阐释广东省广东省某行政办公楼—空调节能设计

论文导读：动控制设计本大楼设有楼宇智能化控制系统，所有空调主机及末端均受到楼宇智能化系统的集中控制。通过智能化平台，可以实现定时开机、定时关机、温度反馈、温度调节，还可以实现能耗监控和故障自动报警。既提高了使用的舒适性，又防止了因超温和不合理运行造成的浪费。部分主要空调系统的控制策略如下：1）多联机空调系统
摘要：本文通过结合工程实例，对广东省某行政办公楼的空调节能设计进行深入分析。最后呼吁广大暖通设计工作者在项目设计时，应倡导节能、开拓创新，为社会的“节能”事业出一份力！
关键词：办公楼；节能设计；板管蒸发冷凝；冷凝水回收

引言：随着我国经济的发展，许多建筑中都采用了空调系统，如今，空调已经普及我们的生活，也使我们的工作环境得到了改善。但在我们享受舒适的同时，能耗问题也已摆在我们面前。根据相关信息统计，如今建筑能耗约占全国总能耗的27%以上，而且还在以每年1％的速度增加，而在建筑能耗中，空调能耗已经超过了35%，是建筑能耗的主要组成部分，所以“节能”是我们暖通行业需要共同面对的难题，也是我们每个暖通设计师的一种责任。
1 工程概况
本工程是一栋集办公、会议及展厅于一体的综合性建筑，总建筑面积约10127平方米，其中空调面积约5773平方米，空调面积约占总建筑面积的57 %；地下室共两层，地上共五层，总建筑高度27.9米。其中：地下一层、二层均为机动车库及设备用房；首层主要用途为办公、中小型会议室及贵宾接待厅；2至4层主要用途为综合展厅；5层主要用途为大型报告厅及贵宾休息室。
2 空调冷源设计
结合本工程的使用特点及使用需求，设计采用多联机空调系统及板管蒸发冷凝式空调系统两种空调形式。系统划分及具体设计如下：
1）除五层大报告厅采用特殊节能设计外，1~5层所有办公、会议、展厅、接待厅等，均采用多联机空调系统。经逐时冷负荷详细计算，多联机空调系统总冷负荷为1079KW，多联机系统冷源总装机容量为1054KW。结合建筑的布局、使用功能及使用时间，大楼共设置15套多联机空调系统。系统按分层分区的原则设计。
2）对于五层的大型报告厅，考虑到使用功能及时间的不确定性，从消声、节能角度出发，设计采用两套板管蒸发冷凝式风冷机组，采用全空气系统低速送风，以更好地满足使用需求。
3）本大楼新风冷源主要采用了新、排风全热回收及冷凝水回收技术，在室内空调末端制冷的同时回收冷凝水，存放于地下一层的冷凝水收集箱，经过滤处理后由水泵往新风处理机组提供冷凝水补水，以达到更加节能的目的。
3 空调末端设计
1）本大楼空调末端主要采用多联机空调系统末端加新风、排风系统。同时，结合各个功能分区的使用性质及装修天花的不同要求，分别采用暗藏天花式风管末端，四面出风末端、两面出风末端。新风机采用蒸发式全热回收空气处理机组，新风经集中处理后送入各个区域的CVABOX(定风量箱)，排风经各个区域的CVABOX(定风量箱)及排风立管，由天面的排风机集中排放，新、排风机变频控制。
2）五层大空间报告厅采用全空气系统低速送风，气流组织为上送上回，同时在回风段设置风机，在满足平时回风功能的同时，通过阀门切换，过渡季节可以实现全新风工况运行，大大节约能耗。
4 自动控制设计
本大楼设有楼宇智能化控制系统，所有空调主机及末端均受到楼宇智能化系统的集中控制。通过智能化平台，可以实现定时开机、定时关机、温度反馈、温度调节，还可以实现能耗监控和故障自动报警。既提高了使用的舒适性，又防止了因超温和不合理运行造成的浪费。部分主要空调系统的控制策略如下：
1）多联机空调系统：各个系统的空调末端与对应的空调室外机连锁运行，根据系统的冷负荷变化，自动控制空调室外机的压缩机投入运转台数及输出容量控制。(包括室外机相应风扇)。
2）大报告厅空调系统：五层报告厅设置了两套板管蒸发冷凝式空调系统，系统可根据室内的温度设定，自动调节其压缩机的输出，达到室内温度的控制。
3）蒸发式全热回收系统：机组自动检测室外新风、室内排风的温、湿度并计算焓值，当室外新风焓值高于排风焓值时或集水池水温低于室外空气湿球温度时，启动热回收机组内的喷淋、冷却循环泵，对排风进行全热回收，以预冷新风（机组内集水池设有高低水位开关，当水位处于高水位时，关断市政补水和冷凝回收水水管上的电磁阀；当处于低水位时，优先开启冷凝回收水水管上的电磁阀进行补水，当系统判断冷凝水提升泵无工作信号时，关闭冷凝回收水水管上的电磁阀，开启市政补水）。当室外焓值低于排风焓值同时室外湿球温度低于集水池水温时，关闭水路泵组，新风无需与排风进行热回收，直接送入论文导读：环泵的运行费用，换热机组每年能为使用方节省约10万元的运行成本。3）板管蒸发冷凝技术：板管蒸发式冷凝器是以水和空气作冷却介质，利用水的蒸发带走气态制冷剂的冷凝热。相对于常规风冷冷凝器，它具有更高的换热效率，也大大减少了换热所需的风量，所以整机的COP能达到更高。而且本项目五层大报告厅所采用的板管蒸发冷凝式空气
室内。测量间隔为15分钟。
4）冷凝水泵控制：冷凝水收集箱内设置有高、中、底三个水位状态点，分别对应冷凝水泵的双泵、单泵、停泵三种运行状态（两台泵平时可互为备用），根据天面上新风机组的运行状态及水箱内的不同水位控制冷凝水泵的运行。
5 节能技术分析
本项目为一综合性政府行政办公大楼，从方案设计开始，为响应国家节能建设的号令，我们设计团队对多个空调设计方案进行了对比分析，最终采用了以上设计方案，在此空调设计方案中，设计综合采用了以下几点节能技术：
1）冷凝水回收技术：如今，空调运行时所产生的空调冷凝水作为废水全部排至下水道是空调工程一直以来的传统做法，这种做法不仅浪费了水量，而且浪费了冷水中所含的能量。根据相关工程经验，不管是制冷剂系统还是水系统，室内末端换热管表面温度通常为7~12℃，空调冷凝水温度一般在10~15℃，这样水温完全可以为做辅助冷源加于利用。
冷凝水量计算公式：W=ρV ( dn – ds ) ÷1000
式中：W——空调冷凝水量，m3/ h；
ρ——送风密度，一般取为

