空调系统优化设计的论文
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篇1:空调系统优化设计的论文
1工程概况
该工程是集客房、餐饮、宴会、会议办公为一体的多层公共建筑,地下一层、地上五层,建筑体总高度22.46米,总建筑面积13735平方米。本建筑各层平面主要功能为:地下1层为厨房、库房及设备用房等,首层为餐饮、会议功能,二层~四层为客房层,五层为设备层。该工程的酒店级别定为五星级标准。
篇2:空调系统优化设计的论文
2.1冷热源设计
该工程空调计算冷负荷为1058kW,计算热负荷为423kW。由于该项目的功能特性决定了其空调设备同时开启的情况极少,故在冷热源装机容量的选择上取同时使用系数为较小值,制冷时的同时使用系数约为0.8,制热时约为0.6。由此,该工程选用了2台60冷吨(211kW)的螺杆式水冷冷水机组(其中有1台为热回收型机组)、1台120冷吨(422kW)热回收型螺杆式水冷冷水机组作为冷源,集中放置于地下一层空调主机房。热源选用2台额定制热量为130kW模块式风冷热泵机组作为热源,同时该风冷热泵机组可兼作过渡季节或夜间的极低负荷以及高峰负荷时的冷源。冷源系统的冷却塔及风冷模块式热泵机组放置于二层露天平台处,水泵则统一置于地下一层主机房内,方便集中统一管理。如图1所示为空调冷热源系统流程图。
2.2空调水系统设计
结合本工程业主方的要求及整体管理水平,该空调水系统以方便有效的管理为原则,以合理的节能运行为目的进行设计。空调水系统采用分区两管制,按照建筑功能,分为客房区域、餐饮区域及办公会议区域。各区供冷/供热转换在主机房内分集水缸的各环路总管上设手动蝶阀实现手动切换。空调冷却水、冷冻水、供暖热水系统均为水泵与主机一对一的一次泵定流量系统。冷冻水/冷却水/供暖水系统均采用二管制异程式系统。冷冻水供回水温度为7℃/12℃;冷却水供回水温度为32℃/37℃;供热系统供回水温度为45℃/40℃。
2.3热回收系统设计
为了降低能耗,酒店建筑一般需要设计空调热回收系统,利用回收其冷水机组的冷凝热来获得免费的生活热水,而广东地区明确规定采用集中空调系统的大面积酒店建筑应当配套设计和建设空调废热回收利用装置[1]。本工程空调热回收系统分别由1台制冷量为60RT(211kW)的热回收型螺杆式冷水机组和1台制冷量为120RT(422kW)的热回收型螺杆式冷水机组、2台热回收循环水泵以及2个梯级蓄热水罐组成。空调热回收热水系统主要为该工程的客房区及厨房区提供生活热水,同时综合考虑了热水管网的回水加热循环。空调热回收系统的设计热水供/回水温度为60℃/35℃。如图2、图3所示分别为冷凝热回收系统流程图(空调主机侧)及冷凝热回收系统流程图(水专业侧)。
3系统节能性分析
3.1冷源系统节能分析该空调系统的冷源具有大小主机搭配、并且与风冷热泵机组互为备用,基本可以满足该项目的各种不同运行工况,同时有效避免了冷源容量配置过大,可降低初投资成本,其运行也比较节能。
3.2空调水系统节能分析空调水系统根据项目特点设计为分区两管制系统,实现客房区及餐厅区不同时段冷热负荷需求,在满足实际需求的同时运行更加节能。冷冻水泵、冷却水泵及热水泵与主机采用一对一的连接方式,以达到合理的流量分配及稳定的运行效果,同时采用定流量系统运行,减少了系统控制的复杂性,运行更加可靠,但是系统节能性相对变流量系统会差一些。
3.3热回收系统节能分析
3.3.1热回收的基本原理本工程的空调热回收系统采用了回收冷水机组的'冷凝热。冷水机组冷凝热回收系统就是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程释放的热量利用来制备生活热水。所示为冷水机组排气热回收系统原理图。由文献[2]及相关厂家的实际测试数据可知,标准测试条件下(热水供回水温度一般为55℃/30℃)冷水机组的显热回收量约为制冷量的12.5%~15%范围内,很多时候可按照15%计算。当热水的供回水工况与测试工况不一致时则需根据实际情况分析,具体方法可按照文献的分析方法计算得出总热回收量。
3.3.2热回收系统设计分析由于传统热回收系统存在一系列的问题,故本文在文献的热回收系统基础上进行了以下几点的优化设计。
(1)为了减少热水罐的蓄水时间以及为了避免进水温度对主机性能系数产生较大的影响,设计工况下的进出水温度为35℃/60℃,温差25℃。
(2)蓄热水罐采用立式水罐,更好的实现了水温分层作用及热水的梯级利用。
(3)本工程的热回收系统考虑了热水管网的回水加热循环,更加充分地利用了冷水机组的冷凝热,更加节能。
(4)控制方面,在热回收系统的回水管上设置温度传感器,当回水温度超过58℃时,输出信号关闭热回收水泵,同时在用水点最远段的回水管上设置温度传感器,当回水温度低于55℃时,输出信号开启水专业的回水循环水泵。按照一台120RT(422kW)的热回收机组来分析,由文献]的计算方法可得,该热回收机组的显热回收量为63.3kW,热回收水流量为2.47m3/h,从而根据此水流量及25℃的设计供回水温差即可求出总热回收量为71.8kW,热回收系统设计的总热回收量为制冷量的17%左右。由此可知,供回水温差越大,同等制冷量的情况下的热回收量就越大,但相应的对冷水机组的性能系数影响也就越大。由以上分析可知,热回收系统的实际供回水工况是一直在不断变化的,其热回收量也是一个变数,严格来说分析一个工况范围内的热回收量才更有参考价值,这部分还有待于下一步做更详细的分析计算。
4总结
冷热源系统是中央空调系统的核心部分,其能耗情况的关注应当放在首要地位,在实际工程的设计中应该着重优化设计。在酒店类型的建筑中,因有稳定的热水需求量,其中央空调系统中冷水主机侧的热回收设计是硬性要求,也是重要的节能手段,必须重视和落实。
篇3:液压系统优化设计论文
液压系统优化设计论文
1液压泵站的液压原理
