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公共建筑中央空调的节能设计分析

2021-09-10濮长明

科技尚品 2021年5期
关键词:公共建筑中央空调节能设计

濮长明

摘 要:在大型公共建筑项目建设中,各类先进设备与配套设备的应用组成了中央空调系统,是现代化建筑技术的应用核心,也是公共建筑中重要的基础设施。当前,如何全面优化中央空调节能设计是重要问题。因此,文章结合公共建筑中央空调节能现状拟定节能管理措施,适应大型公共建筑建设发展要求,旨在为相关领域的应用和研究提供更有价值的参考建议。

关键词:公共建筑;中央空调;节能设计

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1674-1064(2021)05-069-02

DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.033

1 节能技术概况

目前,在中央空调控制领域中,能有效运用智能化控制技术,针对智能化控制,要合理选取温差调节方式,优化节能技术性能。当前,在多项技术快速发展推动中,自动化控制技术在节能领域中发展迅速,为后续节能管控奠定了基础。因此,在当前中央空调智能模糊控制系统中,要为广大顾客提供更多服务措施,将模糊控制技术、计算机技术、系统集成技术等整合运用,保障中央空调系统在运行中能组建多个性化运行管理平台,有助于对中央空调冷媒流量系统实施智能模糊管控,全面提升空调系统服务质量,实现中央空调稳定运行。设计人员要对空调工程运行现状进行判定,做好各项数据分析,合理设计供回水温度;对中央空调系统各類负荷条件进行判定,使其处于最佳状态,控制能源消耗。

2 公共建筑中央空调系统运行问题分析

2.1 空调冷冻水系统水力不平衡

当公共建筑使用中央空调系统时,在施工完工后缺乏系统调试,以及受到资金限制,在空调系统中未设定电动调节阀,无法实现系统自动化控制。还有一些虽装配了电动调节阀,但由于空调机组不能稳定运行、有效自控,也会导致水力不平衡的状况。

2.2 系统分区问题诱发冷热不均

在公共建筑中央空调系统设计中未能精确分析运行负荷,导致内外区空间分布不合理,运行中出现内外冷热不均等情况。其中,由于没有外部维护结构等因素的影响,加上室内整体负荷相对稳定,内区会出现冷负荷需求高的情况,要长时间实施内区供冷。而外区和内区存在较大差异,由于季节变化,导致冷热负荷交替,会出现夏季、冬季难以有效供冷、供热的情况。针对此类问题,在中央空调设计中要做好负荷精确化计算以及设备应用选型,合理设计内外区,对冷热不均等情况集中控制。

2.3 冷水机组装机容量较大

在目前公共建筑中央空调系统设计中,冷水机组装机容量设计不合理的问题突出。在正常区域,通过分析大型公共建筑日常运行可知,夏季冷负荷概算指标大多为210W/m2~240W/m2。但有部分管理人员存在错误看法,片面地认为中央空调在运行中,夏季应该温度越低越好、冬季要越高越好,从而使部分设计人员在中央空调设计中,重点关注各项安全系数以及使用人员标准要求,导致设计指标略微保守,最终使单位建筑面积中实际装机容量高于运行中空调的峰值冷负荷。

3 公共建筑中央空调节能设计措施探析

3.1 风系统节能设计

在中央空调系统总装机功率中,风机装机功率占据较大比重。其中,风量体积与风机功率处于正比关系,风系统体积流量超出水系统。因此,风系统实际压损低于水系统,在诸多大型公共建筑空调系统中,风机实际装机功率较大,能达到375kW之上。在相同的风管运用中,风机运行功率与对应的风量三次方成正比。因此,有效控制风量,能降低风机基本能耗,对管路长度、风管基本尺寸进行合理设计,有助于能耗控制。通过科学化设计,能有效控制局部阻力,减少电能浪费,还能有效调节挡板,平衡风压[1]。

3.2 水系统节能设计

中央空调系统运行过程中,由于机组和水泵功率较大,电能消耗较多,因此要全面强化中央空调水系统节能设计,判定冷冻水温度要基于蒸发器设定数值,结合回水温度判定蒸发器接收热量。中央空调系统冷冻水供回水正常温差为5℃,在针对性节能优化设计中,要将温度变送器安装在系统蒸发器、回水管中,使变频器与温度调节器设备能监控闭合的控制系统。此系统主要是基于冷冻水泵运行管控,使系统热负载产生一定变化。当运行满足基本效率要求时,需要及时启用第二台机组。对首台机组进行应用调节,在系统运行阶段要做好机组调控,满足节能化、智能化要求。此外,要合理控制冷却水系统、冷冻水智能化设计,满足节能管控要求。