1.2kg / m3；

V——空调送风量，m3/ h；
dn，ds——分别为被处理空气的初、终状态点的含湿量，kg/kg。
本大楼多联机系统的总装机容量为1054KW,以冷风比为6，大楼平时80%系统运行，计算得出大楼平时空调送风量Q=1054×1000÷6×0.8=140533m3/ h。
空调室内空气参数按空调房设计标准工况来选取，温度26℃，相对湿度为60%；室内末端送风工况为18℃，相对湿度为80%，通过焓湿图查得送、回风工况点的状态参数，最后计算得本大楼夏季平时冷凝水回收量W=0.44 m3/ h。如果按一天运行10个小时，一年运行180天，可以算得，每天回收冷凝水量为

4.4吨，冷凝水年回收量为792吨，这个量是非常可观的。

2）蒸发式全热回收技术：该技术采用特殊填料喷淋方式对室内排风进行开放式全热回收，从传统单一的显热回收升级为潜热回收，再通过换热器与室外新风进行热交换处理。同时本项目还应用了空调系统冷凝水回收技术，利用冷凝水对蒸发热回收系统进行补水，在保证无空气交叉污染的前提下更好的提高了热回收效率。
本项目设计采用了两台14000cmh蒸发式全热回收新风机组，新风经过换热处理后直接送到室内，可满足使用需求。如按广州地区新风处理冷风比为12，风冷主机COP=3.6进行计算，新风处理所需的配电功率N=14000×2×12÷1000÷3.6=93.4KW。按一天运行8个小时，一年运行180天，单位电价为0.9元/KWh来计算的话，新风处理年运行费用=93.4×8×180×0.9=12.1万元。如除去本系统冷凝水提升泵及喷淋循环泵的运行费用，换热机组每年能为使用方节省约10万元的运行成本。
3）板管蒸发冷凝技术：板管蒸发式冷凝器是以水和空气作冷却介质，利用水的蒸发带走气态制冷剂的冷凝热。相对于常规风冷冷凝器，它具有更高的换热效率，也大大减少了换热所需的风量，所以整机的COP能达到更高。而且本项目五层大报告厅所采用的板管蒸发冷凝式空气处理机组，在机组运行的同时，将冷凝水回收，存于机组本身自带的积水盘，再利用冷凝水作为主机的喷淋补水，既节约水量，还可以进一步降低喷淋补水温度，节能效果更加明显。
6 结束语
在能源日益紧张的当今社会，“节能”是我们社会需要共同面对的话题，对于暖通这个能耗大户，更显其重要性。所以，作为一名暖通设计师，应从自我做起，项目设计过程中，从空调系统的划分，一些先进、创新节能技术产源于：毕业设计论文www.7ctime.com
品的应用，合理回收利用空调系统的废弃能源，这将对空调系统的节能运行起到更好的作用。
参考文献
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