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办公大楼中央空调控制系统设计_办公大楼中央空调控制系统设计图
ysladmin 2024-07-08 人已围观
简介办公大楼中央空调控制系统设计_办公大楼中央空调控制系统设计图 大家好,很高兴能够为大家解答这个办公大楼中央空调控制系统设计问题集合。我将根据我的知识和经验,为每个问题提供清晰和详细的回答,并分享一些相关的案例和研究成
大家好,很高兴能够为大家解答这个办公大楼中央空调控制系统设计问题集合。我将根据我的知识和经验,为每个问题提供清晰和详细的回答,并分享一些相关的案例和研究成果,以促进大家的学习和思考。
1.写字楼一般采用什么空调系统
2.空调控制系统是什么?
3.办公室装修中央空调有哪些工程设计
4.中央空调水系统节能技术案例分析
5.什么是地板送风系统?
6.写字楼一般采用什么空调系统?
写字楼一般采用什么空调系统
目前,写字楼楼宇内的空调系统主要分三大类:1.普通分体式空调分为室内、室外机两部分,主要在低品质写字楼中应用。它易于改造、控制,但外挂机不美观,室内空气质量差。2.大型中央空调单独设置空调机房,由风道将处理后的空气送入各空间。他虽然美观,但占用空间,不易改装、控制,造成能源浪费。3.小型商务中央空调适用于较小的或分隔式的办公空间。它可引入新风系统,易于改造、控制,但投资大、技术要求高。
VAV与VRV比较
1.VAV(Variable Air Volume即变风量空调系统):保持空调送风温度的同时,根据房内实际温度的变化来调节送风量。它设备初投资少,舒适性好,但冷冻水管线存在冷损失和维修的问题。
2.VRV(Variable Refrigerant Volume即变制冷剂流量系统):控制技术上按室内机开启的数量控制室外机内的旋涡式压缩机转速,进行制冷剂流量的控制。它控制方式先进,占用空间小且节能,但是新风要靠自然的方式补充,浪费冷量,初投资高。
空调控制系统是什么?
本文着重阐述了该工程的空调设计,给出了空调主要设计参数、空调系统形式;并根据使用效果总结了设计经验。
1、工程概况
本项目为商住小区,本设计用地总面积38319.4平方米,总建筑面积148045.31平方米。,场地内分布有5幢23层的高层住宅、2栋写字楼及1~3层的裙房商业及一栋四层幼儿园,其中:高层住宅塔楼高度均约69.95~71.25m。
2、室内设计参数及通风设计参数
(1)室内设计参数
(2)通风设计参数
3、空调系统设计
3.1 本项目写字楼部分裙楼集中商业建筑面积约为17327.72m2,采用中央空调系统,系统总冷负荷为3465kW,选用2台1647kW水冷螺杆式冷水机组,冷冻机房设于地下二层,冷冻水温度为7/12℃,冷却塔选用超低噪音型,冷却水塔设于4,5栋裙楼屋顶。平均冷负荷指标为:193W/m2。
3.2 商铺、住宅、写字楼及幼儿园均采用分体式空调,由电气专业预留用电量
3.3 空调冷冻水系统
冷水为一级泵变流量系统。由冷水机组降至7℃的冷水进入分水器,按各自的空调范围分区把冷水送至各末端设备。12℃的回水汇入集水器,经水过滤器及电子防锈除垢器经冷水泵加压再返回冷水机组。水平管及立管均为异程式,在每根回水立管上设有静态平衡阀,膨胀水箱设在4#楼主楼的屋面上,其补充水来自给水管,溢流及排污水接至屋面排水沟,系统高点设自动排气阀,系统低点设放水、排污阀。
3.4 空调冷却水系统
被冷水机组升温至37℃的冷却水送至冷却塔进行冷却,水温降至32℃,经水过滤器及电子防锈除垢器后,经冷却水泵加压再返回冷水机组。冷却塔承水盘之间设带关断阀的连通管,其补充水来自给水高位水箱,溢流、排污水接至屋面排水沟。在制冷机房内设有排水沟及集水井,以排除冷冻水、冷却水的排污、放空或意外泄漏水。
3.5 风系统
地下一层超市及裙房一~三层采用全空气定风量系统。
地下一层及地上三层均为商业用房,采用集中送回风:室内回风与室外新风在风柜房混合后,经风柜过滤、盘管降温、除湿及风机加压进入消音静压箱,再经70℃防火阀风管及散流器送入室内。回风采用机房集中回风。为了节能,在过度季节尽量利用室外新风,新风入口及其通路均按全新风配置,风柜采用带热回收的风柜,可利用排风热量预冷新风。风柜设在风柜房内,冷凝水排至设在风柜房的地漏内。
4、通风及加压送风、防排烟系统设计
4.1 本工程4#、5#写字楼属一类公建,对防烟楼梯间及其前室或合用前室军分别设置机械正压送风系统。
4.2 本工程的1#,2#,6#,7#,8#栋住宅楼,能满足自然排烟的,采用楼梯间及前室开窗进行自然排烟,对本项目不能满足自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室或合用前室则分别设置机械正压送风系统,正压风机设于首层。
4.3 本工程的地下一、,二层,对不能满足自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室或合用前室均分别设置机械正压送风系统。风量分别为16000CMH及24000CMH,风机放置在首层。
4.4机械加压送风系统余压要求:a.防烟楼梯间:40Pa到50Pa,
b.前室、合用前室、消防电梯前室:25Pa到30Pa。
4.5本工程中有的合用前室开窗且总面积大于3m2,根据 GB50016-2006中自然排烟的有关规定,本工程中此类合用前室可以采用自然排烟方式.