新的系统选用2台37kW电机分别驱动一台A10VSO100的恒压变量泵作为动力源,系统采用一用一备的工作方式。恒压变量泵变量压力设为16MPa,在未达到泵上调压阀设定压力之前,变量泵斜盘处于最大偏角,泵排量最大且排量恒定,在达到调压阀设定压力之后,控制油进入变量液压缸推动斜盘减小泵排量,实现流量在0~Qmax之间随意变化,从而保证系统在没有溢流损失的情况下正常工作,大大减轻系统发热,节省能源消耗。在泵出口接一个先导式溢流阀作为系统安全阀限定安全压力,为保证泵在调压阀设定压力稳定可靠工作,将系统安全阀调定压力17MPa。每台泵的供油侧各安装一个单向阀,以避免备用泵被系统压力“推动”。为保证比例阀工作的可靠性,每台泵的出口都设置了一台高压过滤器,用于对工作油液的过滤。为适当减小装机容量,结合现场工作频率进行蓄能器工作状态模拟,最终采用四台32L的蓄能器7作为辅助动力源,当低速运动时载荷需要的流量小于液压泵流量,液压泵多余的流量储入蓄能器,当载荷要求流量大于液压泵流量时,液体从蓄能器放出,以补液压泵流量。经计算,系统最低压力为14.2MPa,实际使用过程中监控系统最低压力为14.5MPa,完全满足使用要求。顶升机液压系统在泵站阀块上,由于系统工作压力低于系统压力,故设计了减压阀以调定顶升机系统工作压力,该系统方向控制回路采用三位四通电磁换向阀,以实现液压缸的运动方向控制,当液压缸停止运动时,依靠双液控单向阀锥面密封的反向密封性,能锁紧运动部件,防止自行下滑,在回油回路上设置双单向节流阀,双方向均可实现回油节流以实现速度的设定,为便于在故障状态下能单独检修顶升机液压系统,系统在进油回路上设置了高压球阀9,在回油回路上设置了单向阀14。该液压站采用了单独的油液循环、过滤、冷却系统设计,此外还设置有油压过载报警、滤芯堵塞报警、油位报警、油温报警等。
2机械手机体阀台的液压原理
对于每台机械手都单独配置一套机体阀台,机体阀台采用集成阀块设计,通过整合优化液压控制系统,将各相关液压元件采用集约布置方式,使全部液压元件集中安装在集成阀块上,元件间的连接通过阀块内部油道沟通,从而最大限度地减少外部连接,基本消除外泄漏。机体阀台的四个出入油口(P-压力油口,P2-补油油口,T-回油油口,L-泄漏油口)分别与液压泵站的对应油口相连接。压力油由P口进入机体阀台后,经高压球阀1及单向阀2.1后,一路经单向阀4给蓄能器6供油以作为系统紧急状态供油,一路经插装阀3给系统正常工作供油。为保证每个回路产生的瞬间高压不影响别的工作回路,在每个回路的进出口都设置了单向阀,对于夹钳工作回路因设置了减压阀16进行减压后供油,无需设置单向阀。对于小车行走系统,由比例阀12.1控制液压马达21的.运动方向,液压马达设置了旋转编码器,对于马达行走采用闭环控制,以实现平稳起制动以及小车的精准定位。为避免制动时换向阀切换到中位,液压马达靠惯性继续旋转产生的液压冲击,设置了双向溢流阀11分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力,以起到制动缓冲作用,考虑到液压马达制动过程中的泄漏,为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象,用单向阀9.1和9.2从补油管路P2向该回路补油,为实现单台机械手的故障检修,在补油管路P2上设置了高压球阀8,为实现检修时,可以将小车手动推动到任意检修位置,系统设置了高压球阀5.2。对于双垂直液压缸回路,由比例阀12.2控制液压缸22的运动方向,液压缸安装了位移传感器,对于液压缸位置采用闭环控制,实现液压缸行程的精准定位,液压缸驱动四连杆机构来完成夹钳系统的垂直方向运动;为防止液压缸停止运动时自行下滑,回路设置了双液控单向阀13.1,其为锥面密封结构,闭锁性能好,能够保证活塞较长时间停止在某位置处不动;为防止垂直液压缸22因夹钳系统及工件自重而自由下落,在有杆腔回路上设置了单向顺序阀14,使液压缸22下部始终保持一定的背压力,用来平衡执行机构重力负载对液压执行元件的作用力,使之不会因自重作用而自行下滑,实现液压系统动作的平稳、可靠控制;为防止夹钳夹持超过设计重量的车轮,在有杆腔设置了溢流阀15.1作为安全阀对于夹钳液压缸回路,工作压力经减压阀16调定工作压力后由比例阀17控制带位置监测的液压缸23的运动,来驱动连杆机构完成夹钳的夹持动作,回路设置了双液控单向阀13.2,来保证活塞较长时间停止固定位置,考虑到夹钳开启压力原小于关闭压力(液压缸向无杆腔方向运动夹钳关闭),在液压缸无杆腔回路上设置了溢流阀15.3,调定无杆腔工作压力,当比例换向阀17右位工作时,压力油经液控单向阀13.2后,一路向有杆腔供油,一路经电磁球阀18向蓄能器19供油,当夹钳夹住车轮,有杆腔建立压力达到压力继电器20设定值后,比例换向阀17回中位,蓄能器19压力油与有杆腔始终连通,确保夹持动作有效,当比例换向阀17左位工作时,蓄能器19压力油经电磁球阀18与有杆腔回油共同经过比例换向阀17回回油口。紧急情况下,电磁换向阀7得电(与系统控制电源采用不同路电源),将蓄能器6储存的压力油,一路经单向阀9.11供给夹钳液压缸23,使夹钳打开,同时有杆腔回油经电磁球阀18,单向阀9.9回回油T口;一路压力油经节流阀10,单向阀9.3使液压马达21带动小车向炉外方向运动,液压马达回油经比例换向阀12.1,单向阀9.5回回油T口。以确保设备能放下待取车轮,退出加热炉内部,保护设备安全。
3结论
全液压装出料系统经优化设计,系统的装机容量由100kW下降到37kW,大大降低能源消耗,适应了当今绿色发展的要求。由于系统采用备用泵设计,确保了系统的长期稳定运行;蓄能器的大量使用,保证了系统的流量和压力满足生产实际的要求;集成阀块的设计方式,减少了系统下泄漏的几率,降低了油液消耗,保护了环境;紧急回路的设计,可以有效保护设备的使用安全。该技术成果具有向同类加热炉装出料机构推广应用经济价值。
篇4:浅议节能建筑空调系统优化
中国建筑总能耗占据着社会终端能耗的20.7%,而空调一直是建筑能耗中的大户,约占整个建筑能耗的35%以上,针对我国能源利用率低、暖通空调能耗大的特点,有效利用能源节能成为了我国空调行业建筑节能市场的一大机遇...
