時間:2023-06-02 09:22:05
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇空調方案,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 暖通設計 空調
中圖分類號:TU83 文獻標識碼:A
1暖通空調方案設計存在的問題分析
1.1風冷熱泵冷熱水機組的選型和應用存在的問題
風冷熱泵冷熱水式機組是一個相對來說系統簡單,冬季耗能小,不許冷卻水和機房的空調方案,因其簡單的操作與較小的耗能,很多的暖通設計師便忽視了氣候問題。風冷熱泵冷熱水機組也有它特有的缺陷,價格高、壽命短、受大氣污染和腐蝕冷熱量衰減快、受室外溫濕度影響、制冷制熱量變化較大以及噪聲對環境的影響等等。對于風冷熱泵冷熱水機組的運用還需要考慮氣候、建筑條件等多方面問題。
1.2在工程設計中存在的問題
1.2.1供暖入口設置過多
供水入口的設計應有一定的合理性,既要與室內的供暖系統相匹配,又要與室外的銜接點相匹配,如果供暖入口過多,那么不僅會導致建筑方面的諸多麻煩,也會給室內正常的調節溫度帶來不便。
1.2.2供暖系統設計不合理
供暖系統是有一條主干線,配合多個環路設計而成的,而在幾個環路上必須配備閥門,如果不安裝閥門,就會給溫度的調節、供水量的調節帶來很多的不便;有的管道設計的位置不合理,與建筑不協調,這就會導致使用上的缺陷,也會對人們的正常生活造成影響,又會大大減少室內空間的使用率;有的管道設置的集氣點過高,使得管道內的其體體積過大,氣壓不穩,導致供熱不足的情況也時有發生。
1.2.3排風系統的設計不合理
有很多建筑在設計暖通空調方案時排風系統設計得不合理,導致室內的氣壓不穩,甚至會導致屋內廢氣無法正常的排放出去,給人們的身體健康帶來不便。
1.3設計圖紙方面存在的問題
1.3.1設計說明內容不完整
國家明文規定,設計說明中應有的數據有:室內外設計參數,熱源、冷源情況;熱媒、冷媒參數;供暖熱負荷及耗熱量指標;空調冷、熱負荷;系統形式和控制方法;消聲、隔振、防火、防腐、保溫;風管、管道材料選擇、安裝要求;系統試壓要求等數據,設計說明內的數據不全面,很可能會導致設計本身的不合理。
1.3.2平面圖深度不夠,有些應該繪制的內容遺漏
暖通平面圖包括:制冷機房的設備布置圖、水系統原理圖、主管系統平面布置圖、主要送排風平面圖、消防排煙平面圖等,這些圖紙實在設計后進行執行建筑時必備的,如果圖紙不全,很可能會出現施工時進展困難等問題的發生。
2 暖通空調方案設計優化和完善的必要性及其評估體系
2.1暖通空調方案設計優化和完善的必要性
暖通設計空調系統的引用,會給人們帶來很大的方便,方案的優化選擇,直接關系到經濟、安全以及方案的成敗。暖通空調的設計優化是一個設計知識面廣,技術面比較復雜與繁瑣的問題。設計優化的水平越高,則證明設計及施工時的難度就越大,但是帶來的收益與難度是成正比的,應避免因片面性和主觀性的問題而導致的經濟與名譽的損失。
2.2暖通空調方案設計的評估體系
暖通設計中的空調方案評估體系是一個很復雜的關系網絡,在核實設計方案時,必須要通過住戶、業主、公眾設施、政府相關部門來進行分析,評估體系是暖通設計空調方案中最為復雜、難度最大的一個環節。空調設計方案評估關系到很多方面,包括可靠性、可操作性、可調節性安全性和舒適性等。
2.2.1暖通空調方案設計評估的特點
由于暖通設計空調方案本身就具有非常明顯的特性,暖通設計空調方案評估體系就比其它的評估體系更具特色:多人、多學科、多層次、多目標的綜合評價;評價內容的模糊性和不確定性;使用的簡單性和較高的客觀性,所以我們可以發現暖通空調方案的設計性要比其它的方案設計性好很多,而評估體系的體現就在于方案本身的特色以及更高的可行性。
2.2.2暖通空調設計方案評估的目的動態
對于評估體系本身而言,最重要的就是滿足客戶的需求。例如:有一些人對于暖通空調方案的要求就是經濟性的需求,也就是花費越少越好;而有些客戶則是追求舒適性,即使花費再高,耗能再高也在所不惜。而對于一些特殊建筑群體而言,滿足其建筑本身的意義就是對評估體系的要求,例如:醫院的暖通空調方案,必須要滿足病人對于舒適度的需求,而且通風條件一定要好。而對于一般的民用住宅而言,則沒有這么高的需求,只需要有經濟性的體現就行。以人為本,這便是對暖通空調方案評估體系最大的要求。
3暖通空調方案設計的意義和展望
對于暖通空調方案設計而言,這是一個有著非常廣闊的發展空間的設計理念,建筑設計正在從單純重視建筑美觀性、視覺沖擊力向綜合考慮經濟性、安全性、人居環境質量、能源和資源消耗轉變,這有利于提高暖通空調的專業地位,但同時對暖通空調設計的要求也越來越高。
參考文獻
關鍵詞:暖通空調設計方案技術經濟比較
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題??照{系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
關鍵詞:新風處理 等焓線 術改善
1基本資料
建筑結構為框架,按二類高層建筑設計;,內墻為120mm,樓板選序號1;屋面構造:門窗構造:鋁合金門窗,內掛淺色窗簾;室外氣象資料:冬季t=20℃Φ≥30 %室內人員密度:會議室2.5/人,辦公室4/人,大廳8/人;照明和辦公設備:會議室 5 W/m2,辦公室 20 W/ m2,大廳 40 W/ m2,票據交換35 W/ m2暗裝熒光格柵燈;工作時間:10小時;城市熱網可提供0.8Mpa飽和蒸汽,凝結水不回收。
2 空調方案的確定
2.1 空調系統的分類
按照空氣處理設備的集中程度情況分類1)集中系統,集中系統所有的空氣處理設備(包括風機,冷卻器,加濕器,過濾器等)都設置在一個房間內。2)半集中系統,除了集中空調機房外,半集中系統還設置有分散在被調房間內的末端設備,其中多半設有冷熱交換裝置,它的主要功能是在空氣進入被調房間之前,對來自集中處理設備的空氣做進一步補充處理。3)全分散系統,這種機組把冷熱源和空氣處理,輸送設備集中設置在一個箱體內,形成一個緊湊的空調系統??梢园凑招枰`活而分散的設置在空調房間內,因此局部機組不需要集中的機房。
按負擔室內負荷所用的介質種類分類1)全空氣系統,是指空調房間的室內負荷全部由經處理的空氣來負擔的空調系統。在室內熱濕負荷為正的場合,用低于室內空氣焓值的空氣送入房間,吸收余熱余濕后排出房間。低速集中式空調系統,雙管高速空調系統均屬這一類型。由于空氣的比熱較小,需要用較多的空氣量才能達到消除余熱余濕的目的,因此要求有較大斷面的風道或者較高的風速。2)全水系統,房間的熱濕負荷全靠水作為冷熱介質來負擔,由于水的比熱比空氣大的多,所以在相同條件下只需要較小的水量,從而使管道所占的空間減小許多。但是,僅靠水來消除余熱余濕,并不能解決房間的通風換氣問題。因而通常不單獨采用這種方式。3)空氣-水系統,隨著空調裝置的日益廣泛使用,大型建筑物設置空調的場合越來越多,全靠空氣來承擔熱濕負荷,將占用較多的建筑物空間,因此可以同時使用空氣和水來負擔空調的室內負荷。誘導空調系統和帶新風的風機盤管系統就屬于這類型。4)冷劑系統 這種系統是將制冷系統的蒸發器直接放在室內來吸收余熱余濕。這種方式通常用于分散安裝局部空調機組,但由于制冷劑管道不便于長距離輸送,因此這種系統不適宜作為集中空調系統來使用。