4.6本工程中有防烟楼梯靠外墙,每层均开窗且每5层总面积大于2m2,所以根据 GB50016-2006中自然排烟的有关规定,本工程中此类防烟楼梯可以采用自然排烟方
4.7对地下停车库按防火分区分别设置独立的机械排风兼排烟系统及相应的补风系统,排烟量不小于6次/小时换气次数。各地下室车库均设置机械排风系统兼排烟系统,换气次数为6次/h设计,风机选用柜式风机,吊装在机房内。没有车道出入口自然补风的防火分区均设有机械补风系统,补风量按不小于3次/h设计。
4.8变配电房及发电机房设有机械排风系统,与气体灭火后排气系统合用,通风管上设置电动防火阀,平时常开,气体灭火前电动关闭,灭火后远距离电动或手动开启。选用防爆风机吊装。
4.9地下室设备房及内走道设机械排烟系统及机械补风系统;
4.10对写字楼的裙楼商业按防火分区设置排烟系统,每个防烟分区面积不大于500平方米,并设单独控制的排烟口,排烟量按每平米不小于60立方米/小时计算。
4.11 工程不能满足自然排烟要求的内走道分别设置独立的机械排烟系统,排烟量按每平米不小于60立方米/小时计算。
4.12地下水泵房设置独立的送排风系统,选用轴流风机吊装。
4.13地下制冷机房房设置独立的送排风系统,选用轴流风机吊装。
4.14通风机传动装置的外露部分以及通风机直通大气的进、出口,必须装设防护罩(网)或采取其他安全方式.
4.15机械加压送风系统管道、排烟系统管道和补风管道的风速应符合以下要求:
1.采用金属管道时,不宜大于20m/s;
2.采用非金属管道时,不宜大于15m/s;
5、空调的自动控制:
5.1 系统控制:
(1)冷水机组控制:由冷水机组自带的微机自行控制。
(2)机、泵、塔控制:在冷水机组冷水及冷却水出水管上设有流水开关,在冷水机组冷水及冷却水回水管上设有电动开、关阀,在冷却塔进水管上也设有电动开、关阀。 开机的程序为:各电动阀开→冷却塔风机启动→冷却水泵启动(冷却水流水开关闭合)→冷水泵启动(冷水流水开关闭合)→(延时)主机启动。
停机的程序相反。
(3)机、泵、塔群控:在冷水总供水管及回水管上装有温度传感器,在冷水总供回水管上还装有流量传感器。通过上述的冷水流量及供回水的温差,微机计算出系统的冷量,该冷量与所设计的软件的设定值比较,以确定最优的主机开启台数和启动与其配套的泵、塔。
上述(2)(3)项,也可用各厂家自带的控制程序。
5.2 冷水系统的旁通阀组:为解决冷水机组定流量运行与末端设备需变流量运行之间的矛盾,本设计在
分、集水器之间设置了由总供、回水压差控制的带旁通阀的旁通阀组。
5.3 风柜控制:
(1)用风柜回风温度控制设在风柜冷冻回水管的电动三通阀(比例、积分)的通水量,以维持室内的设定温度。
(2)配备风机的电机变频装置,以便根据控制要求改变风机转速,达到改变风量及节能的目的(变频器留有接入回风温度信号的接口)。
6、管材设备要求
6.1风管采用镀锌铁皮制作,每段风管之间采用法兰连接,法兰之间垫8501密封胶带。水管管径小于等于DN50时采用镀锌钢管,丝扣连接;管径大于DN50时采用无缝钢管,焊接,在需检修、拆换处用法兰连接。
6.2 排烟风机应保证280℃时能连续工作30min。
6.3 空调.通风及防排烟系统的风管镀锌钢板制作厚度如下表:
7、节能设计要求
7.1 制冷机组选用高能效比的水冷螺杆式冷水机组,满负荷及部分负荷时COP值均高于5.22,满足《公共建筑节能设计标准》的要求。
7.2水泵采用高效节能型;中央空调水系统输送能效比ER=0.02049,满足《公共建筑节能设计标准》的要求;
7.3 裙房空调风柜均采用带热回收的空调风柜;
7.4 风机选择高效节能型,风机的最大单位风量耗功率WS=0.28<0.32W/(m /h)。大开间采用柜式空调末端,过渡季节可以全新风运行。
7.5 所有卫生间均设排风;平时使用的风机房,空调机房及新风机房采取消声降噪措施。
7.6 有些需要同时排风的部位采用全热交换器,在排除室内废气的同时,回收排风的能量。全热回收效率>60%.