随着节能技术的日趋完善,空调的节能目标已由昔日的以牺牲舒适性标准或降低空气质量要求来实现节能,转变为在保证舒适性要求的前提下以提高能源利用率来实现节能。针对我国能源利用率低、暖通空调能耗大的特点,这种以有效利用能源为节能目标的观念转变无疑是我国空调行业建筑节能市场的一大机遇。
我国建筑总能耗占据着社会终端能耗的20.7%,建筑能耗对国家、社会造成了能源负担,也在一定程度上制约了我国经济的可持续发展。根据能源界的研究和实践,普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最直接、最有效的方式。
现代建筑中广泛采用了空调、给(排)水、照明、电梯等耗能设备。空调一直是建筑能耗中的大户,约占整个建筑能耗的35%以上。空调系统的能耗主要有两个方面:一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电,吸收式制冷机耗蒸汽或燃气,锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。所以,建筑空调系统的节能主要包括降低设备能耗及运行控制能耗两大方面。
减少冷热源的能耗成关键
冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定,建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素为冷热负荷,包括室外气象参数(如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等),室内空调设计标准,外墙门窗的传热特性,室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量等方面影响,
备考资料
减少冷热源的能耗可以通过以下三种形式实现:
第一、降低冷热负荷
冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等产品规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等产品的规格,降低空调系统的初投资,而且这些设备规格减小后,所需的配电功率也会减少,有利于减少变配电设备初投资以及空调设备日常运行耗电量,降低运行费用。减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去,减少建筑物的冷热负荷就是要改善建筑的保温隔热性能。
第二、合理降低系统设计负荷
目前我国多数设计人员在设计空调系统时往往采用负荷指标进行估算,并且出于安全的考虑往往取值过大,造成了系统的冷热源、能量输配、设备末端换热设备的容量都大大超过了实际需求,形成大马拉小车的现象,既增加了投资也不节能。如表1所示,合理降低系统的设计负荷,可以有效地降低系统能耗。
第三、控制新风量与降低室内温湿度设计标准
在有些建筑的空调系统中,需要大量引入新风以满足室内空气品质的要求。根据其新风引入方式,还可以通过在过渡季节和冬季直接引入室外的温湿度相对较低的新风来带走房间内所产生的各项热湿负荷,无需使用集中制冷系统达到“免费”供冷的节能效果。
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篇5:变风量空调系统设计分析论文
任何事物都是与周围环境相互影响的,变风量空调系统的设计也必须综合考虑建筑物的实际情况以及周围环境的影响因素。这样才能将空调系统的设计与所处的环境结合起来,真正实现空调系统适用、实用的效果。同时在设计的过程中还要坚持节能的原则,充分利用各种有利的环境因素。在当前社会,变风量空调系统已经成为建筑物的一个基本组成部分,因此空调系统的设计不能只考虑空调本身的运行,还要根据所依托的建筑物进行可行性分析。我国的相关政策和规范也对变风量空调系统在环境保护方面做出了相关规定,要求变风量空调系统的设计必须满足建筑物所处环境的长期、变化的情况。在气候、温度变化较大的地区,或者其他工艺性变风量空调设计比较特殊的项目,变风量空调系统在设计时要做细致深入的工况分析,以确保空调系统能够正常运行。具体来说,在变风量空调系统的设计过程中,应严格参考以下几方面的因素:①在进行设计前,要实际考察建筑物的位置,及周围建筑物及其供热、供水尤其是空调系统的具体情况,并结合当地的气候、地形等客观因素,同时还要考虑到风力、日照等自然因素,综合分析这些因素,才能做好变风量空调系统的设计,如供热入口的设计,入口及大门的朝向设计等;②设计时还要认真了解建筑物的使用性质、类型,估算出使用空调的'人员数量、使用时间等,如居民建筑夜晚及节假日使用较多,而写字楼等建筑则工作日白天使用较多。综合分析这些因素,才能设计出空调系统的负荷,确保使用无碍;③设计时还要考虑建筑物的楼层及高度,对于高层建筑,在设计时还要遵守国家规定的高层建筑防火规范。
篇6:变风量空调系统设计分析论文
3.1新风量控制难题
变风量调系统设计面临的最大的难题之一就是对新风量的控制。由于空调系统在使用过程中,不同使用区域对新风量的需求量也不相同。新风量还是一个变化的数值,有时空调系统的总风量能够达到要求,但是分配到各个区域的却不一定能满足其需求。当前变风量空调系统在设计新风量的控制时主要有两种方式:①设置二氧化碳探测器,根据二氧化碳的浓度变化确定新风量;②设置VAV(或CAV)box,定时输送一定的新风量。
3.2空气净化难题
现在的空调一般都有空气过滤的功能,变风量空调系统自然也不例外。但是一些小型的空调主要采用尼龙锦凸网来过滤空气,很难起到空气净化的效果,有时甚至会造成二次污染。变风量空调系统是一种全空气运行系统,并且采用了初、中效两级过滤甚至三级过滤,能够有效净化空气。但是设定一个合适的过滤效率是空调系统设计的一个难题,还需研究解决。
3.3在推广使用中遇到的问题
变风量空调系统虽然具有众多优点,但是由于配件很多需要进口,价格昂贵,使用户较难接受。例如,变风量末端装置(VAVbox)、直接数字式控制器(DDC)、变频器等主要配件目前全部需要进口,经济压力较大。因此必须加强变风量空调系统的科技研发,配件国产化是推进变风量空调系统普及的关键。同时变风量空调系统的从业人员素质也亟需提高,以在施工、调试、管理方面实现有序、高效。总而言之,技术问题是最大的难题,国家和相关单位应加大投入,推进变风量空调系统的研发和普及。
4结束语
随着科技的发展,人们对生活得舒适度要求也越来越高,同时环保节能的意识也在加强,因此变风量空调系统有其出现和使用的必然性。但是变风量空调系统的设计还有很多问题亟待解决,希望国家和相关工作人员能够积极探索,吸收国外的先进经验,利用科学的设计方法和设计模式,完善和提高变风量空调系统的设计。
参考文献:
[1]曹艳鹏,冀兆良.几种控制方式在空调系统运行节能中的应用[J].制冷,,(1):46-50.
