筑中央空调系统的节能降耗研究,是国民经济可持续发展的重要因素,对于缓解能源短缺和城市居民生产、生活用电,具有重要的现实意义。

2.空调能耗的影响因素分析

2.1建筑物结构特性,比如门窗、外墙的传热特性,建筑结构通风循环性能,建筑物的建材特性(钢结构、水泥砖混结构等),这些直接影响建筑物的保温隔热性能,对于空调的冷热源的损耗有着直接影响。

2.2建筑物所处环境的室内外气象参数,比如室内外温差、空气湿度、光照强度和风力大小等,这些因素影响热传导速率和效率的散失。

2.3建筑物中央空调设备配备,室内空调设计标准,包括风系统、水系统的流量,风机、水泵的输送能耗,系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。

2.4建筑物室内人员流量、照明设备和其他室内设备的散热性能。

2.5空调系统的运行方式,如冷热源输送管道系统、水冷与风冷控制方式等对于能源效率的影响。

2.6建筑物空调系统的维修保养和使用寿命的能耗。

3.大型商业建筑中央空调节能措施分析

3.1建筑物的节能设计

3.1.1建筑物的结构节能,通过合理的设计结构形式,减少冷热负荷,在门窗的材料选取上,尽可能选用隔热保温性能好的塑铝或木质门窗,减少铝合金或铁质门窗的使用,门窗的大小和数量要兼顾采光集热性能合理布置,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙,在结构上减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。

3.1.2外墙材料在保证结构安全l生的基础上,尽可能选用中空砌砖或者加气混凝土砌块,并喷涂保温隔热材料,增强外墙的保温隔热性能。

3.1.3混凝土的配置中适当增加粉煤灰等隔热材料的比例,提高墙体隔热性能。

3.1.4玻璃幕墙加贴保温隔热膜,能够有效提高玻璃的保温隔热效果。

3.1.5建筑结构适当考虑南北方地区气候差异,加装门窗遮阳板或加强门窗的采光集热设计等措施。

3.1.6在结构上充分利用自然冷热源进行建筑物的空调环境节能,例如自然送风量的控制、自然水源的输送通道设置、地热或地下水的输送通道设置等。

3.1.7在建筑物设计时,要根据建筑物的使用功能要求,在其热源集中部位,如:厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话机房的交换机等,在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风通道,将设备散热量直接排出室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。

3.2空调设计标准的节能措施对于建筑物的空调设备配置,要根据建筑物的结构设置、建筑物的空间能耗需求、建筑物所处地域的气候变化等冷热负荷因素,合理配置空调设备,包括制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择。同时还要根据投资效益和空调节能效益的平衡关系,合理配置空调的输送系统的规格标准。避免设备配置过程中配置不足或者设备容量和动力冗余而造成的能源浪费。空调设备的配置要根据设备的运行状况进行必要的保养维护,保证空调设备的使用寿命和使用效率。

3.3空调运行节能技术措施

3.3.1根据室内外温差和空调制冷效率合理设计室内空气参数,通过合理设置新风量的大小,调节室内温湿度,不要片面追求温度的高低,要合理调整室内温湿度,提高舒适度,降低能耗。在不同季节根据室内外温差和室内温度的分布,适当选取室外自然风和空调冷风的搭配输送,从而节约能源。

3.3.2通过降低冷却水温度和提高冷冻水温度可以提高冷机的制冷系数,提高冷源效率,降低耗电量,减少能耗。冷却水、冷冻水温度制冷效率的关系可以从图3-1、3-2例证看出。

3.3.3充分利用自然冷热源,例如地下水和地热,以及江河湖波的天然水源与室内温差,另外,还有室内外空气的温度差异给建筑物输送冷热水或者冷热风,为空调系统提供冷热源,降低电能损耗,最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展,提高了空调系统的能源利用效率。在国外,利用天然冷热源提供空调温度调节已经作为节能环保技术在广泛应用。

3.3.4合理调整水泵流量,加强阀门、过滤器等的清洗,提高水泵效率,使用变频水泵,减少电能损耗,提高空调运行效率。

3.3.5推广应用空调自动控制新技术,如调速控制、温湿度精度控制、风量与设备启停智能控制等空调系统控制,可以根据建筑物的人流量、营运时间规律等因素,科学地运用自控系统的节能控制,动态调整设备运行,从而降低空调能耗,提高运行效率。

4.结语大型商业建筑的空调运行效率高低,是建筑物空调耗能的重要因素之一。如何合理的设计空调的配置与运行,降低能耗,是在建筑物施工过程中要考虑的重要项目。而从建筑物的结构设计、建材选择、空调设备的优化配置、空调的节能运行等方面,采取科学设计、合理配置,并从积极的应用天然能源和能源循环利用,新建筑技术、新建筑材料的应用等方面,积极推广现代化建筑技术和空调运行技术,实现能源的节约和可持续健康发展,对于企业实现经济和社会效益,都具有十分重要的现实意义。

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