根據集中空調系統處理的空氣來源分類1)閉式系統,它所處理的空氣全部來自于空調房間本身,沒有室外空氣補充,全部為再循環空氣。因此房間和空氣處理設備之間形成了一個封閉環路。封閉式系統用于無法采用室外空氣的場合。這種系統冷熱消耗量最省,但衛生效果差。當室內有人長期停留時必須考慮空氣的再生。這種系統應用于戰時的地下庇護所等戰備工程以及很少有人進出的倉庫。2)直流式系統,它所處理的空氣全部來自室外,室外空氣經過處理后送入室內,然后全部排除室外,因此與封閉式系統相比,具有完全不同的特點。這種系統適用于采用回風的場合。3)混合式系統,從上述兩種系統可見,封閉式系統不能滿足衛生要求,直流式系統經濟上不合理,所以兩者都只在特定的情況下使用,對于絕大多數場合,往往需要綜合這兩種的利弊,采用混合一部分回風的系統。
3空調方案確定的原則
3.1基本原則
熱源優先采用城市、區域供熱或工廠余熱。具有充足天然氣供應的地區,尤其是實行分季計價、價格低廉的地區,宜推廣應用分布式冷熱電聯供和燃氣空調技術。均衡電力、天然氣的負荷峰谷,提高能源的綜合利用率,改善環境質量。電力供應充足的地區,可采用電動壓縮式冷水機組供冷,燃煤、燃油鍋爐供熱。在峰谷電價差較大的地區,利用低谷電價時段蓄冷(熱)有顯著經濟效益時,可采用蓄冷(熱)系統供冷(熱)。當有天然水資源或工業廢水、污水處理廠等排出的再生水資源可利用,且水溫適宜時,可采用水源熱泵冷(熱)水機組供冷、供熱。采用此系統時,水源的利用和排放需獲得主管部門的核準,以保護環境。夏熱冬冷地區、干旱缺水地區的中、小型建筑,可采用空氣源熱泵或地下埋管式地源熱泵冷(熱)水機組供冷、供熱。各區域負荷特性相差較大,全年需要空調且常年有穩定的大量余熱,并需長時間同時供冷和供熱的建筑物,經技術經濟比較認為合理時,宜采用水環熱泵空調系統供冷和供熱。具備多種能源(熱、電、燃氣)的大型建筑,可采用復合能源供冷、供熱。在影響能源價格因素較多、很難確定利用某種能源最經濟時,配置不同能源的機組常是最穩妥的方案。需設置商業或公共建筑群,有條件時宜采用熱、電、冷聯產系統或集中供冷、供熱站。
3.2確定的步驟
熟悉建筑的方案,設計任務書中對暖通空調的要求,對照有關政策及設計規范,確定設計標準。根據任務書、已定設計標準及建筑形式估算出建筑物的冷負荷,熱負荷,按照具體建筑方案及對室內環境的溫、濕度要求,本著適用、經濟的原則進行初步方案比較,確定設計方案。如有需要,在初設階段應結合本地能源價格及能源政策,綜合初投資、運行成本等問題,對空調系統設置提出兩個以上的方案比較,確保方案的經濟合理、技術進步。
4空調制冷方案的確定
本設計為某樓的空調系統設計,水系統全部由水負擔室內空調負荷,在注重室內空氣品質的現代化建筑內一般不單獨采用,而是與新風系統聯合運用;冷劑系統是由制冷系統蒸發器直接放于室內消除室內的余熱和余濕,對于較大型公共建筑,建筑內部的空氣品質級別要求較高,全水系統和冷劑系統只能消除室內的余熱和余濕,不能起到改善室內空氣品質的作用,所以全水系統和冷劑系統在本次的建筑空調設計時不宜采用,綜合建筑物四層以上層高較低(3.6m),如采用全空氣系統,需要足夠大的空間,因而決定一層、二層、三層設為集中系統(全空氣單風管系統),四層以上設為半集中系統(風機盤管加新風系統)。
5送風方案的確定
新風風管形式布置:1)從外走廊的新風系統干管經支管送到客房內小走廊的吊頂內,在風機盤管開啟時,新風被吸入風機盤管,經風機和室內循環風一起送入客房。2)新風支管接到風機盤管的回風箱內,這適用于風機盤管設有回風箱的情況?;仫L箱是把小走廊吊頂所設的回風口封閉式的接到風機盤管,這樣保證了空調循環風的風路合理,不會與衛生間吊頂空間、客房外走廊吊頂空間等的空氣相串通。3)新風支管一支接到風機盤管的送風口旁,也就是直接送入客房之中。
6結論
關鍵詞:暖通空調; 設計方案
中圖分類號: S611文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。
一、方案應吸收設備工種參加
現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。
二、設計前對建筑物要了解清楚
要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。
1.弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。
2.弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。
3.層數、層高及建筑物的總高度,看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定:十層及十層以上的住宅;建筑高度超過24 m 的其他民用建筑,應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。
三、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。
四、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,有關暖通空調方案設計的探究對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
五、安全性問題
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全 5 個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
六、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優秀的暖通空調工程設計方案,應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高。綜合考慮的因素越多,通常其方案設計的水平越高,同時其設計工作量和難度就越大。在設計方案比較選擇時必須對工程設計項目的各項實際需求、環境條件的特點、需求和環境條件的變化趨勢等情況進行深入調查研究,對各種技術方案的特點、適用條件和范圍進行客觀深入的分析,對暖通空調各種技術發展的方向和趨勢有深入的了解,尤其必須對各種設計方案的可行性、可靠性、安全性、投資、能耗、運行費用、調節性、操作管理的方便性、環境影響、舒適性和美觀性等技術經濟評價因素進行客觀準確的計算和綜合對比分析。只有這樣才能對各種設計方案進行科學的比較和優選,避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經濟損失。
參考文獻:
[1]黎萬英.簡要論述暖通空調的設計方案[J].黑龍江科技信息.2009(32).