[2]曾艺,龙惟定.变风量空调系统的新风[J].暖通空调,,(6):35-38.
[3]邱少陵,李哲,沈国民.变风量空调系统中的控制技术[J].鄂州大学学报,,(3):3-9.
篇7:变风量空调系统设计分析论文
1.1分析空调系统所处环境
变风量空调系统是一个复杂的系统,是基于专业知识技术上的一种先进的科学技术产物。因此在变风量空调系统的设计过程中,要认真分析空调系统所处的具体环境,结合考虑实际情况的影响因素,利用先进的技术手段进行分析、控制和管理。
1.2控制模式
变风量空调系统作为一种先进的空调系统,仍然具有一般空调系统必备的结构模式,如空气处理机(即空调箱)、消音器、送回风机等。变风量空调系统将其先进的科学技术应用于空调系统的设计模式和处理过程。当前比较常见的变风量空调系统的数字化控制过程和组成模式是利用无关性单风道来进行的。在这个技术出现之前,变风量空调系统大多采用变温度变静压方式来控制,这种控制技术存在多种技能缺陷,因此逐渐被先进的控制模式取代。
1.3送风系统
变风量空调系统的送风系统一般设置有三级消音,即空调箱带消音段、送风总管设消音器、变风量箱出口设消音静压箱。送风口散流器一般采用条缝散流器和方形散流器。为了保证房间内的压力正常,减小回风管内压力的变化,回风口一般采用吊顶回风,条形或格栅式风口。
篇8:空调冷源系统及热回收系统的优化设计论文
空调冷源系统及热回收系统的优化设计论文
1空调系统设计
1.1冷热源设计
该工程空调计算冷负荷为1058kW,计算热负荷为423kW。由于该项目的功能特性决定了其空调设备同时开启的情况极少,故在冷热源装机容量的选择上取同时使用系数为较小值,制冷时的同时使用系数约为0.8,制热时约为0.6。由此,该工程选用了2台60冷吨(211kW)的螺杆式水冷冷水机组(其中有1台为热回收型机组)、1台120冷吨(422kW)热回收型螺杆式水冷冷水机组作为冷源,集中放置于地下一层空调主机房。热源选用2台额定制热量为130kW模块式风冷热泵机组作为热源,同时该风冷热泵机组可兼作过渡季节或夜间的极低负荷以及高峰负荷时的冷源。冷源系统的冷却塔及风冷模块式热泵机组放置于二层露天平台处,水泵则统一置于地下一层主机房内,方便集中统一管理。如图1所示为空调冷热源系统流程图。
1.2空调水系统设计
结合本工程业主方的要求及整体管理水平,该空调水系统以方便有效的管理为原则,以合理的节能运行为目的进行设计。空调水系统采用分区两管制,按照建筑功能,分为客房区域、餐饮区域及办公会议区域。各区供冷/供热转换在主机房内分集水缸的各环路总管上设手动蝶阀实现手动切换。空调冷却水、冷冻水、供暖热水系统均为水泵与主机一对一的一次泵定流量系统。冷冻水/冷却水/供暖水系统均采用二管制异程式系统。冷冻水供回水温度为7℃/12℃;冷却水供回水温度为32℃/37℃;供热系统供回水温度为45℃/40℃。
1.3热回收系统设计
为了降低能耗,酒店建筑一般需要设计空调热回收系统,利用回收其冷水机组的冷凝热来获得免费的生活热水,而广东地区明确规定采用集中空调系统的大面积酒店建筑应当配套设计和建设空调废热回收利用装置。本工程空调热回收系统分别由1台制冷量为60RT(211kW)的热回收型螺杆式冷水机组和1台制冷量为120RT(422kW)的热回收型螺杆式冷水机组、2台热回收循环水泵以及2个梯级蓄热水罐组成。空调热回收热水系统主要为该工程的客房区及厨房区提供生活热水,同时综合考虑了热水管网的回水加热循环。空调热回收系统的设计热水供/回水温度为60℃/35℃。分别为冷凝热回收系统流程图(空调主机侧)及冷凝热回收系统流程图(水专业侧)。
2系统节能性分析
2.1冷源系统节能分析
该空调系统的冷源具有大小主机搭配、并且与风冷热泵机组互为备用,基本可以满足该项目的各种不同运行工况,同时有效避免了冷源容量配置过大,可降低初投资成本,其运行也比较节能。
2.2空调水系统节能分析
空调水系统根据项目特点设计为分区两管制系统,实现客房区及餐厅区不同时段冷热负荷需求,在满足实际需求的同时运行更加节能。冷冻水泵、冷却水泵及热水泵与主机采用一对一的`连接方式,以达到合理的流量分配及稳定的运行效果,同时采用定流量系统运行,减少了系统控制的复杂性,运行更加可靠,但是系统节能性相对变流量系统会差一些。
2.3热回收系统节能分析
2.3.1热回收的基本原理本工程的空调热回收系统采用了回收冷水机组的冷凝热。冷水机组冷凝热回收系统就是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程释放的热量利用来制备生活热水。由文献及相关厂家的实际测试数据可知,标准测试条件下(热水供回水温度一般为55℃/30℃)冷水机组的显热回收量约为制冷量的12.5%~15%范围内,很多时候可按照15%计算。当热水的供回水工况与测试工况不一致时则需根据实际情况分析,具体方法可按照文献的分析方法计算得出总热回收量。
2.3.2热回收系统设计分析由于传统热回收系统存在一系列的问题,故本文在文献的热回收系统基础上进行了以下几点的优化设计。
(1)为了减少热水罐的蓄水时间以及为了避免进水温度对主机性能系数产生较大的影响,设计工况下的进出水温度为35℃/60℃,温差25℃。
(2)蓄热水罐采用立式水罐,更好的实现了水温分层作用及热水的梯级利用。
(3)本工程的热回收系统考虑了热水管网的回水加热循环,更加充分地利用了冷水机组的冷凝热,更加节能。
(4)控制方面,在热回收系统的回水管上设置温度传感器,当回水温度超过58℃时,输出信号关闭热回收水泵,同时在用水点最远段的回水管上设置温度传感器,当回水温度低于55℃时,输出信号开启水专业的回水循环水泵。按照一台120RT(422kW)的热回收机组来分析,由文献的计算方法可得,该热回收机组的显热回收量为63.3kW,热回收水流量为2.47m3/h,从而根据此水流量及25℃的设计供回水温差即可求出总热回收量为71.8kW,热回收系统设计的总热回收量为制冷量的17%左右。由此可知,供回水温差越大,同等制冷量的情况下的热回收量就越大,但相应的对冷水机组的性能系数影响也就越大。由以上分析可知,热回收系统的实际供回水工况是一直在不断变化的,其热回收量也是一个变数,严格来说分析一个工况范围内的热回收量才更有参考价值,这部分还有待于下一步做更详细的分析计算。
3总结
冷热源系统是中央空调系统的核心部分,其能耗情况的关注应当放在首要地位,在实际工程的设计中应该着重优化设计。在酒店类型的建筑中,因有稳定的热水需求量,其中央空调系统中冷水主机侧的热回收设计是硬性要求,也是重要的节能手段,必须重视和落实。
篇9:空调系统节能论文
空调系统节能论文
1、减少冷热负荷
冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:
(一)改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失是通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:1。确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。2。合理设计窗户遮阳。3。充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。