7.7 空调风管绝热层热阻:1.06m.k/w
7.8 冷水供回水管需用不燃或难燃材料进行保温,选材见施工图纸,若采用难燃材料保温时,其外表面需用不燃材料作保护层。保温层厚度由产品供应商提出,并经设计院校对认可。
本设计选用难燃型橡塑海绵,其厚度: DN70~DN150 厚度:35mm
>DN200 厚度:40mm
空调冷凝水管,厚度:20mm
7.9 严格执行国家相关节能规范,从建筑设计上满足建筑的保温隔热性能达到节能要求指标。
7.10 设计尽量利用自然通风方式。
7.11 地下车库根据使用情况开启风机的数量。
8、噪声处理(环保节能)
8.1凡有振动的设备,如风机等设减振基座或减振吊架;与设备连接的接管上设柔性减振接头。
8.2 柴油发电机烟气设有净化水箱降温除尘,并排至住宅塔楼楼顶。
8.3 发电机组燃道在进入建筑物前和设备间内设置自动和手动切断阀,储油间的油箱应密闭,且应设通向室外的通气管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀。
9、结束语:
建筑防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节,也是建筑生命安全系统的重点。各专业设计人员和施工管理人员一定要紧密配合,加强消防意识使建筑空调通风系统在满足人们使用要求的同时到达防火安全的效果。
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办公室装修中央空调有哪些工程设计
在暖通空调系统的管理控制过程中,自动化空调控制系统的有效应用,在降低能耗、改善系统运行品质以及强化管控劳动强度等方面发挥出了重要的作用。接下来就跟随我们一起来了解一下中央空调系统中自动控制技术的应用的相关内容吧!
现阶段,在暖通空调控制系统的管理控制过程中,自动化中央空调控制系统的有效应用,在降低能耗、改善系统运行品质以及强化管控劳动强度等方面发挥出了重要的作用。本文主要就针对中央空调控制系统自动控制系统的应用进行了简述,文中首先介绍了中央空调系统中的自动控制技术,而后又针对智能控制技术的应用进行了分析,以希望能够对后期的相关工作有所指导。
目前,随着科学技术的不断发展,中央空调控制系统应用日趋广泛,陆续投入到一些高级写字楼、工作厂房等大型建筑物的室内温度调节过程。同时,又由于自动化与智能化控制技术的不断成熟,自动控制技术也逐渐被引入到了中央空调控制调节系统,由此不仅为人们提供出了一种更为舒适的工作与生活环境,而且在节约运行成本与延长中央空调控制系统使用寿命方面也发挥出了巨大的价值。
1中央空调控制系统中的自动控制技术
1.1冷热源及水管系统的调节
对于中央空调控制系统的主机系统而言,其自身所带有的单元控制器能够提供出冷凝器与蒸发器等设备的进出口温度以及水流开关压缩机的压力等多项指标因素。在这一过程中,系统所采取的主要也是一种群控模式,由此很好的实现了对热泵的自动化管控,而且也发挥出了一种很好的监控、查询及报警等功能。
在机组平时的运行过程中一旦出现故障,系统主控制器便会立刻出现相应的显示并发出警报;此外,还能够对系统所设定的相关数值进行调整和改_等操作。比如在一天的不同时段,如晚上和白天,系统所设定的数值存在着较大的差异。针对系统压缩机结合相关命令进行操作,参照冷冻机房出口的设定值来调整压缩机入口导叶阀。在这一过程中也可以针对冷冻水的出库温度进行设定,并对主机的运行状态可通过水流量传感器与温度传感器等来进行实时的监控。
1.2新风和空调机组的参数测量
为了更好的提升室内空气洁净程度和新鲜度以及室内舒适度,需要中央空调控制系统能够对新风进行及时的补充。一般情况下,在新风空调机组送风通道的位置需要进行温度以及适度传感器的安装,并通过加湿法的应用来有效的控制流量,由此更好的满足设计要求。中央空调系统还能够结合室内温、适度的计算负荷来完成风挡的自行更换,进而也成功的实现了对送风量的有效控制。此外,中央空调控制系统还能够结合室内外温湿度以及系统所预定温湿度调整风阀的开度,并对排风阀实施一种联动控制,进而也达成了一种降耗节能的效果。
新风阀与排风阀在机组运行停止之后就会处于一种关闭状态,此时回风阀应当保持全开,对于中央空调系统的自动化管控可应用DOC控制器来实现。在实践过程中,结合新风温度,对水阀通过PID进行调节,从而有效的保证了送风度为预定值,同时通过控制蒸汽阀与加湿阀,保证了冬季风机出口空气温度的达标。而且系统还能够对风机出口的温湿度以及新风过滤器的两侧压差进行实时监控,一旦这些数值出现异常,系统将随即发生自动报警。
