中央空调系统设计与应用研究论文_顾强

中央空调系统设计与应用研究论文_顾强

天津市人防建筑科研设计院 天津市 300000

摘要:目前,随着我国人民水平的不断提高,近年来建造不少综合性商务建筑,并且功能越来越多,朝着多元化方向发展,规模也愈来愈大。由于人们对生活及办公环境的 舒适度要求越来越高,对中央空调需求越来越大,对中央空调健康、节能、舒适、美观也更加关注。因此,设计一项健康、节能、舒适且美观的中央空调工程是行业发展的必然方向。

关键词:中央空调;设计;节能

引言

随着社会不断进步,人们开始逐渐追求更高品质的生活,因此,舒适的中央空调系统开始普及。以往的中央空调系统一般在夏季通过电力制冷,而在冬季通过燃气或燃油制热。随着节能和环保意识的普及,中央空调系统迎来了发展机会。

1中央空调节能控制系统

对于中央空调节能控制系统,其包含了冷却水程序管控柜、中心模糊管控柜、监视系统软件、感应器等。中央空调节能主要是利用感应器检测医院环境的温湿度,通过全面系统的分析之后配合PID管理和人工智力管理进行模糊计算,计算每一个房间尾端冷凉的实际需求,并据此变更其冷冻回路水速、冷却水速等,营造舒适的室内环境。在该过程中要针对其变化荷载的实际数值进行记录、分析,尽量保证打冷机在最佳时间节点保持运行状态,以便在运行环节始终限定能耗比处于峰值状态,有效加强对能耗的控制。第一,控制好冷冻水系统。即通过预期模糊算法模型达到节能控制要求,据此计算今后一段时间里整个中央空调系统运转的设备参数、输出的冷量,从而以环境舒适度的提升为前提高效利用能源,实现对系统能耗的精准控制。并且这要和空调系统运行特征有机结合,只要房间温度改变,或空调尾端符合发生变化,就会导致压力、供回水温度差以及冷冻水的流速等出现变化,直接将从传感器测量中获取的数据输入模糊控制器,按照搜集到的数据和对应的历史运行数据进行对比分析,计算最优参数值;比较感应器检测到的额定数据,通过变频器对冷冻水系统转速进行调整,保证其流速和压差、供回水温差都可以满足最佳的模糊管空气数值要求,达到节能运行目的。对于冷冻水系统还应加强对其动态输出量的控制,基于负荷要求对主机的制冷供应量加以控制,保证影响范围以内的全部房间都具有良好的舒适性,优化房间环境,减少冷冻水供给损耗。第二,控制好冷却水系统,对冷却水系统的分析需要从历史参数值、实时参数值的对比方面进行,计算最优的冷却水温度及冷凝温度,也可以比较进出口水的温度,一旦发现有差异就必须合理调整其运转速度,确保冷凝器的冷却水温度与系统最佳设定值更接近,一直保持较高的运行效率。

2水源热泵中央空调系统设计及经济性分析

2.1空调系统设计

空调系统设计包括以下2个方面。(1)设计空调冷热源的步骤。空调一般所使用的冷热源为地下水。此次工程的抽水井以及回灌具有1∶2的使用比例。在此次工程之中一共有3口抽水井并呈现三角形分布,井与井之间的距离是80m,每1口井每天的出水量是2800m3;在此次工程之中共有6口回灌井并且呈现环形分布,井与井之间的距离是50m,每1口井每天的出水量是1200m3。在测定之后发现,场地井外围区域的地下水位沉降值不超过1.0m,而地表的不均匀沉降测不超过0.01%,这些数据都在安全值范围之内,并不会造成地质灾害。在此次工程之中,对1号井所使用的是采稳定流方法来抽水试验,在测定之后发现地下静止水位的标高是20m并且涌水量直逼350m3/h。一旦抽水量超过2200m3/d,在暂停抽水5min时,水位下降了0.8m。(2)为空调负荷与机组进行选型。此次工程的商业办公楼冷负荷构成部分多样。全部空调的建筑面积是17413m2,在夏季,供冷指标是100W/m2,冷负荷是2200kW;而在冬季,供热指标为95W/m2,热负荷是1900kW。依靠空调冷负荷,此次设计所使用的是清华同方SGHP1600水源热泵机组。