(二)选择合理的室内设计参数
假设空调室外计算参数为定值时,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大,系统耗能也越大。通过研究证明,在不降低室内舒适度标准的前提下,合理组合室内空气设计参数可以收到明显的节能效果。
1。温湿度变化对热舒适度的影响。假定人所从事的是极轻劳动(例如宾馆、商场中),穿着一般的夏季服装,空气流动速度取0。25m/s,壁面温度和空气温度相同。在相对湿度为50%的条件下,仅使室内空气温度变化时,统计不同室内温度下的PPD值和不同相对湿度下的PPD值。经分析以上数据可以看出,室内空气温度改变对室内热舒适度的影响非常大,而相对湿度的变化对人的热舒适感几乎没有影响。
2。室内设计参数的优化组合。室内空气温度对人的热舒适感影响很大,但对空调能耗的影响则比较小。而相对湿度对人的热舒适感影响很小,但是对空调的能耗影响很大。
综上所述,在确定室内设计参数时,为了保证较高的热舒适度,室内设计温度应取低一点,而在一定温度范围内,通过提高室内设计相对湿度的途径减少空调能耗。
(三)控制和正确使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%,控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。由于新风负荷接近总负荷的1/3,所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节省能耗。
减少新风负荷应从以下两方面着手:1。不要随意提高最小新风量标准;2。杜绝非正常渠道引入新风。
2、提高冷源效率
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数,即单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的.能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:
(一)降低冷却水温度
由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。
(二)提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。
3、利用自然冷源
由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响,在春秋季当室外空气温度较低时,室内空气温度仍然较高,仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间,即使在寒冷的冬季,由于室内的散热量没有途径散发到室外,室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷,不仅由于此时冷负荷较小,冷机制冷系数较低、能耗大,而且极端不合理。
比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种:一种是地下水;另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度,所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气,此时室外空气较低,可用于空调系统供冷。例如,北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃,冬季室外空气湿球温度一般低于0℃,这种温度下的空气是较好的冷源,可用于空调系统供冷。
此外,冬夏季利用全热交换器回收冷热量,也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜,满足人们的舒适要求,空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内,同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数,冬季比室外空气热,夏季比室外空气冷。通过全热交换器,将排风的冷热量传递给新风,可以回收排风冷热量的70%~80%左右,有明显的节能作用。
4、减少水泵电耗
空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8%~16%,占空调系统耗电量的15%~30%,所以水泵节能非常重要,节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手:
(一)冷却水开式系统改为闭式系统
开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外,还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池,将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口,这种冷却水系统成为闭式冷却水系统,冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量,只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力,所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多,因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某饭店冷却水系统为开式系统,制冷机房和冷却水池设在一层,冷却塔设在十层屋顶,距地面33米,冷却水泵扬程为67米,配电功率为180kW,而改成闭式冷却水系统后,冷却水泵扬程只需25米,配电功率仅为75kW,每年可节电18万度,折合人民币10。8万元。
(二)减小阀门、过滤器阻力
阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中,要定期清洗过滤器,如果过滤器被沉淀物堵塞,空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。
阀门是调节管路阻力特性的主要部件,不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡,以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗,所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。
(三)提高水泵效率