摘 要:我國的建筑能耗呈逐年增長的趨勢,暖通空調的能耗在其中占據著很大的比例,暖通空調系統的節能問題在現代社會中越來越重要,節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎。對暖通空調節能設計中存在的問題進行了分析,提出了暖通空調節能設計的一般原則和設計中應注意的問題。
關鍵詞:暖通空調;節能環境;建筑優化
一、暖通空調的分析
近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同在各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。
如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題,根據暖通空調的系統構成和運行方式,通過分析HVAC 系統可知,需要用于管理、計量和優化控制的變量很多,并且由于系統的多變量動態響應時間和要求的不同,而且還要完成系統的優化算法和控制器參數自整定的任務,使得軟件系統的數據類型和數據結構非常復雜,智能建筑節能是世界性的大潮流和大趨勢,同時也是中國改革和發展的迫切要求,是21 世紀中國建筑事業發展的一個重點和熱點,節能和環保是實現可持續發展的關鍵。從可持續發展理論出發,建筑節能的關鍵又在于提高能量效率,因此無論制訂建筑節能標準還是從事具體工程項目的設計,都應把提高能量效率作為建筑節能的著眼點。智能建筑也不例外,業主建設智能化大樓直接動因就是在高度現代化、高度舒適的同時能實現能源消耗大幅度降低,以達到節省大樓營運成本的目的。
二、暖通空調的節能環境原理
由于暖通空調的主要功能包括:采暖、通風和空氣調節這三個方面,縮寫HVAC,取這三個功能的綜合簡稱,即為暖通空調。其空氣處理過程有以下步驟:首先是空氣進來以后,除了引進新風以外,可以把空氣進行冷卻處理,然后就進行過濾處理,過濾處理以后,增加了幾大特點:增加電子除塵器,它主要可以捕捉非常小的顆粒的灰塵,一般來講它可以捕捉一個微米的灰塵,而這個灰塵的范圍內大部分都是細菌、病毒、煙塵,或者是異味這樣就都可以過濾掉;另外就是會增加一種加濕設備,這個加濕器可以創造我們房間的加濕達到40%左右的相對濕度,這樣人會感到很舒適;暖通設計是指該項目中的所需要的“空氣調節系統”簡稱“空調系統”。一般“空調系統”包括制冷供暖系統,新風系統,排風(排油煙)系統等的綜合設計;空調采暖冷熱水為四管制系統, 變流量運行;冷熱水各設3 個二級泵系統,分別為風機盤管系統、空氣處理機組系統、輻射地板系統。其中風機盤管空調冷水系統全年使用,風機盤管熱水系統和熱輻射地板系統冬季全天運行,以保證冬季夜間值班采暖的需要。冷熱輻射地板系統分別需要大約18/21℃冷水和45/35℃的熱水,設置三通水溫調節閥,使7℃冷水和60℃熱水分別與各系統回水混合調節到需要的冷水和熱水水溫,空調冷熱水系統分別采用閉式氣壓罐定壓,各設置補水調節水箱和2 臺補水泵,補水泵受系統壓力控制啟停,當水系統受熱膨脹后,壓力高于停泵壓力時,膨脹管道上的電磁閥打開,使膨脹水量回收到補水箱,空調機組、新風機組送風總管上設溫度傳感器,其所測風溫與設定值比較后,輸出電信號,調整回水管比例積分電動調節閥的開度,調節水流量,保證回風溫度在設定的波動范圍內,控制原理:按時間程序和最佳啟??刂扑突仫L機運行,DDC 控制器將檢測來的新風溫度和室外溫度設定經過比例計算邏輯判斷后,調節合適的新風閥和回風閥開度,以保證在四季能提供足夠的新風量,而在新風溫度接近室內溫度設定時,更盡量引入新風,使其達到節能之功效,起動次數、運行時間累計。根據新風溫度、室內溫度和房間溫度設定值,通過最佳啟停控制器,計算出空調機開/ 關的最佳時間,以達到節省能源。
三、暖通空調的建筑優化設計
工程設計中可以視需要靈活運用,以達到最優的效果。例如,辦公、商場等場合,夏秋季在清晨時通過程序啟動空氣處理機或新風機,利用室外涼爽空氣對室內全面換氣預冷,既節約新風能耗又提高了室內空氣品質,通常BA 遵從的是中央控制站集中管理的原則、有時也有其不便的一面。在某些場合將空調、通風系統的參數的設定功能放置在現場可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供這樣的功能,需要專門部件來實現。這類功能接近VRV 控制面板的設定器給房間的使用者帶來極大的便利和舒適性,必要時應積極采用,在滿足擴展性和靈活性的前提下,控制網絡的拓撲結構應盡可能簡化、清晰,無論基于RS485 總線或基于LonTalk 總線的控制網絡都是如此。分支、分級多的網絡管理復雜、可靠性低。LonTalk 總線在理論上可以組成任意拓撲結構的網絡,這種布線設計的隨意性如果運用不當,在工程實踐中仍然是有技術風險的,并可能增加系統的投資。小型工程盡可能運用基于RS485 總線的控制網絡,采用“手拉手”的布線方式,大型工程可以考慮樓層網絡分級,暖通空調專業的節能設計,是以暖通空調系統為核心,只要做好建筑室內環境的暖通空調系統的節能設計就完成了暖通空調專業設計的任務,不需要考慮建筑外墻設計和空調向室外排熱給整個城市環境所造成的負面影響(城市熱島效應)。對暖通空調專業來說:“城市熱島效應”越嚴重,建筑越需要套更多空調;相反,如果建筑維護結構節能設計得好,建筑能耗明顯減小,“城市熱島效應”明顯降低,城市夏季夜晚氣溫都比目前低7~8℃,幾乎就不需要開空調了,這顯然給城市帶來了方便。
四、總結
在設計方案比較選擇時必須對工程設計項目的各項實際需求、環境條件的特點、需求和環境條件的變化趨勢等情況進行深入調查研究,對各種技術方案的特點、適用條件和范圍進行客觀深入的分析,對暖通空調各種技術發展的方向和趨勢有深入的了解,尤其必須對各種設計方案的可行性、安全性、投資、能耗、運行費用、調節性、操作管理的方便性、環境影響、舒適性和美觀性等技術經濟評價因素進行客觀準確的計算和綜合對比分析。只有這樣才能對各種設計方案進行科學的比較和優選,避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經濟損失。
關鍵詞:節能空調;系統設計;研究
中圖分類號:TU83 文獻標識碼:A
作為不可或缺的組成部分,空調廣泛的應用于人們的日常生活和生產中。人們對其能耗問題愈加重視。所謂的空調能耗指的是空調系統在工作過程中消耗的能量,面對日益嚴重的能源危機,深入的研究節能空調系統設計方案并進一步優化具有較強的現實意義。國家如今大力倡導可持續發展,構建能源節約型社會,因此使用空調的過程中,優化節能空調系統設計方案極為重要。筆者在本文中首先分析了節能空調系統設計和優化工程中存在的問題,然后就解決的措施進行深入的探討。
一、當前節能空調系統設計方案存在的問題
就當前而言,節能空調系統設計的方案還存在一定的問題。
