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酒店空调系统节能设计

收藏本文 2024-01-26 点赞:5428 浏览:20312 作者:网友投稿原创标记本站原创


摘要:本文作者从空调系统节能角度介绍了某酒店空调在设计计算、产品选型、系统设计及控制方式上采取的节能措施,具体分析了各系统节能的原理及可能达到的节能效果,阐述了空调系统的节能设计的重要性。
关键词:酒店;空调系统;节能设计
2095-2104(2012)
在建筑耗能中,空调耗能几乎占据总耗能的50%以上,在公共建筑的全年能耗中,暖通空调的能耗,大约占据总耗能的 50 %~60 %。大约目前我国空调拥有量每年以 20 %以上的速度不断增长,空调消耗的电力占城市全部电力消耗的30 %以上,公共建筑用能数量巨大,浪费严重,尤其在标准及功能要求较高的高档宾馆建筑中,采暖空调节能潜力很大。
某酒店主楼建筑面积55000㎡,地下1 层,地上 27 层,4 层裙房,总高度98.8 m,总投资为 4.5 亿。地下 1 层为动力中心、职工食堂、职工浴室、洗衣机房及汽车库。动力中心包括制冷站、锅炉房、换热站;地上 1~4 层裙房,包括大堂、报告厅、宴会厅、游泳池、洗浴室、KTV 等房间,5~27层塔楼为酒店客房。
在某酒店的暖通空调设计过程中,根据酒店功能及投资的实际情况,对方案进行分析比较后,确认了空调系统有很大的节能潜力,在确保设备的适应性、控制方案和运行管理的可靠性前提下,采取了一系列有效的节能措施。

1 准确计算冷热负荷及系统阻力,准确选择设备

1.1 冷热负荷的准确计算

冷热负荷的准确计算决定了对大型设备的准确选型,有利于提高设备的利用率和可降低设备的闲置率。由于现在的公共建筑均为节能建筑,随着建筑专业的墙体保温的加强,建筑外窗传热系数的降低和气密性的加强,越来越多的各式节能灯的采用,以及对于室内人数众多、流动性大、停留时间不超过 3 h 的建筑,如会议室、宴会厅等空调系统所需的新风量按照平均在室人数计算等因素的影响,空调负荷较前些年已有了很大下降。
本项目是根据对逐项逐时冷负荷的综合最大值及附加值计算,确定空调末端设备的型号;对空调系统总负荷的计算是根据所怎么写作空气调节区的同时使用情况,负荷变化情况,以及系统的划分情况综合分析计算。选择的制冷机(换热机组)的容量,符合实际运行情况,能降低制冷机及水泵等辅助设备的设备容量,提高设备在高效区运行的时间,降低一次性投资及设备运行费用。相同的方法对热负荷进行计算、分析、对比,考虑热水供应的热负荷高峰时间等因素,计算出锅炉的最适宜型号。

1.2 系统阻力的准确计算

正确选择循环水泵及补水泵是节能的重要环节,详细的水力计算,确定合理的采暖和空调热水循环泵的流量和扬程,是确保水泵在高效区运行的关键。

1.3 通风系统风量及风阻的准确计算

安装吊顶的房间根据吊顶后的房间高度计算系统的通风量,可有效降低风量及系统运行费用。

2 采用新技术

游泳池送风风道采用美国索斯风系统代替传统的镀锌铁皮风道,依靠渗透和喷空射流,使送风风速更低,并实现均匀送风,降低吹风感,提高人体舒适度。其最大的优点是可有效减少结露,大幅减轻钢结构承重,降低成本。
1层大堂采用可电动调节送风方向的球形喷口,根据不同季节对送风方向要求,调整送风角度,可最有效利用能源。
新风机、空调机回水管设电动调节平衡阀,针对走廊狭窄,在系统采用异程式的不利情况下,可有效克服系统的阻力不平衡现象,降低末端设备的型号,提高走廊吊顶高度。

3 采用节能产品

采用高能效比及高效率的机型。制冷机采用特灵压缩离心式水冷冷水机组,此机型 COP(=5.40)值高,占地面积小,冷量可在 15 %~100 %的范围内能较经济地实现无级调节。
锅炉采用高效率(η=92 %)、大温差、(130/70 ℃)高温热水锅炉。换热机组采用机电一体化的智能板式换热机组,机组换热效率为η=95%。水泵采用高效水泵,水泵效率为η=84 %~89 %,一般的国产泵效率为η=76 %~80 %。空调送回管、新风管采用集保温、消声于一体的消声风管,可有效消除系统噪音,便于施工,减轻荷载,降低土建成本。