水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0~最大效率(一般80%左右)变化。在输送流体的要求相同,即要求的输出功率相同的条件下,如果水泵的效率较低,那么就需要较大的输入功率,水泵的能耗就会较大。因此,空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵,使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时,也要注意让水泵工作在高效率状态点。
(四)设定合适的空调系统水流量
空调系统的水流量是由空调冷热负荷和空调水供回水温差决定的,空调水供回水温差越大,空调水流量越小,从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少,流经制冷机的蒸发器时流速降低,引起换热系数降低,需要的换热面积增大,金属耗量增大。所以经过技术经济比较,空调冷冻水的供回水温差4℃~6℃较经济合理,空调热水的供回水温差10℃较经济合理,大多数空调系统都按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温。
实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2℃~3℃,如果将供回水温差提高到5℃,水流量将减少到原来的50%左右,所以如果水流量减少50%,水泵耗电量将减少87。5%,节能效果非常明显。但实际工程中常出现如果减少水流量,有些房间就会出现夏季室温降不下来的情况,而不得不提高流量、降低温差来运行。出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡,夏季过热的房间所属的支路阻力大,当流量减少时,阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度,致使房间过热。如果加大流量,阻力小的支路就会超过需要的水流量,那些阻力大的支路的水流量则刚好满足要求,不会出现夏季室温降不下来的情况。这种空调系统的运行是以增大流量和耗电量为代价的。
(五)变频水泵的使用
通过改变水泵电机的转速,就可以连续地改变水泵的流量。电机的转速跟交流电的频率成正比。通常市政电网的电流频率是50hz,变频调速水泵就是利用变频器改变电流频率来改变水泵转速和流量。
由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50%左右,如果通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化,那么全年平均的水量只有最大水流量的50%左右,水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12。5%,节能效果是非常明显的。
5、减少风机电耗
空调系统中风机包括空调风机以及其他送风机、排风机,这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的。由于空调系统风机电耗所占比例最大,风机节能的潜力也就最大,风机的节能应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手:定期清洗过滤、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。
6、对系统加强管理,适当调节,提高节能效益
日常管理是空调系统节能是否实际有效的关键。一个设计再好的节能系统,如果管理不善,一样达不到节能的目的。日常管理的节能措施有:
1。加强日常和定期的对设备和系统地维护。例如阀门、构件等的维护,防止冷、热水和冷、热风的跑、冒、滴、漏;冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰;过滤器、除污器等设备定期清洗;经常检查自控设备和仪表,保证其正常工作等。
2。对系统的运行参数进行监测,从不正常的运行参数中发现系统的问题,进行合理的改造。经常出现的问题有设备选择过大、运行能耗高等。
3。不连续工作的空调通风系统,尽可能缩短预冷的时间,并且在预冷时采用循环风,不引入新风。
4。人员数量变化比较大的系统,最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO2浓度检测器,自动控制新风入口阀门,调节新风量。例如商场,往往在刚开店或闭店前、或非节假日人数比较少,这时可减少新风量,从而节省冷量。
5。当过渡季节中室内有冷负荷时,应尽量采用室外新风的自然冷却能力,节省人工冷源的冷量。
6。根据季节的变换,合理设置被控制房间的温度,避免夏季室内过冷、冬季室内过热的现象。过冷或过热不仅使人感到不适,而且额外消耗能量。
7、总结
目前,我国的很多建筑中的空调系统都具有节能的潜力,而且节能也逐渐地引起了各个设计、施工和管理单位的注意;但是仍然存在着许多浪费能源的现象。要想做到空调系统的节能,只有从设计、施工到运行管理各个部门的通力合作,才能真正地实现。
篇10:建筑空调系统的节能设计论文
建筑空调系统的节能设计论文
1、建筑空调系统能耗高原因分析
空调系统已经成为新型建筑工程的重要组成部分,对改善室内生活环境具有良好的效果,但是从实际运行情况来看,运行过程中会产生较大的能耗。造成空调系统运行高能耗的因素包括多个方面:
1.1日常管理不当
对于很多写字楼或者商业中心建筑来说,在空调系统运行过程中,存在开窗通风以及机械排风等情况,导致室内外通风换气形成的冷负荷占到总冷负荷的50%以上。
1.2系统设计不合理
在建筑工程施工时,空调系统设计不合理,缺乏必要的调节手段,导致系统中水泵、制冷剂以及风机长时间处于低效运行状态,降低了能源利用效率。另外,在系统内各设备运行过程中管理不当,影响系统开关切换与匹配,也会在一定程度上增加能耗。
1.3建筑外墙设计不当
现在很多建筑工程外墙结构都是选择用玻璃幕墙的方式,或者是窗墙比过大,且具有多个朝向。在建筑空调系统设计时,对结构内外区分设计不当,并存在设计负荷错误因素,导致空调系统运行存在冬季内区偏热、外区正常甚至偏冷的情况。对于建筑工程来说,内区在使用过程中,受灯光、人员以及设备等因素影响,受到室外气象因素的影响比较少,全年内区会长期处于冷负荷状态,需要空调系统常年供冷;而外区在使用过程中受到室外气象因素影响比较大,并且随着季节的变化,室内负荷也会出现冷、热负荷交替变化的情况,即夏季需要供冷、冬季需要供热。
2、影响建筑空调系统节能设计因素分析
2.1缺乏创新意识
对于建筑空调系统的设计,首先应保证其基本功能的正常发挥,在设计时为保证系统运行安全,一般都会将参数设计的比较大,而这样设计也就增加了系统运行的能耗。例如,负荷计算值与实际值相差较大、冷热源设备装机量比较大、系统配置不合理等,都会对空调系统最终运行效率产生影响。在进行系统设计时,如果还是应用传统设计方案,即便是选择效率高的主机,整个系统在长时间的负荷状态下运行,也会降低系统的整体运行效率,增加系统运行能耗。另外,如果主机余量过大,同样会导致水泵等输送动力设备容量过大,整个管路特性远离最佳工作点,增加系统运行能耗。
