北京某办公楼温湿度独立控制空调系统的冷水温度选取浅析.pdf
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1、北京某办公楼温湿度独立控制空调系统的冷水温度选取浅析杨嫒茹许东晟(东南大学建筑设计研究院有限公司,南京)摘要:温湿度独立控制空调系统具有明显的节能效果,但完全由高温冷源处理室内显热负荷而不考虑湿负荷,在实际工程中具有不确定性。本文在此基础上,结合工程应用实际,利用某建筑性能分析平台计算该建筑物的全年逐时负荷,对比了种冷水供回水温度 、下的空调年能耗量和碳排放量,最终选取 作为该项目的冷水供回水温度。关键词:温湿度独立控制;节能;年能耗量;碳排放量;冷水温度杨嫒茹,女,年生,硕士研究生,高级工程师 江苏省南京市四牌楼号东南大学建筑设计研究院有限公司 :收稿日期:引言建筑运行能耗中暖通空调能耗所占
2、比例最大,减少暖通空调能耗是减少建筑运行能耗的关键。为了减少暖通空调能耗,众多提高空调系统能效的技术和方法研究中,温湿度独立控制空调系统(简称 )是目前公认的节能技术之一,较常规的热湿耦合空调系统更节能的研究成果频出。但是目前典型的 系统都是基于显热处理和潜热处理完全分开的研究,干式风机盘管和辐射顶板是 系统中常用的类空调显热末端,而潜热处理通常采用溶液调湿系统或者冷冻除湿。显热处理仅仅处理全部或者部分室内显热负荷,因此供回水温度通常都比较高,通常 即可满足夏季房间温度 的要求(传热温差和介质输送温差)。张涛等人通过研究对比得出,选取干式风机盘管时推荐的冷水设计供回水温度为 ,但是并未提到潜热
3、处理的能耗和相关参数。因为要处理潜热负荷和新风负荷,所以新风冷源的温度也会比较低,比如 ,研究人员提出冷水机组以 出水、采用水侧大温差三级运行来实现温湿度独立控制。因为新风系统处理的水温比较低,所以新风的送风温度比较低,送风温度约为 ,室内的露点温度为 ,为了避免吹风感,提高舒适性,可以采用诱导型低温风口送风,还可以采用置换送风方式等等。这种系统相比于常规的空调系统无疑是节能低碳的,但是新风系统独立使用冷热源,完全处理潜热负荷和新风负荷,的高温冷源仅仅处理室内显热负荷,在实际工程实践中往往具备诸多不确定性,比如办公区的使用单位和房间分隔经常变化,新风口往往按照设计时一步安装到位,后期很少改动,
4、这就可能导致后期有部分房间新风量不足或者没有新风。办公区新风系统可能经常不开或间歇开启。如果直接按照常规的 来设计,房间后期的空调室内设计参数很难得以保证。将 系统运用到实际工程项目中,寻找合适的冷水温度来处理空调负荷,具有一定的研究意义。建筑信息及空调系统概述本文以北京某办公楼为例,采用非高温的 系统,以某性能分析平台为基础,研究冷水在温差不同时的综合能耗和碳排放量,以期对后期工程实践提供设计参考。项目位于北京市海淀区学院南路,地上层、局部层,地 下层。总 建 筑 面 积 ,其 中 地上 ,地下 。建筑总高度 (室外地坪至屋面高度),室内外高差 ,为多层民用建筑。层主要功能为科技成果展厅、会
5、议室、数字化模拟流程演示厅等,层为研发室、研讨室和产品展示室等,层为研发中心。地下建筑主要功能为设备用房与机动车库等。本工程设置集中空调系统,由螺杆式冷水机组提供空调冷水,由市政热水系统通过板式换热器提供空调热水。其中,会议室、研发中心、研讨室、活动中心等房间均采用风机盘管机组加新风空调系统,新风空调机组均采用热泵式溶液调湿机组。新风负荷由热泵式溶液调湿机组承担,室内冷负荷由水冷螺杆式冷水机组承担,室内热负荷由市政热网承担。理论模型及空调全年负荷计算目前全年动态负荷的计算主要利用建筑能耗模拟软件,目前主流的软件分析如表所示。利用建筑性能平台建立的模型进行全年负荷分析,结果如表和图所示。冷水温度
6、选取常规热湿耦合的空调系统要同时对空气进行降温和除湿,因此冷源温度不仅要低于房间空气的干球温度,还要低于房间空气的湿球温度。正常空调房间夏季的房间温度为,相对湿度为,此时的露点温度为 ,传热温差和输送温差均按照 来考虑,冷水温度一般在 左右,因此常规热湿耦合空调系统的水温一般选取 。系统采用干式风机盘管时的冷水供回水温度一般为 。因此本文冷水温度在 之间权衡选取。据调查,目前市场上常规冷水机组制取的冷水温度范围在 之间,进出水温差一般在 之间;而高温冷水机组提供的冷水温度比普通冷水机组高,可以在 之间,但为了避免机组运行过程中产生的热量对空调制冷暖通空调 年第 卷增刊表建筑能耗模拟软件对比国外
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