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2.2运行耗能以及费用对比

2.2.1冷热源智能控制系统

从项目的实际情况看,能源管理平台中的冷热源智能控制系统主要包含了1台冷源智能控制柜和1台换热器智能控制柜,另外,利用出水温度优化控制设计的增添,来满足冷水机组和汽水换热器的需求,并且还应该不长其气候,做好控制功能的分时处理。将对应的温湿度传感器直接安装在室外,并且针对换热器智能柜,则可以考虑到将温度传感器增加在二次供水管位置上。在每一层中,对于不利末端和公共区域,都需要做好无线温湿度传感器的安装,一般在79个,并且接收器应该需要53个。在安装配套中,主要是考虑到转换模块。

2.2.2水泵智能控制设计

水泵选型一般依据设计负荷和带着10%的安全裕量加以确定。水泵系统在实际运行环节有大多数时间都处于部分负荷状态,为在设计负荷下让循环水量与设计流量更接近,以及在大多数时候供冷量适应负荷变化,通常使用阀门节流等对流量加以调节,造成泵提供的大部分能量都被阀门消耗了,严重浪费能源。所以要对泵进行变频处理,对泵转速进行适当调节,使其流量适应实际负荷,成功减少水泵的能耗。如在一次水泵总供水管和总回水管、集水器的每一个回路之上分别安装1个压力传感器、1个温度传感器,用于实施二次水泵控制;将1个温度传感器安装在冷却水泵总供水管上,用于控制冷却水泵。因在该项目中,水泵都有变频(50Hz运行),因而针对项目设计2台冷暖循环水泵智能控制柜、1台冷却水泵智能控制柜,对水泵频率进行控制,达到分时控制的目的,最终提高节能效果。

2.2.3冷却塔智能控制设计

冷却塔一般要通过台数的合理控制,并且其工作冷水塔也会有过水的存在,这样就会对其实际的工作效率带来影响,让其冷却效果发挥不出来。通过智能化的设计,增加对应的变频器,通过同步变频控制对应的冷却塔,就可以实现同步的工作处理,将其冷却效果完美的发挥出来,并且在满足冷却塔风扇能耗降低的同时,也能够达到冷却的实际要求。如果在冷却塔的设计中,仅仅只有1台智能变频控制柜,那么就需要监测其对应的冷却水回水温度以及室外的温湿度。然后对比其回水温度以及室外的温度,基于趋近度来合理有效的调整冷却塔风扇转速,这样在满足冷却效果的同时,还减少风扇消耗的电能。

2.3能耗分项计量设计

选择及安装能耗分项计量产品都必须满足国家相关大型公共建筑、办公建筑能耗监测系统楼宇分项电量计量设计安装技术到则的要求,计量改造的机组以及水泵、冷却塔所用电量、冷机供冷量以及供暖蒸汽量。分项计量设备主要有互感器、冷量表、蒸汽表和电能表等,其中的蒸汽表具备数据远传功能,要使用RS-485标准的串行电气接口,并遵循MODBUS标准开放协议的规定,或满足《多功能电能表通信规约》DL/T645-1997的要求。

结语

在使用了水源热泵中央空调系统之后,运行成本被大大降低,兼具了经济以及实用等优点,因此,已经成为是现代节能环保空调的主要代表之一。现今,国家十分关注节能环保问题,并且国家建设部也出台了相应的政策予来给予节能环保大力的支持,应用水源热泵中央空调的建筑可以获得补助。

参考文献:

[1]凌云志.变频节能在中央空调系统改造中广泛运用[J].建材与装饰,2019(14):219-221.

[2]龚艳林.某医院中央空调系统节能改造及合同能源管理[J].节能,2019(4):4-5.

[3]王彦彭.“十二五”时期我国节能潜力与节能降耗目标分析[J].企业经济,2012(10):139-146.

论文作者:顾强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/18

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