其一,就設計而言,和節能優化的標準有一定的差距,通常情況下,設計大型空調的過程中,對空調系統的工作能力比較重視,然而設計的過程中考慮水泵以及主機容量是以空調系統的最大制冷量為基礎的,這樣設計存在很大的缺陷,最明顯的則是空調系統理論上的工作能力可以達到要求,實際工作中卻無法達到??紤]主機和水泵容量的時候以最大制冷量為基礎,導致計算冷凍水泵流量、冷凍水泵的時候,普遍使用最大負荷進行選擇計算。但是實際運行的時候,空調系統并不是以最大負荷工作,一般說來,空調運行時間中的10%為負荷運行,這樣看來,節能空調系統會出現大流量、小溫差的情況。長時間處于這樣的運行狀態導致系統運行的過程中會消耗大量的水泵能量。不僅消耗大量的水泵能量,如果設計的節能空調系統不合理,還讓系統內的溫差變化較大,致使空調不穩定的運行,長此以往空調系統運行效率必定下降,增大能耗,并且會威脅到節能空調使用的時長和安全。
其二,多數空調的制冷裝機容量普遍偏大。關于空調的制冷裝機容量,國家有著明確的相關規定,對冷負荷的計算方式應當以空氣調節區為主,而對此,當前部分設計人員僅僅按照負荷指標進行估算,也就導致制冷機裝機容量的偏大,不僅在很大程度上浪費了成本,更使部分負下的冷機效率受到了不同程度的影響。
其三,保溫材料的選擇缺乏合理性。一般來講,空調的節能系統優化應當充分考慮到空調的使用場所及壽命,隨著社會的現代化發展,保溫材料技術水平也在不斷更新,而空調的設計從成本效益來講,無疑需要更多地顧及材料的選擇。受到多方面影響,當前多數空調保溫材料選擇鋁箔玻璃保溫棉,不可否認,將其應用于風管保溫具有著良好的效果,但鑒于其較強的吸水性,并不適用于冷凍水管的保溫,由此,對節能空調設計也就造成了不良的影響。
節能空調系統的控制也存在一定的不足,致使節能空調的運行存在問題。當前自動化技術以及計算機技術不斷地普及使用,空調系統也實現了自動化控制。但是對節能空調系統而言,集中的完全控制有待形成,對空調其他功能作用的發揮造成很大的影響。這種不完全的自動控制,如果所處的環境發生改變,會讓節能空調系統運行效率低下,造成能源浪費。
二、空調系統節能優化的措施
空調的設計,主要是為了實現對室溫的調節,從技術的角度來看,空調系統的節能優化需要從維持室內的正壓入手。也就是說,只有室內正壓得以被高效控制,才能更好地實現空調系統的節能優化。而關于正壓控制的手段,即是有效阻隔外部空氣防止其進入空調空間內。對此,室內正壓應當維持在8Pa左右。當送風量大于排風量時,室內空氣處于正壓的保持狀態。然而不同的空間環境會涉及到不同的氣流分布,因此空調系統的節能優化,前提是需要保證空調的安裝能夠滿足最佳的送風方式。空調的節能優化,其風機盤管也具有著至關重要的作用。相對來講,布置靈活的風機盤管有利于改變傳統的全空氣系統的弊端,對于系統的節能更是能夠起到至關重要的作用。比如中央空調,其能夠控制多個房間,而不同的房間之間根據需要基本不會使空氣迅速流通。對此,若將風機設計成多檔變速狀,則能夠根據使用者的切實需要進行按需調節。
鑒于空調所使用的環境不同,因此應當切實根據實際的需求而對室內設計的參數進行合理化選擇。對此,應當充分按照國家的相關規范與標準執行,切忌隨意變更參數。根據實際情況分析可知,比如在夏季,室內氣溫每升高1℃,則對應的空調供冷能耗便能夠節約8%~10%;而在冬季,室內氣溫每降低1℃,則對應的空調供熱能耗便能夠節約10%~12%。對此,應當正確選擇合理保溫材料,加大室內空氣的保持效率;同時根據實際的室內建筑格局來合理設置空調,并精確分析建筑能耗,對空調的負荷、系統水力以及設備的選擇三大主要部分進行科學的計算,盡管對此數據的計算并非是實現空調節能優化的直接舉措,但卻能夠通過對相關數據的分析來為節能優化提供準確的參數依據。
對節能空調系統進行研究的過程中,可以使用多種措施實現空調的節能目的。
其一,合理的選擇和優化配置冷、熱源。就合理的選擇和優化配置冷、熱源而言,要根據所在區域的能源結構、系統負荷等具體的環境因素進行考慮。選擇最適合的冷、熱源設備的機型和配置。優化選型和配置依靠的是設備的性能,借此實現節能目標。
其二,就空調水系統輸送來講,要想讓空調水系統運行的更高效,實現節能的目的,可以降低水系統輸送方面的能耗。
其三,就空調變水量冷水機組來講,運行的時候可以并聯多臺冷水機組,對其進行優化,保障每一臺機組的水溫一致,這可以實現空調變水量冷水機組控制的最優化。
不僅需要優化節能空調的各個設備和其全系統,對節能空調的節能有重要影響的是空調的自動化控制。節能空調自動控制包括多個系統如:能量控制系統、設備運行起始和停止的控制系統等,和節能空調其它系統相比,該系統中應用的自動化技術最多,對節能空調的性能以及使用時候的能耗造成嚴重的影響。節能空調運行的時候,我們在評價節能空調節能優化函數的過程中應該把其最小消耗量作為標準。隨著自動化技術以及電力技術的發展,空調的自動控制系統中逐漸開始并普及運用變頻器,變頻器的使用可以調控并協調不同類型的機組,來共同完成節能空調節能的目的,其對節能空調的發展具有重要的意義。
結語
進入21世紀后,國內科學技術不斷發展,各項技術不斷取得突破,以前以犧牲空調舒適性來換取空調節能的時代一去不復返,當前是以保障空調正常的使用功能為基礎有效的提高利用能源的效率。筆者在本文中首先分析了節能空調系統設計和優化工程中存在的問題,然后就解決的措施進行深入的探討,以期進一步提升國內節能空調系統設計的水平和質量。同時我們更需要進一步研究,探討節能空調系統設計的其他問題,以便于設計出更好的節能空調來服務于社會。
參考文獻
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關鍵詞:中央空調;凈化系統;改進方案;活性炭吸附;靜電除塵
中圖分類號:TU834 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)29-0014-02
1 研究背景
隨著社會的不斷進步,人們生活水平的逐漸提高,空調漸漸在普及,特別是近幾年來,中央空調的普及率也快速增長,除了很多的大型商場,酒店需要安裝中央空調,一些小型的企業辦公場所,甚至是較大的私人住宅都需要安裝中央空調。不過空調的普及雖然能夠在炎炎夏日給人們帶去一絲清涼,但本身還是具有一定的不利影響。因為空調在工作時都需要將門窗關閉,形成密閉空間,才能使空調的降溫作用發揮出來,這樣一來就導致了空調房內的空氣流通是不良的,加之現在人們在裝修時使用的裝修材料很多都是有機合成材料,很多家具也是合成有機材料,所以這樣一樣,就會導致密閉的空調房內的空氣質量受到較為嚴重的影響,品質嚴重降低。進而導致病態建筑綜合癥的出現。為了解決這一問題,人們開始研究如何將空調房內的空氣進行凈化,提高空氣質量,空氣凈化技術應運而生。如今,空氣凈化技術相較之前有了很大的突破,但是還是不能進行大型中央空調的空氣處理上,本文就中央空調凈化系統的工作原理和特點進行了說明,并根據其特點,提出了改進中央空調凈化系統的新技術,以達到完善中央空調凈化技術的目的。
2 空氣凈化技術的類型
2.1 機械過濾
這一技術是使用機械來達到過濾空氣中雜質,提高空氣質量的目的,該技術的工作原理是,使用風機對室內空氣進行加壓,然后讓空氣從纖維過濾材料中通過,通過纖維過濾材料孔隙小的特點,將空氣中的顆粒污染物進行隔離,從而將空氣進行凈化,該技術運用在很多制藥生產車間,以及某些車輛檢測車間,該技術的缺點是由于需要對空氣進行加壓,所以需要消耗的能耗較高,同時濾網需要定期進行更換。
2.2 吸附法