1.3中央空调系统中风机盘管的监控
中央空调系统中的冷暖设备主要由空调机组、新风机组以及大量的风机盘管。其中风机盘管目前市场上主要由DOC控制器与具备通讯能力的控制器两种类型;其中DOC控制器具备与系统主机的通讯功能,能够对冷机、冷水进行很好的控制,这种类型的控制市场价格一般较高;而具备通讯能力的盘管控制器,在应用过程中建议要参照水系统的连接情况对风机盘管进行分组,并在每组支路的入口侧进行流量计、水温传感器以及水压变送器的安装。
目前,在中央空调控制系统的自动化控制过程中,还无法实现完全依靠DOC技术进行控制,所以在系统的制冷效果控制与风量调试等过程中也就无法应用各类风阀的自动化调节功能来达到风量均匀的设计要求。针对此类问题,一般比较常用的方法就是“基准风口法”,也就是用手动方式实现对风量的调整。
2智能控制技术的应用
以某酒店为例。在该酒店中总计安装了3台冷却水泵,其电机容量和负荷率分别为65KW、90%。在该中央空调系统中分别采用下位机为S7-300PLC和上位机为监控软件,其中央空调变频器的节能所示。
在该案例的中央空调管控技术主要应用了模糊控制技术与神经网络控制技术两大智能控制技术;其中模糊控制技术通过对人思维的模拟实现了对一些无法构造模型的有效管控;此外,在变射频技术以及PLC应用的基础上,模糊控制器的应用相比传统的PID控制模式能取得一种更为显著的效果。
2.1自动控制系统在定风量空调系统中的应用
定风量系统的运行过程中,一旦风量确定,风机不管负荷如何改变其都保持一种全风量的运转,而且伴随着送风温度的改变也会很好的满足室内冷热负荷的变化需求,从而更好的保持室内能够处于一种最佳的温湿度状态。一般中央控制系统,不仅要具备基础的供暖、供热和加除湿功能,而且还要能够对系统排风口、电动风门及回风机等部件进行智能化的控制,从而实现控制系统的循环自动化运行,由此也能取得一种良好的管控效果。在定风量空调系统的自动控制系统中,其工作重点就是对于空调温湿度调节以及排风阀、新风阀、回风阀等应用比例的管理控制方面。
2.2自动控制在变风量空调系统中的有效应用
在变风量系统的运行过程中,当室内冷、热负荷变化时,并不会造成送风温度的变化,改变的也只是风量,由此便能很好的维持了室内的温度与湿度。该系统在每一房间的送风入口位置都进行了自动管控风阀的布设。在其实践应用过程中,通过对送风量大小的控制与调节,实现了对每一房间温度与湿度的很好控制。可变风量控制系统的一大主要特点就是送风温度维持恒定,也就是表冷器的回收调节阀开度保持不变。
总之,在中央空调中自动控制系统的有效应用,发挥出了巨大的应用价值,其不仅实现了一种良好的节能降耗的效果,而且也使得系统的控制效率得到了显著的提升。所以,自动控制系统在中央空调系统中的应用前景也是十分广阔的。
以上就是关于中央空调系统中自动控制技术的应用的详细解答,不知道大家对我们的介绍是否满意。
中央空调水系统节能技术案例分析
现在很多的办公写字楼都开放了专业的中央空调,因为现在配有中央空调和新风系统,就可以让整个办公环境变得比较舒适。可是我们在公司经营过程当中,可能每一个公司在办公室装修时的格局不同,那么中央空调的出风口不一定能够符合公司经营的需求。在这种情况之下,自己办公室装修时就需要考虑到中央空调出风口的安排,每一个出风口都应该提前的安排设置好,才能够保证自己所有的员工都可以享受中央空调带来的舒适环境。
如果自己在办公室装修过程当中没有考虑到出风口的安排,可能完成整个装修以后,自己的出风口将没有办法可以提供给所有的办公室使用。对于某些员工来讲,可能自己在里面办公,就会觉得非常的不舒适。这样对自己来讲办公室装修就非常的失败,所以在装修之前一定要考虑到中央空调的出风口安排问题。
而且在整个办公室当中,山东善行装饰建议强弱电工程一定要注意非常的仔细,毕竟整个办公室的空间不会特别的大,我们强弱电工程是需要单独来进行分开安装。自己买一个接线的接线口,包括每一个网线的出口如何安排,都是非常需要注意的问题。如果有一个细节的问题没有考虑清楚,对于整个公司后来的电脑,包括一些打印设备的安装也会带来非常大的麻烦,这都是在办公室装修时要考虑的地方
什么是地板送风系统?