2.2设计方案生搬硬套
随着空调系统应用范围的.增大,现在已经形成了相对完善的设计体系,存在大量的成功设计案例。这样就导致很多建筑空调设计人员在设计时,选择一个成功案例生搬硬套到本工程中,并不能结合实际需求对空调系统运行原理以及运行特点进行深入的了解,影响系统最终设计效果。另外,也存在部分设计人员为追求新技术、新设备、新方案,在没有进行综合分析的情况下,盲目应用各项新技术,不但不能起到节能降耗的效果,而且还会增加系统设计成本。
2.3综合设计效果低
很多建筑空调系统在进行设计时,只是以设计工况来作为依据进行设计,并没有考虑全年空调系统节能运行需求,设计完成后综合应用效果低。例如,未充分利用新风供冷,在设计时仅要求降冬、夏两季的新风负荷,将新风口以及空调机组新风入口按照冬、夏两季风量设计,最终使得过渡季节系统运行时还需要开启冷水机组,造成空调能耗增加。
3、建筑空调系统节能设计优化策略
3.1降低设计负荷
建筑空调冷热负荷主要包括通过玻璃窗日照形成的负荷、通过围护结构传热形成的负荷、处理新风形成的负荷以及室内热源散热形成的负荷等,其中围护结构传热消耗的能量占据系统总能耗的40%左右,处理新风所需能耗大约为系统整体能耗的30%-40%左右。就建筑空调系统设计现状来看,很多设计人员在进行系统设计时,基本上都是以符合指标作为依据进行估算,并且为满足安全需求,将最终确定的负荷参数设计地比较大,使得系统内各设备容量远远大于实际运行需求,出现大马拉小车的情况。此种设计方法不但不可以达到节能效果,反而还会增加投资,因此在进行设计时,应结合实际需求来适当降低设计负荷,提高空调系统冷热负荷的合理性与准确性。
3.2合理确定空调形式
在确定空调形式时,应以建筑工程规模、用途、使用特点以及负荷变化等因素作为基础,保证各项参数设计的合理性。空调形式的分类有很多种,如以空气处理设备位置为依据,分为集中系统、分散系统以及半集中系统;以负担室内负荷所用介质为依据,分为全水系统、全空气系统、制冷剂系统以及空气与水混合系统;以集中系统处理空气来源为依据,可以分为封闭式系统、混合式系统以及直流式系统。对于空调形式的选择,需要保证其满足建筑工程使用要求,并且要尽量降低投资成本,并以降低能耗为主要依据。
3.3合理设定温湿度参数
空调系统能耗与工程当地气象参数、室内散热散湿量以及在建筑围护结构等因素有着直接联系,并且设定的室内温湿度参数会直接影响到冷负荷大小。在对室内温湿度参数进行设定时,应在满足人体健康与舒适性的条件下进行设计。如夏季室内空气温度提高1℃,则可以降低空调系统能耗10%左右,并且如果将湿度提高10%,则可以降低能耗15%左右。因此,在夏季对空调系统进行设计时,温湿度参数应以较高的干球温度与相对湿度为依据进行确定,而对于冬季采暖设计时,温湿度参数则以较低干球温度与相对湿度为依据,这样还可以降低维护结构传热负荷以及新风负荷,达到降低能耗的目的。3.4应用热回收装置空调系统新风引入时会排出一部分的室内空气,并且大气温度与排出气温度存在一定的温差,例如制冷时室内温度为25℃,室外温度为37℃,则将25℃气体排入大气会带来能量损失,通过应用热回收装置使得新风在处理前与排出气进行热交换,更进一步的降低新风温度。通过此种设计,就可以更有效的降低新风机组负荷,达到降低系统运行能耗的目的。
4、结束语
在对建筑空调系统进行节能设计时,需要针对存在的问题进行分析,明确导致能耗增加的原因,并从多个方面进行考虑,选择合适的措施来进行优化设计,在保证系统正常运行的基础上,降低其运行能耗。
篇11:论优化空调系统提高生活居住舒适度论文
论优化空调系统提高生活居住舒适度论文
在我们国家,空气调节的发展并不太迟。工业空调和舒适空调几乎是同时起步的。在上个世纪30年代左右,曾经出现了一个空调行业的发展高峰时期。到了50年代初,我们国家从事空调专业的技术人员还极度稀少。我们国家空调事业的发展,要从1952年高等学校开设“供热供燃气及通风空调”专业开始。从那之后,空调事业开始了全新发展的一幕。
目前,空调技术正朝着“节约能源、保护环境和获取趋于自然条件的舒适健康环境”的大方向发展。其中,节约能源、保护环境仍然是促进空调发展的核心,而空调系统与设备的变革以及运行管理的节能与品质的提高,则是空调技术的深入发展方向。并且随着我们国家经济和社会的快速发展以及人民生活水平和质量的不断提高,改善人居环境水平和室内生活舒适度已经成为当今社会关注的重点问题。我们不但要关心室内空气环境的改善,而且也要关心城市,尤其是小区空气环境的改善,这些都是未来空调行业的发展方向。所以,将室内空气热湿环境控制技术,空气洁净控制技术和计算机调控技术三者相互结合,促进舒适空调迈向健康空调,是我们们今后空调发展的主导方向,也是改善人们生活的主攻方向。
一、空气调节技术的概况
什么是空气调节?《采暖通风与空气调节术语标准》中将空气调节定义为:使房间或密闭空间的空气温度、湿度、洁净度和气流速度等参数,达到给定要求的一门技术。因此,一套科学的空调系统就必须具备四项基本功能,即控制温度、控制湿度、控制空气循环与通风和净化空气。而现代空调已经从控制温湿度环境工程步入了对空间环境的品质全面调节与控制阶段,也就是所谓的人工环境工程阶段。而且伴随着现代技术的发展,我们对空气的压力、成分、气味以及噪声等进行的控制与调节,已经发展到一个更高的层次。运用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境依然是空气调节的主要任务,而采用换气的方法保证内部环境的空气清新;采用热、湿交换的方法保证内部环境的温湿度,以及采用净化的方法保证空气的洁净度,以提高人们居住环境的'舒适度则是空调技术发展的重头戏。因此,我们的空气调节技术的发展目标是:以最少的能耗,创造健康、舒适的室内居住环境,减少环境污染,实现节能减排的任务,最终实现保护我们的地球居住环境。
二、空气调节技术对提高生活居住环境的重要作用
空调系统按照空气调节的作用可以分为舒适性空调和工艺性空调两大类型。而我们的舒适性空调系统的主要作用就是:应用于以人为本的环境的空气调节设备,创造并且维持良好的室内空气状态,为人们的生活、工作、学习提供适宜的工作或生活环境,以利于保证工作质量和提高工作效率和学习效率,以及维持人们良好的健康水平。
为了营造良好的居住环境,就要保证室内空气满足人体的舒适性要求。从生理角度来讲,所谓舒适性就是人体能维持正常的散热量和散湿量。也就是通常的人体的冷热感觉,人感觉过冷或过热都是不舒适的。因此,保持室内空气具有一定的合适的温度,是舒适性的首要要求。其次,室内空气的湿度对人的感觉也具有重要影响。因为湿度过高或过低,都会影响到人体的排汗功能,造成身体不舒适。另外,空气的流动速度也会影响人的舒适度。在静止的或流速非常小的空气环境中,人体产生的热量和湿量都得不到正常的散发。此外,除了这三个主要因素外,空气的新鲜程度,衣着情况,室内各表面的温度高低都会对人的感觉产生影响。因此,空调系统的各个状态参数的确定,影响了人体的舒适性感受,我们在进行空调系统的设计时,就需要根据国家标准《室内空气质量标准》的规定,选取合适的参数,进行舒适性空调系统的合理设计。