3.3 中央空调系统变频控制系统设计

近年来,变频技术开始运用在诸多行业领域中,基于空调系统发展及时代基本要求,变频技术是中央空调系统发展的重要趋势。通过合理设计中央空调变频系统,能够有效提升系统整体性能,实现自我调节与节能管控,有助于降低能耗。有效判定中央空调系统建筑冷热负荷变化,能够规范空调系统流量与压力。在保证系统水流量稳定的基础上,将运行温差控制在7℃,有效降低20%~30%的水泵能耗。从实际运行来看,采用变频技术,中央空调可以节能30%~50%。

3.4 围护与管道节能优化设计

在中央空调系统运行阶段,要加强室内负荷、维护结构负荷控制。优化中央空调系统有助于优化门窗整体气密性,合理控制建筑能耗。运行中要做好管道以及各类设备运行保护,实现节能管控目标。如果运行管道和各类设备不能得到保温管控,会对空调系统自身冷量消耗产生影响,从而提升冷水温度,加剧室内温度超标。

4 公共建筑空调系统节能优化管理措施

4.1 系统的优化管理

在公共建筑空调系统全面优化管理中,要结合实际情况,收集多项数据信息,加强系统的规范化配置,集中整合空调系统管理经验,采取合理的控制方式。控制阶段要精确掌握节能调节重点,提升控制科学性,避免资源浪费。在节能设计中,要注重后期管理,通过优化系统管理,突出系统应用价值,逐步建立完善管理制度与管理体系,确保各个环节紧密联系。建立专业化管理小组,监督系统管理控制情况,使空调系统处于稳定运行状态[2]。

4.2 合理配置应用设备

当前,在公共建筑内部构成中,不同运行空间产生的作用和运行内容存在差异,由于实际应用时间不同,对应的运行负荷也不同。有较多负荷是通过制冷机运行产生的,制冷剂能量消耗在系统中占据多数,对提升制冷剂能源的应用效率具有较大影响。运行中,低负荷制冷机的运行时间要长于高负荷机器的运行时间,长期应用大主机,会增加设备运行损耗,影响到主机寿命。节能管控中,要将大主机与小主机搭配应用,在空调设备应用高峰期要选取大主机,低负荷状态应运用小主机。设备智能化操作有助于延长设備应用周期,控制制冷机能量消耗管控目标。

4.3 完善监控系统与监控方案

在系统运行以及供冷负荷平衡管控中,要做好各项监控,确保系统能在稳定运行状态中实现有效控制。当前,要对负荷状况进行动态化监控,有助于调节制冷量,提升室内温度环境适宜性。在多数空调设备应用中,要实现自动化开启、关闭,集中优化多项操作程序,降低人为操作失误,降低能源损耗。此外,要降低多项维护成本,提升系统运行安全性、稳定性。

4.4 强化管理人员综合素质

在运用各项技术措施时,虽然能够有效控制能源消耗,但是也会出现忽视人员管理的问题。现阶段,我国物业整体管理水平低于发达国家,诸多区域能源损耗突出。空调系统运行损耗与机器运行、管理、维护具有较大关联。日常管理中,要提高管理人员节能积极性,强化管理人员综合素质,对各类机器运行现状强化监督。全面遵守各项规定要求,保证管理人员进行定期检查、清理等,提升中央空调系统运行稳定性[3]。

5 结语

近年来,随着科技水平的不断提高,通过对中央空调系统实施高效化设计,能够全面提升中央空调系统的运行效率与节能管控成效。因此,在安装中央空调系统时要加强对设计人员的专业化培训,对不同设计细节进行集中优化,获取较高的节能管控成效,确保中央空调能够发挥更高的效用,并进一步节约成本投入。

参考文献

[1] 师卿.公共建筑中央空调节能设计控制策略探析[J].建材与装饰,2019(7):115-116.

[2] 孙莉.大型公共建筑中央空调系统节能改造设计[J].工程技术研究,2020,5(7):214-215.

[3] 谭激.大型公共建筑中央空调节能设计控制策略探析[J].智能建筑与智慧城市,2018(11):44-45.

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