該方法是使用具備吸附能力的物質對空氣中的顆粒和有害物質進行吸附去除。主要利用的吸附物質就是活性炭,因為活性炭是一種對有害成分吸附能力很強的物質,而且本身無污染。該技術主要應用于制藥、化工行業,一般在印刷行業較少使用。該技術的主要缺點是活性炭吸附有害成分的容量不高,需要定期對其進行更換,同時活性炭容易對企業的生產工作形成二次污染,使用時需要特別注意。
2.3 靜電凈化
該技術所使用的原理是由高壓電場生成電暈,依靠電荷間具有的吸附作用,來達到使空氣中的塵埃顆粒物質被吸附的功效,該吸附方法對環境不會造成二次污染,對塵埃污染物的吸附作用也十分明顯,但是有一個缺點就是對氣態污染物不起作用,不能對其進行去除,具有一定的局限性。
2.4 人造負離子空氣凈化技術
該技術是運用高壓、高頻電場,紫外線等方式來讓空氣產生電離效應,從而用電離產生的負離子來對空氣中的污染物進行吸附,使污染物在吸附作用下,形成重離子而被去除,使空氣能夠得以凈化,不過該方式存在一定的缺點,就是使用該方式進行污染物去除,非常容易發生揚灰現象,給環境造成二次污染,所以該方式不適用于醫藥工廠等對環境要求較高的地方。
2.5 低溫等離子體空氣凈化技術
該技術是通過讓介質放電,所使用的方式是對其加用外加電場,讓環境中的污染物分子被放電介質放出的攜能電子進行打擊,在這種打擊作用下,污染物分子會發生分離現象,從而消除其具有的污染和毒害作用,不過該種方法不能對顆粒物起到消除作用,同時污染分子只是被分離變小,但不會消失,仍然存在于環境中,不能被徹底降解。
2.6 TiO2光催化空氣凈化技術
該種技術是利用光催化作用進行污染物去除,但缺點是只能作用于有機污染物,對無極污染物,比如固體顆粒污染物則不能起到去除作用,同時該技術進行空氣凈化的效率較低。
3 改進措施
由于中央空調的體積較大,同時功率也較大,所需要處理的風量也較大,所以中央空調進行空氣凈化處理就要求凈化系統所受到的阻力較小。本次筆者就提出一種綜合的改進措施,來滿足中央空調的使用需要,同時也達到良好的空氣凈化處理效果。本次提出的方案為靜電活性炭-納米TiO2光催化結合的復合技術,這個技術是將靜電除塵技術,活性炭吸附以及納米TiO2技術一起結合起來,發揮各自的優勢,來達到最佳的空氣凈化效果的技術。此凈化系統主要的組成部件有6個,具體如圖1所示。這個系統使用的設計是模塊化實際,各個部件的尺寸可以按照具體的要求來進行設計,和風道之間的連接,所使用的也是法蘭連接,可以起到很好的封閉效果,同時操作也十分簡便。
粗效過濾器是一種可以對環境中大顆粒污染物進行攔截的部件,防止環境中的大顆粒物質進入中央空調空氣凈化系統中的高壓電場,避免引起火花,引發不安全事件??諝鈨艋到y中的高壓電場的結構是十分簡單的,但這毫不影響空氣凈化系統的穩定性,高壓電場可以對環境中的大部分顆粒類的污染物進行去除,也從另一方面去除了環境中顆粒類的污染物所攜帶的大量細菌,并且除菌的效果十分明顯,除菌率基本可以超過90%。此空氣凈化系統中的金屬網的作用是將經過高壓電場,但是沒有被去除的顆粒物進行吸附,將其去除。
除以上裝置外的其余兩個裝置構成了復合光催化系統,首先是紫光燈,在這個復合光催化系統中,為光反應提供必要的光源,復合光催化網不是按照規則的形狀分布在紫光燈四周,而是呈現為不規則的波浪形。讓光催化的作用發揮最大。
在整個系統中,對環境中有機的化合物,或者是環境中的異味進行去除的系統就是復合光催化系統。在本次的空氣凈化系統中,靜電凈化所使用的是使用率較高,穩定性較好的電場型式,其中包括的電場型式有線板式,針板式等。這些型式的優點大致相同,阻力小,除塵的效果非常好,性能非常穩定等。線板式如圖2所示。
4 結 語
如果不能對環境中的污染物進行有效去除,那么必定會給身處環境中的人體的健康帶來損害,所以安裝有效的空氣凈化系統是十分有必要的。當前,大部分中央空調的空氣凈化系統在空氣凈化效果上都是不盡如人意的,效率普遍較低,不能對環境中的有害污染物進行凈化,有的是凈化不全面,只能針對某類型進行凈化。本次提出的靜電活性炭-納米TiO2光催化結合的復合技術,能夠較為全面的對環境中的污染物進行去除,保證空氣凈化效果,同時凈化系統比較穩定,阻力較小,能夠提供的風量較大,同時更加節省能源,可以進行進一步推廣。
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關鍵字:暖通,設計,方案 ,分析
中圖分類號: S611文獻標識碼:A 文章編號:
引言:暖通空調方案設計是暖通空調設計中最重要、最復雜、難度最大的環節,而且目前又存在較多問題。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和分析,是暖通空調設計人員在實際工作中經常遇到的一個重要技術難題,本文根據實際工作經驗,對暖通空調設計方案應注意的一些問題進行粗淺的分析。
暖通空調系統的現狀
隨著科學發展以及人們對環境要求的不斷提高,新的設計方案不斷出現,同一個設計項目,可以很多種不同的設計方案,設計人員要不斷的進行比較和篩選,設計方案中的技術經濟性比較也正在成為設計的一個重要比較項目。在暖通空調設計方案中的評價的因素很多,有些因素難以定量的表述,許多的因素又不具備可比性,所以每個設計方案都有自己的優缺點,眾多的設計方案中,因為考慮問題的角度不同,所以各方的看法各不相同,有時甚至大相徑庭。設計方案比較中的一些混亂的狀況讓設計人員無所適從。如何對暖通空調的設計方案進行科學的優選和比較,是暖通空調設計人員在工作中經常遇到的難題。下來我們就來看一下設計中應注意的幾個問題。
1.可操作性和調節性的問題
暖通空調系統的容量一般按接近全年最不利的氣象條件確定,所以系統要有較好調節性能,以適應全年的負荷的變化。調節性能較好的系統方案,例如采用VAV變頻空調系統和VRV空調系統的方案,其一次的投資較高,但其運行能耗較小,所以在經濟性的計算和比較的時候應該綜合的考慮這些因素。對于教學樓、寫字樓和辦公建筑,設計方案應該適應在夜間不工作的調節要求。
設計方案的管理以及操作的方便性是用戶所關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但一次性的投資會增加,所以對操作人員素質的要求也有所提高。對于空調系統是否應采用自動控制系統,應該根據實際的情況和要求,經過技術經濟性比較從而來確定。對于大型空調系統還有需要經常的調節控制設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少管理和操作的工作量。但是自動控制的系統應該盡可能的簡化,從而提高系統的可靠性和經濟性。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同企業或單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計繳納的要求。
2.可靠性和可行性問題
一個方案是否是可行的,首先應看的是他能不能滿足使用需求,這是首要的。設計方案應該符合國家和當地的法規以及環境保護法等等;并且設計方案應能滿足我們的需求,并應顧及這些條件的長期和變化的情況。比如說在設計采用水源熱泵設計方案時候,應考慮當地地質情況、夏季冷負荷和冬季熱負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應、地下水資源的變化趨勢和現狀等問題。對于比較特殊的工藝性或溫濕度等參數要求較高暖通空調設計項目,都應進行全年工況的分析,以保證它全年各種氣象條件下都能適應。對于一些不能采用標準的設備的特殊情況,應對非標準的設備應提供詳細的參數,并且提供的的參數要求應該合理并且可行。