中央空调水系统节能技术案例分析关于下文总结出中央空调水系统的各项节能率为20.5%~31%,不到三年即可回收节能投资,而且空调系统运行正常,室内温湿度满足要求。那么,我为大家提供中央空调水系统节能技术案例分析,欢迎大家阅读浏览。
一、冷源改造技术
对于冷源机房容量选择大,通过台数控制不能满足安全、高效运行的情况,成熟的改造技术有:制冷机组变频控制;水蓄冷;增加低容量机组;扩大空调区域(例如,某政府高校约三万平米的综合楼的中央空调系统建成后,又将该系统惠及另外三栋共约九百平米的学员楼)等。以下结合有关工程讨论冷源改造技术。
(一)制冷机组变频改造
1、制冷机的性能系数COP现状
2007年就二十二栋国家政府机构办公楼和大型公共建筑通过测试或根据运行记录计算机组的性能系数COP,其机组的COP普遍低于公共建筑的强制性标准。
案例一A办公楼安装了三台500RT的离心式冷水机组(2001年投入运行),压缩机功率340kW。
三台机组通常只运行一台,即使在天气炎热的情况下,也仅开启两台。通过测试,制冷机组的COP在3.50~4.14之间,低于公共建筑的强制性标准,也低于设计工况的COP。
案例二B酒店的制冷机组为工频离心式机组(2001年投入运行),共有4?400USRT的机组,负荷最大时运行两台,机组的设计能效比为5.43。根据2007年10月22~31日对制冷机组运行参数的测试,1#机组的负荷率在41%~76%之间变化,COP值在3.33~4.27之间,低于公建标准。2#机组的负荷率在38%~86%之间变化,其中,在80%~86%的负荷率为10.93%,60%~69%负荷率的概率最大(34.82%)。COP值在2.88~4.62之间,低于公建标准。
2、制冷主机COP节能改造
冷水机组99%以上的时间运行在部分负荷工况。通过调节导流叶片开度来调节机组输出冷量的恒速离心机,最高效率点通常在70%~80%负荷左右,负荷率80%时对应的COP为5.885,负荷率100%时对应的COP为5.33,负荷率40%时COP为5.1,随着负荷降低,单位冷量能耗增加较显著。
变频运行的制冷机,其最高效率点可以在部分负荷下,如40%~50%负荷左右,50%负荷对应的COP为11.95。机组变频控制还能提高机组的功率因数,优化机组启动性能,避开喘振点,提高机组可靠性。
案例三C有限公司的中央空调采用了两台650冷吨离心式制冷机组。于2005年8月20日投入使用,冷水机组用于生产车间空调,24h不间断运行,负荷稳定,标准出水温度,夏天两台运行,冬天单台运行。
1#机于2007年9月改造为变频制冷机组。经过一年多的运行实践,无论是在大负荷运行或是小负荷运行(只要符合变频条件),都比工频机组节能。
根据2007年10月15日10:10~10月16日10:10的测试,两台机组负荷率在60%~67%。每天节省1439 kWh,节能率为20.85%。该机组工频运行的COP为7.03,变频时COP为10.05,即机组工频运行时的COP低,机组的节能效果好。
如果5~10月(合计6个月)按开两台制冷机组计算(考虑0.8的安全系数),11月~次年4月(合计6个月)运行一台机组,电费为0.55元 / kwh,每年可为公司节省18.2万元,实际运行表明,节省的运行费用大于18.5万元。
3、水蓄冷改造
利用既有的常规冷水机组,改造为水蓄冷的系统。其方法是利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器,增加放冷泵、充冷泵、板式换热器设备。此项改造技术具有如下优点:
(1)设备安全运行。避免?大马拉小车?;
(2)节能。系统高负荷运转时间大幅度增加,制冷效率可以提高5%~8%;
(3)经济效益。投资一般3~4年可以回收。水蓄冷不仅能为用户、为社会创造节能效益,而且创造的经济效益可用于其他节能改造项目,解决节能改造资金瓶颈问题;
(4)社会效益。平衡电网负荷,充分发挥电站的发电效益,减少电厂投资,净化环境。
案例四D科技大楼原为常规的中央空调系统(能源合同管理项目),制冷机组为离心式制冷机组,制冷量600冷吨。2008年改造为水系统中央空调,改造项目投入运行后,通过测试,得出以下几点:
(1)满足设计要求。低谷时段所蓄的冷量,可以满足该大楼白天3~4h空调所需的冷量。
(2)移峰填谷。在高温条件下,水蓄冷可以移峰888kWh,减少平谷段860kWh,增加1554kWh低谷段电量;在一般温度下,水蓄冷可以移峰684kWh,减少平谷段1034kWh,增加1414kWh低谷段电量,创造了社会效益和环境效益。
(3)经济效益:在高温条件下,每天节约电费1988元;在一般气候下,节约1885元。
(4)空调节能。节约电量3.6万kwh(不计发电厂的节煤量),占原用电量的5.70%;电费33675.3元,占总节约费用(75万元)的4.49%。
(5)保证并提高机组的安全可靠运行系数。
4、增加小容量机组
案例五E办公楼设计时为三大一小制冷机组,业主为了节省投资改为三台大机组,投入运行后,在低负荷时,机组无法启动或者喘振。通过增加两台风冷热泵机组才满足大楼的正常供冷以及设备的正常运行。
二、空调循环泵改造技术
(一)空调循环泵变频改造的条件