4 采用节能的系统形式

4.1 采用节能的空

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调水系统:两管制的一次泵变流量系统因考虑到影响吊顶高度、地下室空调管道过多施工难度大、管道维修困难及一次性投资较大等因素,经过对全国五星级酒店的空调实际运行情况的调研,没有采用建设单位原要求的四管制,采用两管制配管制式。在具有较大空调水泵节能潜力的大型系统,在确保设备的适应性、控制方案和运行管理的可靠性的前提下,采用冷源侧变流量的一次泵变流量系统。
一次泵变流量系统选择可变流量的冷水机组,使蒸发器的流量随酒店客人入住情况下的不同负荷侧流量而改变,达到按需供应,降低水泵在部分负荷时的供水量,降低水泵耗功,制冷机的流量变化范围为30 %~130 %。

4.2 采用节能的空调、通风系统

4.

2.1 降低系统风量

会议室,KTV 包间,小餐厅包间等由于使用时间及人员数量存在很大的差异,系统新风量按照平均在室人数计算,取最多人数的 60 %,大大降低了系统的新风量,降低了新风系统的造价。
4.

2.2 降低系统作用半径

空调新风(送排风)系统设计尽量划分成风量小,作用半径小的系统。

4.

2.3 空调采用大温差送风

降低系统风量,降低运行费用。 4.

2.4 排风系统采用自然通风与机械通风、分散通风与集中通风相结合的设计理念

在会议室,KTV 包间,小餐厅包间,餐厅,商务中心,洗浴中心等设置大风压的通风器,满足不同时段的通风要求,降低系统运行噪音及运行费用。

4.3 采用节能有效的供暖系统

根据本地为严寒 B 区的气候特点,室外冬季空调计算干球温度为 -19 ℃,在大堂、游泳池,冬季采用空调系统与地板辐射采暖相结合供热,有效阻止由于高大空间区域,仅空调送热风,空调风量较大,空调区域气流风速较大,由于热气流上升,不能有效利用热源,造成人员活动区域温度过低的现象,保证空调区域的温度达到设计要求;1、2 层的洗浴中心冬季采用地板辐射供暖,提高人体舒适度,提高能源利用率。设法在楼梯间、走廊及前室设置明装(或暗装)风机盘管,有效保证楼梯间走廊及前室等公共区域的温度。

5 采用节能的控制方式

整个建筑设置楼宇自控系统,楼宇自控中心可远程监控制冷机换热机组及所有空调机、新风机、送风机及排风排烟风机的运行状态。换热站设置气候补偿装置,可根据室外气象条件自动调节供水温度。制冷机组的加减机控制逻辑选择相对可靠、节能的控制方式,制冷机的控制方式是以压缩机的运行电流RLA 与额定电流的比值为依据。若机组运行电流与额定电流的百分比大于设定值(如 90 %),并持续 10~15 min,则开启另一台机组;减机时,每台正在运行的机组的运行电流与额定电流的百分比之和除以运行机组台数减 1,如果得到的值小于设定值(如 80 %),那么,某一台机组就会关闭。机组能够在冷却水温度低于设计工况,利用超过额定的水量来获得超额冷量,由于一次泵变流量系统的冷水机组和水泵不是一一对应,因此,通过加大冷水机组蒸发器的流量,可以充分利用冷水机组的超额冷量,消除低温差综合征。
单台制冷机的流量变化范围为 30 %~130 %,变频水泵的转速根据最不利环路的末端压差变化来控制,从而,最大限度地降低了冷冻水泵的能耗。冬季空调系统循环泵及补水泵均为变频,循环变频水泵的转速根据最不利环路的末端压差变化来控制,补水泵的转数根据定压点的压力决定。空调系统的空调机、新风机、风机盘管均设温度自控装置。

6 节能效果分析

一次泵变流量系统运行费用比一次泵定流量系统节能 20%~30%,一次泵变流量系统所增加的投资仅需 2 年就能收回,一次泵变流量系统对于空调系统运行时间较长的酒店建筑,将大幅节省运行费用,降低成本。

7 结束语

节能降耗是建筑行业发展节能型住宅和公共建筑,建设节约型社会的重要举措。作为建筑设计行业的设计人员,肩负着国家和人民赋予的神圣使命,如何结合实际情况在每一个项目上认真贯彻节能精神,是建筑行业实现节能的第一步,也是最关键的一步。不断地学习、总结,研究出高效的节能方案,采用新的节能材料及产品,在设计中能充分考虑运行过程的节能,更好地实现节能减排,是我们的义务和责任。
参考文献:
陆耀庆.实用供热空调设计手册(下册)[K].2 版.北京:中国建筑工业出版社, 2008-05.
GB50189-2005, 公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2005-04.
[3] 建设部工程质量安全监督与行业发展司.全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇—暖通空调•动力[M].北京:中国计划出版社,2007-03.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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