3.經濟性的比較問題
經濟性的比較是暖通空調方案的比較中考慮的最多的問題。在比較時,首先應該注意比較基準點必須要一致。應采用在相同的使用情況、設計要求、能源價格、舒適狀況、設備檔次、美觀情況等基準條件下進行比較,這樣才結果才能科學有效。如果不考慮舒適性和美觀性進行經濟性的比較,那對集中式空調的方案顯然是不公平的;如果不考慮舒適性的區別,對沒有新風供應和有新風供應的方案進行經濟性的比較,顯然選不出正確方案;如果把名牌設備和低檔設備的方案進行經濟性的比較,明顯是不合理的。
4.安全性的問題
易燃易爆環境安全、人員環境安全、防火安全、系統設備運行安全、重要設備物品環境安全5個方面是暖通空調系統的安全性中應注意的問題。在設計彈藥庫房和廠房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調的系統時候,安全性是必須考慮的重要因素,需要采取相關的防爆技術措施和方案。設備的安全運行的問題主要包括空調系統電加熱和風機聯鎖保護、北方的暖通空調系統冬季防凍、制冷系統的安全的保護等問題。在設計方案時,應該注意設備故障會對事物所造成的問題,例如:重要資料庫、重要機房和文物庫房不應使用在吊頂中設置風機盤管方案,因為一旦系統漏水將會造成嚴重損失。
5.環境影響的問題
隨著人們生活水平的日益提高和工業的迅速發展,環保問題受到越來越多人的重視,但燃煤鍋爐排放的煙又是北方大氣的主要污染來源,所以比較大的城市對所有燃煤的鍋爐進行了控制,并且控制區域不斷的擴大。所以在設計方案時應注意環保問題。在空調設備選擇上,謹慎使用氟利昂產品設備,在這個方面暖通空調的設計人員既需要有環境保護意識,又要考慮用戶和建設方的經濟承受的能力,選擇合適的設備。
結語
暖通空調的設計方案的好壞直接關系到了暖通空調工程項目的經濟效益優劣和成敗的重要問題。暖通空調設計方案選擇是一個比較和優選的過程。對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮才是一個優秀的暖通空調設計方案,使其綜合效益達到最高。綜合起來考慮的因素越多,它的方案設計的水平也就越高,它的設計難度和工作量就越大。但是因為設計經費較低,周期較短,所以設計的方案普遍不會經過篩選比較,這樣的設計方案很容易是片面的,由此會造成巨大的損失。這一問題應該引起相關部門的足夠重視,在設計的管理和技術的研究兩個方面都大量的工作。在比較選擇方案是要全面考慮,對各個方案都要好好的分析研究,尤其必須對各種設計方案的安全性、投資、運行費用、調節性、可行性、可靠性、能耗、操作管理的方便性、舒適性、環境影響和美觀性等技術經濟評價因素,進行客觀的綜合分析。只有這樣才能選出優秀的設計方案,避免因為片面性和主觀性而帶來的失誤和經濟損失。
參考文獻
1.《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012
【關鍵詞】空調系統;冷熱源;利弊;對比
物質生活水平的提高使得人們對室內居住環境的要求更加嚴格,空調系統作為調控室內居住指標的重要方式。“冷熱源”是空調系統的核心構成,其采用的冷熱源方案決定了系統性能的好壞。為了滿足廣大用戶的需求,電氣工程建設期間對空調系統進行了優化改進,多種冷熱源方案得到了推廣利用。
一、冷熱源方案利弊的對比標準
根據現有的技術條件,我國已經研究設計出不同戶型的冷熱源方式,滿足了室內居住環境調控的需求。目前,用戶常用的冷熱源方案具體可分為:電動式制冷機組加鍋爐、溴化鋰吸收式制冷機加鍋爐、熱泵式機組、直燃式溴化鋰吸收式制冷機組、電動式制冷機組加鍋爐加冰蓄冷系統??紤]到節能、成本、環境等各方面因素,安裝空調系統時需結合具體的情況選擇冷熱源,方案評估如圖1。
1、成本標準??照{系統的運行成本也是用戶考慮的重要指標,若選擇的冷熱源模式與室內結構不一致則會增加用戶的費用投入。相比其它方案,溴化鋰吸收式制冷機組的經濟性受到了多數用戶的認可。如:電能消耗量低,長期使用無需過多的費用。另外,風冷熱泵機組也是用戶選擇較多的冷熱源,其運行成本要比制冷機加鍋爐方案少30%左右。
2、能耗標準。冷熱源能耗標準的對比,通常是參照用戶空調系統的用電量大小,以選擇“節能型”冷熱源設置于空調系統內部。幾種常用的冷熱源方案中,吸收式冷水機組的一次能耗比電動式制機組高,其中蒸氣型或熱水型雙效吸收式制冷機的能耗為電動式的2~3倍;直燃式約為電動式的1.6~2.1倍。用戶可結合室內環境要求選擇能耗少的冷熱源方案。
3、環保標準??茖W發展觀理念提出后,空調系統的設計安裝必須要考慮環境保護問題,嚴格控制冷熱源供熱降溫時產生的污染物。如:用戶必須綜合對比電動式機組的CFC對臭氧層的影響,熱力式機組溫室氣體CO2排放和SO2的排放問題?,F有的冷熱源方案里,溴化鋰吸收式制冷機加鍋爐、熱泵式機組的環保效果相對優越。
4、區域標準。因各個地區之間的經濟水平不一致,人口集中的密集程度差異明顯,這就要想空調系統的冷熱源方案符合區域性特點。如:對于電能產量低的區域,可采用溴化鋰吸收式機組,其耗電量小、成本低、效率高等優點;而部分分時電價政策的區域,則主張采用蓄冷空調;水源不足的區域則采用風冷冷水機組。
二、溴化鋰吸收式機組的運用
當前,我國市場經濟的發展速度逐漸加快,城市人口流量增多且日趨集中,空調系統普遍運用后也面臨著諸多問題。室內電氣工程施工應考慮空調系統的節能改造,尤其是合理選擇冷熱源方案以提高系統運行的效率。從環境保護、節約能源等方面綜合對比,溴化鋰吸收式機組的市場前景十分廣闊。如:直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機、溴化鋰吸收式制冷機兩種冷熱源相比,直燃式不僅產生熱能的效率高,且需要使用的燃料消耗量低,設備組裝的占用空間小,能夠直接用于供冷、供熱及同一時間供冷供熱。
三、熱泵機組的推廣
采用熱泵機組作為冷熱源是一種節能型、經濟型的空調系統模式,熱泵機組可靈活運用風能、水能、地熱能等輔助系統運行,原理見圖2。如:水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源,進行轉換的空調技術;風冷熱泵機組是由壓縮機、換熱器、節流器、吸熱器、壓縮機等裝置構成的一個循環系統。冷媒在壓縮機的作用下在系統內循環流動。熱泵機組的選用要結合地區的實際情況,參考城市地區的氣候條件確定冷熱源方案。
一般情況下,全年除霜時間超過1900h,每公斤濕空氣累計除霜量大于26公斤,蒸發溫度低于-8℃,運行時間大于250h,應謹慎使用;全年累計除霜時間在500-1000h,每公斤濕空氣累計除霜量為15公斤,蒸發溫度低于-8℃,運行時間小于110小時的城市應推廣運用。
結論
總之,綜合性能是用戶選擇冷熱源方案時考慮的首要標準,優越的性能不僅滿足室內居住環境的調整要求,也關系著空調設備操控的便捷性。考慮冷熱源的性能利弊,一般從設備運行、技術條件、安裝作業等角度判斷。