根据空调水系统的特点,借助智能自控技术、高速可靠的网络通讯技术及先进的控制软件,对空调水泵采用基于计算机网络的'智能控制变频技术。主要应具有以下优点:实时跟踪空调负荷,减少冷冻水、冷却水用量,减少能耗与运行费用;减少空调水系统设备的振动和磨损,延长设备的使用寿命;可以实现对水泵电机的?软启动?、?软停机?,减少电流对电机的冲击;提高电机的效率,改善其运行条件;降低电机和冷却塔的噪声。
(二)工程实例概述
案例六某高层商用写字楼,总建筑面积3.8万m2。大楼的中央空调系统冷热源采用两台600RT离心式冷水机组供冷,冬天由一台2.5t的燃油锅炉供暖,其它辅助设备。
由于气候状况与室内热源变化,改造前,5月、9月运行一台主机,冷却水泵两台,一台冷冻水泵,一台冷却塔(四台风机);7月、8月运行两台主机,两台冷冻泵,四台冷却泵,四台冷却塔(六台风机)。
控制水平停留在人工操作运行台数,水系统流量仅能在50%或100%运行。针对?大流量,小温差?运行状况进行节能改造,对两台冷冻水泵、两台冷却泵变频调速控制(设计要求,为避免变频水泵空转与倒流,不允许工频泵与变频泵同时运行)。冷热源控制系统的通信协议采用过程现场总线,控制器的算法采用模糊控制,水泵的运行状态以及中央空调系统中的主要过程参数实现界面集中监控。
(三)改造效果分析
1、测试结果
通过测试,可以得出以下几点:
(1)节能。制冷系统总节电率为24.85%。冷冻水泵、冷却水泵采用了模糊变频控制,不仅节省了水泵的用电量,而且提高了机组的能效比,1#机组能效比提高了12.79%,2#机组能效比提高了10.51%。
(2)具有经济效益。写字楼中央空调部分年用电58万元左右,按改造后年节省24.85%的费用计算,则每年至少节省14.41万元。投资3~4年完全能回收。
(3)降低了冷凝温度,提高了机组安全运行的可靠性。
(4)增大了供回水温差。1#机组:变频运行,冷却水温差为3.0℃,冷冻水温差3.6℃;工频运行,1#机组冷却水温差为2.4℃,冷冻水温差1.812。2#机组:变频运行,冷却水温差为2.4℃,冷冻水温差3.7℃;工频运行,2#机组冷却水温差为1.6℃,冷冻水温差2.3℃。
(5)减少了水流量。1#机组减少了27.25%.2#机组减少了27.93%。
(6)提高室内温度的控制精度。在变频控制下,房间温度24.2℃;工频控制下,房间温度23.9℃。
2、考核说明
经过近一年的运行,系统运行正常,但有两点需要说明。
(1)实际节电率为20.5%。主要原因为:改造前,中央空调水系统的运行状况处于节约型节能,也就是说,在某些时段不满足室内空气舒适度的要求(设备停止运行);改造后,系统根据室内舒适度运行,提高了环境服务质量。
(2)没有考虑具体工程的实际情况,冷却水泵的频率下限值调得太低。重新设定冷却水泵的频率下限值,机组工作正常。
三、结论
通过以上的讨论,既有中央空调水系统的节能技术有:主机变频、空调泵变频、水蓄冷、高效泵。非线性、大滞后的中央空调水系统适合采用智能控制算法。多项工程节能改造表明:中央空调水系统的各项节能率为20.5%~31%,不到三年即可回收节能投资,而且空调系统运行正常,室内温湿度满足要求。
;写字楼一般采用什么空调系统?
提高室内空气品质、降低建筑能耗,以及进行大空间局部热湿环境的控制,逐步成为当今办公楼建筑空调发展的重要方向,同时也对办公楼传统空调系统的设计提出新的挑战。传统的办公楼中央空调系统为:风机盘管加新风机组空调系统,集中式定风量空调系统,以及变风量空调系统。这些系统通常采用顶棚送风(上送风)的空调方式,它强调送风气流与室内空气的充分混合,由吊顶送出的空气吸收室内产生的全部余热、余湿并稀释污染物,这样使室内所有空间的温湿度基本一致。此种控制方式不能很好地满足同一使用空间中不同使用者对温度和通风的不同要求。而且,一旦系统安装后,就不便于以后根据需要更改风口的位置。
地板送风的送风口一般与地面平齐设置,地面需架空,下部空间用作布置送风管或直接用作送风静压箱,送风通过地板送风口进入室内,与室内空气发生热质交换后从房间上部(顶棚或者工作区之上)的出风口排出。20世纪70年代以来,欧洲开始应用到办公楼建筑。特别是80年代中期,英国伦敦的Lloyd,s大楼和香港汇丰银行采用下送风空调系统的成功,引起各国空调技术界的关注。目前,地板送风系统在我国的研究和应用处于起步阶段。
2 地板送风系统与传统送风系统的主要区别
就冷热源设备和空气处理设备而言,地板送风系统与传统的上送风空调系统是相似的。地板送风系统主要的不同在于:它是从地板下部空间送风;供冷时的送风温度较高(一般为17~18℃);在同一大空间内可以形成不同的局部气候环境;室内气流分布为从地板至顶棚的下送上回气流模式。
3 地板送风系统的优点
3.1 便于建筑物重新装修和现有建筑的翻新改造
当办公室用途改变,需要重新布置、装修时,设置在活动地板上的送风口易于变动,且地板下部空间可方便电力线路、通讯线路、水管等的重新安装,这可大大地降低重新装修的费用。据日本经验,仅劳动力就可节约32%<1>。地板送风系统可以用于建筑物翻新改造,虽然加高地板会遇到楼层高度、楼梯和电梯停靠位置的调整、卫生间地面的抬高等问题,但是这些问题可以得到解决。另外,静压箱的安装过程是一个相对干燥的过程,对其他建筑结构的破坏可以减小到最小。