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摘 要:本文就暖通空調設計方案的美觀性對其性能的影響進行分析,并探討其設計方案美觀性的評價標準與方法,以便提高暖通空調方案設計的合理性、美觀性,為以后暖通空調設計提供一點建議。
關鍵詞:暖通空調;設計方案;美觀性評價
一、暖通空調設計方案的美觀性對其性能的影響
近年來,隨著追求裝飾美觀潮流的興起,在建筑行業中逐漸刮起過度裝飾的不良風氣,為了達到美觀的要求,忽視了暖通空調的性能與質量。在設計辦公樓的暖通空調時,采用VRV的空調方案來設計,雖然在美觀上具有一定的改變,但是其空調的耗能會增加60%以上,對其經濟運行具有較大的影響。另外,有的在空調散熱器進行加罩裝飾,以便達到美觀的效果,但是其具有較多的負面影響,不僅會提高投資,還會對木材以及各種資源造成浪費,加重室內空氣的污染,同時,對散熱器的使用壽命造成一定的影響。此外,在暖通空調設計的時候,有的將空調室外機設置在封閉的、狹小的空間內,不僅影響散熱的效果,還會消耗大量的能耗,嚴重者會導致其無法正常運行。這些過分追求裝飾美觀的現象,導致暖通空調在設計與運行的時候,出現各種問題,不僅對室內空氣具有一定的污染,對木材的消耗較大而造成一定的浪費現象,同時,還對會空調的設備以及性能帶來較大的影響,更甚者會對人體健康造成一定的損害。為了有效的減少暖通空調對建筑美觀以及自身美觀性的影響,需要對暖通空調的明裝設備進行美觀性設計,避免裝飾處理。同時,需要重視空調室外機外觀的美化研究,在確保暖通空調性能與安全運行的前提下,需要提高其美觀性[1]。
二、暖通空調設計方案美觀性的評價標準與方法
(一)暖通空調設計方案的美觀性評價標準。在當今現代化的發展中,經濟水平的不斷提高,使得人們對上層建筑需求也越來越高,尤其是針對與人們生活息息相關的建筑,對其要求更高。在確保建筑質量、性能以及經濟實用性的前提下,人們逐漸關注建筑的美觀性,建筑美觀性也成為建筑行業競爭的重點,其美觀性能夠給人以美的享受,并且可以體現出地域文化與民族特色。由于地域、文化、風俗傳統等各種因素的影響,人們對建筑美觀性的要求也不同,即便是針對同一事物的審美也存在不同的觀念。其中暖通空調的美觀設計是建筑美觀設計中的重要內容,暖通空調設計不僅需要體現出人性化的特點,還需要體現出個性化的特色,在全面質量的保障下,對其美觀性進行設計與研究能夠直接體現出暖通空調與建筑的個性化特色。暖通空調設計是建筑設計中的重要組成部分,每個建筑師的審美觀不同,其設計出來的建筑通常是根據自身的美觀評價標準來設計的,從而會形成不同風格特色的建筑。在對暖通空調設計的時候,其評價標準并不是統一的,而是依靠整個建筑而言,其需要以建筑為根本,主要是由設計師根據建筑的特色、客戶要求、當地周圍環境以及對美觀性的要求來考慮的。在暖通空調設計方案美觀性評價標準中,需要考慮到與建筑的和諧統一性;與當地環境、人文特征的和諧統一性以及與客戶需求的統一性等要素[2]。
(二)暖通空調設計方案的美觀性評價方法。隨著人們越來越關注暖通空調設計的美觀性,需要制定出適當的評價方法對其美觀性進行評價,以便提高其美觀性的要求。但是由于美觀性的評價主要涉及到人們的主觀評價,沒有統一的標準,通常會出現仁者見仁,智者見智的現象,在對其進行評價上難以達到統一的觀點。目前,對其美觀性的評價主要是以專家評審的主觀評價為主,但是這種評價方式的不穩定因素較多,對評價結果的客觀性具有較大的影響,并且其評價結果與經濟性評價出現相排斥的現象,無法對設計方案的綜合評價提供依據。即使使用打分或者加權的方式來對設計方案的美觀性進行評價,但是美觀性的權重確定又成為一個難點問題,這種主觀性評價方法存在較大的片面性特點,其公信度較低。因此,需要根據美觀性的評價現狀進行分析,借鑒國外先進的經驗,需要制定出適合我國暖通空調設計方案美觀性評價方法。在評價方法中需要考慮不同的建筑物對其美觀性的要求也不同,需要減少主觀性評價內容,加大客觀、合理、簡單以及實用可行的評價觀念,并且需要確保美觀性評價結果與經濟性評價相互結合,相互促進。其中美觀性的成本費用需要歸入到系統投資以及運行費用中,以便對其進行綜合性與經濟性的評價。同時,還需要建筑設計人員的積極配合,需要獲得建筑設計人員的認可與確定。當多種裝飾方案達到建筑設計師的要求后,可以采用其費用最少的設計方案,以便在確保設計質量與水平的前提下,降低成本,促進經濟效益的提高。
總結:在人們對暖通空調美觀設計要求不斷提高的前提下,需要對影響暖通空調美觀性的因素進行分析,在確保暖通空調安全運行、性能不受影響的條件下,需要適當的提高空調設計的美觀性,確??照{與建筑物的和諧與統一,促進暖通空調設計質量的不斷提高。
參考文獻:
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關鍵詞:暖通空調,工程設計,綜合效益
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。免費論文參考網。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。
1. 可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2. 經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。
3. 調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題??照{系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4. 安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著要求的提高將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。
5. 環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是城市大氣的主要污染源,因此城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。免費論文參考網。
6 設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。
7. 結語
暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。免費論文參考網。一個優秀的暖通空調工程設計方案,應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高。
【關鍵詞】 空調冷熱源;溴化鋰吸收式直燃機;電動式離心制冷機組;初投資;運行費用
一、 工程概況
某交易采購中心的總建筑面積約79250平方米,其中地上建筑面積64000平方米,地下建筑面積15250平方米。地下一層為平戰結合人防地下室,平時用作停車庫及設備用房,戰時為二等人員掩蔽部。地上建筑4層,底層層高8.7米,以上各層7.5米,主要用于各門類農產品及其它涉農產品的展示交易。各樓層中心大空間區域布置3mx3m的標準展位,西、南、北三側布置電子交易用房,實現實物展示與電子交易相結合、團購為主結合零售的新型流通模式,東面設置貨梯、臨時倉庫等輔助用房。