3.2 局部气候环境的个人控制
采用静压箱送风后,送风口一般与地面平齐设置散流器直接送风至工作岗位。使用者既能控制风量也能控制出风的方向,很明显地提高了个人的舒适度。使用静压箱送风使混凝土楼板变成了一个蓄热层,因此减少了温度的波动和峰值冷负荷。
3.3 提高工作区空气品质
由于回风口设于吊顶上,下送上回的气流组织形式,有利于从使用空间中排除余热、余湿和污染物,从而保证工作区较高的换气效率和空气质量。
3.4 节能
地板送风系统的能耗是传统空调系统能耗的34%<2>,其节能效果可以体现在如下几个方面:
(1)静压箱送风系统使用较高的送风温度,有关研究表明,在达到相同的工作区温湿度环境时,地板送风系统比传统空调系统的送风温度高约4℃<3>,这就允许在空气较为干燥的季节,采用较高的盘管冷却温度和蒸发器蒸发温度,提高了冷水机组的COP。
(2)由于地板送风系统的热力分层特性<4>,所以空气的混合区只要在人员停留的区域即可。对于该系统,大部分从安装在天花板的灯具所产生的热量还未到达地面就被排出,提高了排风温度,减少了总冷负荷,减小了制冷机组的容量。文献<5>表明,地板送风系统仅需处理整个空调房间显热得热的64%。
(3)由于地板下送风横截面较大,所以压力损失较小,从而减小了空气输送动力,减少了风机能耗;
(4)在过渡季节,使用较高的送风温度延长了使用室外新风的时间,减少了冷冻机的开启时间。
(5)建筑物使用地板送风系统,虽然需要送风静压箱,但不需要较大的顶棚空间来容纳送风管路及末端装置,与传统上送风全空气空调系统相比,地板送风系统可降低5%~10%的楼层高度<6>。
尽管地板送风系统较传统送风系统具有上述诸多优点,但是也有一些缺点,例如不舒适的吹风感,得不到满意的热力分层等。文献<7>提到,距地板散流器0.8m的区域会产生不适的吹风感。
4 地板送风系统及送风风口的分类
4.1 按照送风房间的类型分
(1)大面积区域送风。在大面积送风中,采用地板下空间作为静压箱。由于地板下空间的压力分布均匀,地板风口上无需再加静压箱。如该区域内气流分布均匀,则风口可不用附加调节阀。
(2)分室送风。对单个房间的控制需用到静压箱,以此做到分别控制各房间的送风量。而风管系统应有许多支管,风口上带调节阀使气流分布均匀。
(3)混合式送风。对于既有大面积区域送风又有分室送风要求的场合,房间内的地板风口由风管将气流送入其静压箱。而区域送风则通过地板下空间作为静压箱将空气送人。
4.2 按照地板下的设置分
(1)地板下设风管的送风方式:早期曾采用(如香港汇丰银行工程),送风量控制可靠。启动时间短.但风口位置固定、灵活性差。
(2)地面压出式直接送风(静压箱内为正压):地板下向上送风,通过对送风量和送风温度的控制,调节工作区温度,启动时间长(因结构热情性)。
(3)地板下设混风箱和风机(静压箱内不需要正压),即部分空气通过地面回地板下与一次空气混台(相当于二次回风方式),将风机动力型末端设在地下,如不设混风箱,则一次空气和回风的混合不易控制,使送风温度不稳定,这种方式虽AHU风量可减小.但地板下装置复杂。
(4)地面与吊顶送风相结合方式:照明等稳定的负荷由顶棚送风承担,办公机器的负荷由下送风负担。回风均从吊顶回风口吸入。采用这种方式时,如将下送部分空气的送风进一步局部化(如利用中空的分隔板出风),以及由上进风提供要求较低的背景空调.而下送风充分满足人体需要,这种方式即所谓的“工作与环境”相结合的空调方式(Task ambient air conditioning TAC)。
4.3 地板送风的风口形式
按气流方向分
(1)旋流型风口:依靠较大的诱导此,随气流送出时,温差射流迅速衰碱;
(2)指向性风口:出口格栅构成一定的射出角度,具有指向性强的轴线方向型送风口,适用于TAC送风,方向和流量均可依照个人需要调整。
按装置高低分
(1)与地面相平的送风口;
(2)伸出在地面上的送风口,如用于TAC的风口,通常安装在办公桌附近。
按送风口的分布分
(1)分散布点型:是指按风口的特性(作用范围、风量等)及办公设备布置,按一定间隔布置送风口。并且按照服务区域的不同选择风口的类型,是目前应用最广的型式;
(2)全面出风口型:是指从下而上空气经透气的阻尼层或穿孔板送凤.整个出风面具有均匀的气流。
5 地板散流器的形式
按照静压箱的结构形式和散流器的工作状态,将地板散流器分为主动式和被动式散流器,主动式散流器通过风机将送风气流从静压箱送入室内空调区域,被动式散流器通过静压箱内的正压将送风气流从静压箱送入室内空调区域。在被动式散流器的下方简单安装一个风机动力箱,就可以将被动式散流器变为主动式散流器。下面是三种常用的地板散流器。
5.1 旋流地板散流器
对于这种散流器,气流送出时速度和温度衰减快,具有较好的扩散性,在地板送风系统中应用最广泛。从这种旋流型散流器中送出的气流迅速与工作区的空气混合,使整个空调区域很快达到其设计温度。用户可以通过在散流器上安装风阀来控制局部送风量,也可以直接使用自控系统调节送风量。
5.2 VAV地板散流器
这种散流器是为VAV系统设计的,它采用自动末端风阀的开启,以保证当送风量增加或减小时,送风速度保持不变。方形地板格栅以射流形式向室内送风,用户可以通过改变格栅的方向,来调整送风的射流方向。送风量可以通过温控器调整,或者用户自己调整。