作為交易采購中心的一個重要組成部分——中央空調系統,其設備費用占較大比重。高級民用建筑中央空調系統的投資約占建筑總投資的15%以上,其中,空調冷熱源部分占空調總投資的50%~70%;能耗及運行費用占日后交易采購中心運營費用的40%以上。冷熱源形式的不同,它的初投資和能耗差別很大,因此在滿足業主經濟性的前提下,做出空調系統的決策顯得尤為重要。
經過計算,本工程夏季總冷負荷為11780kW,冬季總熱負荷為5543kW。一至四層展區,采用低速定風量全空氣空調系統,空調機組采用全熱回收型,過渡季節全新風運行。電子交易用房采用風機盤管加新風的空氣——水空調系統。夏季供冷,冬季供熱。
二、 冷熱源特點介紹
大型建筑中央空調冷熱源設備主要有吸收式機組和電力制冷機組兩大類。現對以上兩種冷熱源的特點作一下簡單介紹:
1)溴化鋰吸收式制冷機是利用不同溫度下溴化鋰水溶液對水蒸汽的吸收與釋放來實現制冷的,這種循環要利用外來熱源實現制冷,常用熱源為蒸汽、熱水、燃氣、燃油等。其中人們習慣采用熱源為燃氣、燃油的溴化鋰機組稱為直燃機。
溴冷機組的特點主要體現在以下幾個方面:
a. 直燃型溴化鋰吸收式機組既可夏季供冷,又可冬季供暖,又可兼顧生活熱水之用,可省去采暖鍋爐設備及建造鍋爐房的投資與占地,并減少了基建費用。而電力空調通常只有制冷功能,還需配套鍋爐或熱網,雖然熱泵式電力空調冬季也可供暖,但在氣溫低于零攝氏度的地區制熱能力大幅度下降,效率也低。
b. 安裝簡單,噪音小。整個裝置基本上是熱交換器的組合體。電動部件只有功率很小的屏蔽泵,因此運轉時振動小、噪聲低,噪聲值僅為75~80dB。運轉平穩。安裝簡便,對安裝要求低,可安裝在室內、室外、底層或屋頂。安裝時只需一般校平,按要求連接汽、水、電即可進行試運行。
c. 能量調節范圍寬廣。隨外界負荷變化,能在20%~100%的范圍內進行冷量的自動無級調節。即使在低負荷下運行,熱效率幾乎不下降,性能穩定,能適應負荷變化要求,運轉效率 的提高,可以節約運行費用。
d. 消耗電量少。溴化鋰吸收式機組是一種節電型產品,耗電設備僅是機組附帶的冷劑泵,溶液泵等,所以耗電量很少。特別是在空調行業,對于減少電力峰谷差可以起到一定作用。不僅有利于改善供電緊張狀況,而且對于提高電力負載率,改善峰谷平衡率都有十分可觀的效果。
但是溴化鋰吸收式機組作為一種嚴重缺電時期的產物,也有著其比較明顯的劣勢,主要體現在以下幾點:
a. 一次性能源浪費大、熱力系數低、綜合能耗高,節電卻不節能。以某直燃機為例:制冷量1454kW,制冷時燃氣消耗量1100kW,電力消耗量11kW,假設燃氣發電效率為50%,則直燃機的性能系數為:1454/(1100*0.5+11)=2.6。而相近制冷量的電動螺桿式機組的性能系數最低為4.60,電動離心式機組的性能系數最低為5.10(《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2005)。
b. 冷量衰減快,整機壽命較短。溴化鋰機組運行時會產生如氮、氧等不凝性氣體,需及時排出,否則會使機組內真空下降,但通過抽氣裝置排出這些不凝性氣體時,同時也將冷劑蒸汽排出,久而久之溴化鋰溶液濃度升高,導致機組容易結晶,一旦結晶,消除需2~4天。在溴化鋰系統中不凝性氣體主要為空氣、氫氣等,機組內若有微量不凝性氣體,其性能便會有很大的下降,若機組內不凝性氣體濃度達到3%,則制冷量衰減20%。目前,國產溴化鋰機組的冷量年衰減量約為10%,平均壽命較電動式制冷機組的短。
c. 溴化鋰機組排熱量大,其冷卻水塔與冷卻水系統容量相應要大(通常超出電制冷機組的30~40%),冷卻水部分初投資費用及運行較高。所造成的溫室效應比電動式機組嚴重,其SO2、CO2 的排放量約為電動式機組的1.5倍以上。
d. 與電動式制冷機組相比,溴化鋰機組占地面積大、機房高度高、設備重量大,且由于燃料的特殊防爆、防火要求,其設計復雜系數高,還需要修建專門的油庫等配套設施,土建費用會有相應的增加。
2)電力制冷機組中,制冷壓縮機是制冷機組的關鍵核心部件,對系統的運行性能、噪聲、振動、可靠性和使用壽命有著決定性的作用。壓縮機可以分為容積型和速度型二大類。容積型壓縮機通過減少壓縮空間容積,提高蒸汽壓力來完成壓縮功能。活塞式、螺桿式壓縮機等屬于容積型。速度型壓縮機是由旋轉部件連續將角動量轉給蒸汽,再將該動量轉為壓力能。離心壓縮機是速度型中最多且最典型的一種制冷壓縮機。在大中型制冷量范圍內,長期以來主要使用的是螺桿式和離心式機型。由于本工程制冷量較大,本文僅考慮使用離心式制冷機組。
三、冷熱源方案
根據交易采購中心的特點及使用要求,現提出以下兩種典型的空調冷熱源方案:
方案A:離心式冷水機組+真空熱水機組
空調冷源采用3臺特靈CVHG-1067離心式冷水機組,單機制冷量3516kW(1000RT);1臺特靈CVHE-420離心式冷水機組,單機制冷量1758kW(500RT)。4臺冷水機組總制冷量為12306kW,冷凍水設計供回水溫度為7℃-12℃;空調熱源采用兩臺真空熱水機組,設計供回水溫度為60℃-50℃。冷、熱水系統均采用定頻一次泵+壓差旁通系統。
方案B:直燃型溴化鋰吸收式機組
機組選用4臺遠大BZ250VIIID直燃機,單機制冷量2908kW,單機制熱量2242kW。夏季時4臺直燃機同時供冷;冬季時3臺直燃機供熱。水系統采用定頻一次泵+壓差旁通系統。冷凍水設計供回水溫度為7℃-12℃,熱水設計供回水溫度為65℃-57℃。
四、初投資及運行費用分析
方案A
1) 燃氣增容費:450元/Nm3×305Nm3×2=274500元=27.45萬元
2) 電氣增容費2001年已取消
3) 變壓器、高低壓開關柜、電纜:150萬元
方案A初投資合計:1136.24+150+27.45=1313.69萬元
1) 燃氣增容費:450元/Nm3×245Nm3×4=441000元=44.1萬元
2) 電氣增容費2001年已取消
3) 變壓器、高低壓開關柜、電纜:60萬元
方案B初投資合計:1317.5+60+44.1=1421.6萬元
2. 運行費用
分析基準:
1) 運行天數:按每年制冷150天,制熱90天
2) 每天運行時間:按每天運行10小時計算
3) 平均負荷系數:均按照60%計算
4) 電價:按工業峰時電價(6~22時)0.877元/kW·h計算
5) 天然氣氣價:3.46元/ Nm3(4月~11月);3.78元/ Nm3(12月~3月)
6) 天然氣熱值按8500kcal/ Nm3計
7) 耗電量均按設備裝機容量估算
圖1 夏季運行費用比較
圖2 冬季運行費用比較
六、結論
現階段無論是從初投資還是從年運行費用來考慮,對于本工程而言,方案A(離心式冷水機組+真空熱水機組)都要比方案B(直燃型溴化鋰吸收式機組)更經濟。由于本工程地處上海,制冷時間較長,通過對兩種方案夏季工況運行費用的對比,方案A更顯優勢。而且由于溴化鋰吸收式機組占地面積大、機房高度高,且由于燃料的特殊防爆、防火要求,其設計復雜系數高,還需要修建專門的配套設施,土建成本也相應增加;并且由于溴化鋰吸收式機組制冷量有一定的衰減,選型時應考慮1.1~1.2的安全系數,設備初投資也會有相應增加。