5.3 条型地板格栅
条型地板格栅以射流形式向室内送风,它通常安装在靠近外窗的周边区域,起到很好的装饰效果。尽管流线型格栅通常带有风阀,但是在实际设计及使用中很少调节风量,所以通常不用于建筑物人流密度大的内区。
另外,对于任务-环境空调(TAC)系统, 按照不同的“任务”设计出安装于不同位置的散流器。
6 地板送风系统的设计要求<8,9>
6.1 送风温度的控制
地板送风系统用于制冷时,其送风温度保持在17~18℃。
另外,还要考虑建筑结构热惰性及其蓄热性能对送风温度的影响。采用建筑结构作为送风道时,因建筑材料的热惰性,供冷时静压箱不断储蓄冷量,这种蓄冷量的一部分在空调停止后室内释放。另一方面,由于结构的蓄热作用,空气经过静压箱时,必然吸收四壁的热量而使温度升高,故要考虑空气沿程的温升。Fukao等人在全年需供冷的办公楼(建筑内区)测得,空气在送风静压箱的沿程温升冬季为0.15℃/m,夏季为0.28℃/m<10>。
6.2 最佳热力分层高度的确定
最佳热力分层高度不应低于工作区高度,它与送风射流特性及热射流特性等多种因素有关。在上述条件固定时,分层高度是房间冷负荷和送风量的函数。较小房间冷负荷和较大的送风量对应于较高的分层高度。然而,当送风量较大时,地板送风口以较大速度送出的空气射流将引起下部工作区空气的混合,从而削弱了工作区单向流的置换作用;甚至,送风量大到一定程度时,送风射流可以达到房间顶棚,室内气流接近混合式通风的流型<11>。为了实现如置换通风一样工作区较低的空气温度和较高的空气品质,一般限定地板送风的送风速度不大于2m/s<12>,分层高度通常为1.2~1.8m。
6.3 垂直温差的控制
地板送风的室内气流是不均匀的,存在垂直温差。地板送风时室内水平(风口附近除外)温度分布一般比较均匀,而垂直温度分布比较复杂,其影响因素主要是送风射流(送风参数和送风口形式)和室内热源(大小和位置)。随着送风量减小,垂直温度梯度增大,而平均室温的增加较小。旋流型散流器能使房间空气分布更均匀些,对减小工作区垂直温差有利。当热源在房间上部(如灯具)时,房间上面的垂直温度梯度大而下面的垂直温度梯度小;当热源在房间下部(如人员)时,房间上面的垂直温度梯度小而下面的垂直温度梯度大。地面附近空气温度与送风温度之差为送排风温差的一半<13>。
按国际标准ISO 7730,标高0.1m和1.1m之间的垂直温差不得超过3℃(这实际上考虑坐姿情况)。美国ASHRAE 55—1992标准建议0.1 m和1.8 m之间的垂直温差不得超过3℃(这实际上考虑站立情况)。因此,设计室内气流时应使工作区温度梯度小,上部区域温度梯度大,以保证热舒适的温度要求。
6.4 静压箱高度的确定
静压箱占用建筑空间,如太高,则不经济;如太低,则难以保证地板上的各个送风口均匀送风。其高度主要由下面三方面因素来确定:
(1)地板下面通风空调设备(如末端送风装置、风机盘管、风管以及风阀等)的最大尺寸规格;
(2)敷设在地板下面通讯电缆的要求;
(3)保证地板下面空气畅通流动的附加净高,通常最小为76mm。
静压箱一般采用的是架空地板,缝隙渗漏是难以避免的,这就影响了室内气流组织及系统能耗。所以采用合理的安装节点也是地板送风技术不容忽视的环节。地板的漏风率应在设计风量的5%以内。
6.5 静压箱内风管的设计
固定在地板基础上的风管或者其他固定装置的最大直径不大于560mm;对于风机箱等可移动的末端装置,其最大直径限制在480mm以内。
为了降低噪音,静压箱内的风速限定在7.6m/s之内。
6.6 地板散流器的位置确定
为了避免室内空气通过散热器回流,要求地板散流器至静压箱口的距离最小为2m。
地板散流器的位置距人员不能过近,对旋流风口来说,距离应不小于400mm<4>。
6.7 工作区风速的要求
GBJ2003采暖通风与空气调节设计规范规定:舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2 m/s,夏季不应大于0.3 m/s。由于旋流风口的扩散性能好,在风口附近区域(直径0.6m)之外,一般不会有吹风感。
7 总结
与传统空调系统相比,地板送风系统具有便于建筑物重新装修、提高人员工作区空气品质、节能等优点,故其应用日益增加。现在地板送风技术还处于发展阶段,尤其是在其工程设计方面还缺少大量的资料和设计准则,因而还需要研究人员和工程技术人员对地板送风系统的理论及设计进一步完善。
一般大多数办公写字楼都具有单个房间面积大、房间数量多、人也非常密集的特点,适合用带新风换气功能的中央空调系统的。这一块做得比较好的品牌有大金、海尔、美的、格力、三菱、日立、格力这些都不错。如果想给写字楼装中央空调的话,可以找舒适100网,它是一个专业的中央空调、地暖、新风、净水的一站式平台,安装经验丰富,能应对工程中可能的各种问题。可在线预约非常方便。
好了,今天关于“办公大楼中央空调控制系统设计”的话题就到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“办公大楼中央空调控制系统设计”有更全面、深入的了解,并且能够在今后的生活中更好地运用所学知识。