三、如何设计舒适性空调系统,提高居住环境舒适度
空气分布是空调系统中一个重要的环节,我们通常将其称之为气流组织。合理地布置送风口和回风口,使得经过净化、热湿处理后的空气,由送风口送入空调区后,再与空调区内的空气混合、扩散或者进行置换的热湿交换过程之后,均匀地消除空调区域内的余热和余湿,从而使得空气调节区域形成比较均匀而又稳定的热湿度、气流速度和洁净度,以达到满足人体舒适性的要求。
因此,选择合适的通风换气方式和气流组织方法是提高舒适性空调环境舒适度的一个重要途径。
首先,采用温湿度独立控制的空调系统,提高操控效率。
我们知道空调系统承担着排除室内余热、余湿、二氧化碳和异味的任务。但是,现在的空调通常采用的是热湿联合方式来实现上述任务。这样就出现了一个问题:热湿联合处理的能源消费、难以适应热湿比的变化、室 内空气品质问题和室内末端装置的问题。所以,为了解决这个问题,我们可以采用清华大学江亿院士提出的温湿度独立控制空调系统的方法,通过新风机组来实现室内湿度和二氧化碳浓度的控制,因为采用了温度和湿度的独立控制系统,从而可以满足不同房间热湿比不断变化的要求,克服了常规空调系统中难以同时满足温度、湿度参数的要求,有效的避免了室内温度过高或过低的现象,提高了室内空气舒适度。
其次,采用高效空气过滤器,提高空气洁净度。
为了达到室内空气高效洁净度的要求,我们需要采用高效的空气过滤器。高效空气过滤器可以过滤粒径小于1微米的尘粒,用于去除空气中对人体危害较大的微粒具有十分重要的作用。人体对于居住环境的高要求,使得空气过滤净化的处理也变得极为严格,因此采用高效的空气过滤器,以保证去除脏空气中的悬浮尘埃,对空气进行杀菌、去除异味和化学气体等都是具有重大意义的。
最后,采用合理的热湿处理设备,保证人体所需的热湿环境。
人的生活需要合适的空气热湿度,空气太干燥或者太湿润,都对人体的生理机能不好。因此,根据《采暖通风与空气调节设计规范》,采用应用最广的喷水室和表面式换热器,对空气进行热湿处理,以得到人体所适宜生活的空气品质,是空调系统中最为重要的环节。我们运用空气加湿器和空气冷却器,对空气质量进行加工,从而获得适宜人体居住的室内空气品质。
结论:
文章简要介绍了空气调节技术的发展历史,然后展望了未来空调技术的发展趋势,重点探讨了空气调节技术对于营造良好生活环境的重要意义以及对改善室内空气品,提高人体居住舒适度的重要作用。空气调节对于提高生活舒适性的作用还在继续不断发展,我们还有很多工作需要不断进行。
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篇12:浅谈商住楼的供排水系统优化设计论文
1住宅生活给水系统的问题分析及优化设计
1.1住宅生活给水系统问题分析
本工程住宅部分共260户,每户1厨2卫,16层复式1厨4卫,为大底盘式3塔楼住宅。原设计生活给水系统分为3个区,地下室-三层为低区,由市政管网直接供水,四-十层为中区,十一-十六层为高区。中高区分别采用了一套变频供水设备,流量均为3L/s,中高区均为3台水泵2用1备,中区单泵功率7.5Kw,水泵扬程60m,高区单泵功率11Kw,水泵扬程80m。生活水箱及供水设备放置在地下室设备用房内,生活水箱容积为72m3。依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(版)中住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量计算公式,计算出整个住宅部分的生活用水设计秒流量为12.27L/s,扬程为80m,原设计的供水设备流量不能满足用户的用水要求。
1.2住宅给水入户管的压力分析
原设计所有住宅水表按业主要求放置在裙房屋面住宅外墙位置,每处集中放置15块水表,沿外墙敷设至各层住户,以方便抄表。《建筑给水排水设计规范》中3.3.5A条已明确规定:居住建筑入户管给水压力不应超过0.35MPa,而规范2.1.10条也已明确入户管指的是:住宅内生活给水管道进入住户至水表的管段,本建筑裙房屋面标高为15.5m,计算得出高区住户水表压力全部超过规范规定。
1.3给水系统的优化设计
按照业主提出的减少设备用房面积,增加停车位数量的要求,考虑住宅部分设计流量不大,中高区的扬程相差也不大,本设计中高区拟采用一套供水设备,本建筑周围市政给水为环状网供水,供水管径分别为DN400和DN300,供水压力为0.22-0.3MPa,有条件采用叠压供水设备,征得水务公司许可后,采用了一套型号为AKK-28-50AABH14-59的叠压供水设备,设备供水量为14L/s,可利用管网余压按0.22MPa考虑,叠压后扬程81m,3台水泵2用1备,单泵功率为5.5Kw。整个给水系统的分区仍按原设计,只是增加了原设计未考虑的裙房屋面的绿化给水,供水设备出水管分为2根,一根采用可调式减压阀减压,减压后压力为0.55MPa,供中区用水,另一根直接供高区用水。采用叠压供水设备最大限度地减小了泵房面积,增加了2个停车位,同时也降低了水泵运行费用,满足了业主的要求。因为建筑主体已基本完工,在每层住宅的公共区域找出位置增加水表间已不可能,而且施工现场沿外墙敷设的给水管已经安装了一部分,因此与业主协调后,保留中区水表位置不变,高区水表分层敷设在楼梯间平台处,再经由地面找平层敷设给各户,这样中高区的给水入户管压力全部能满足规范的规定。
2排水系统问题分析及优化补充设计
2.1排水系统问题分析
原设计中空调冷凝排水全部间接排至四层露台,有的直接排在了露台的硬化小路上,这样既不美观也会造成路面湿滑不便。因为裙房屋面的园林绿化设计滞后于主体工程的设计,给排水设计时未考虑这部分的排水,需要将这部分的排水图纸补充完整。原设计住宅卫生间内设有降板,每个卫生间内设D110污、废水立管各一根,D110通气立管一根,靠墙敷设在一起,厨房及两个阳台也各设有一根排水管。由于首-三层为商业裙房部分,结构专业将四层楼面作为结构转换层,又因为裙房屋面绿化的需要,四层的住宅地面比室外高0.5m,因此四层转换梁最高的1.9m,最宽的0.9m,原设计住宅的排水立管大部分都在转换梁的位置,导致立管到了四层就无法继续安装。其次原设计所有排水立管全部接入地下室内再接横管排出,这样造成首-三层商场内柱子四周排水管众多,业主要求将商场内排水立管数量减到最少,以保证商户的最大使用面积。再者由于地下室面积大于首层面积,所有多出首层外墙位置的地下室顶板全部做了1m的降板,相应的结构梁也全部降低,而原设计没有注意到这点,按照实测的市政雨、污水管道标高进行复核,沿降板梁下敷设的排水管道若穿地下室侧壁至室外,则标高低于市政排水管道,无法排出。
篇13:浅谈商住楼的供排水系统优化设计论文
靠近绿化带的住宅空调冷凝水一律间接排至绿化带内,其它的在三层吊顶内汇集排至三层卫生间或喷淋试水排水处。裙房屋面面积8239m2,暴雨时加上塔楼侧墙的雨水,需要排走的雨水量非常可观,而屋面的园林设计除大面积绿化外,还有篮球场,雕塑,喷水池等,需要排水的地方分散无规律。针对这种情况,本工程采用暗沟排水的方式,屋面先以变形缝为界划定5块独立的排水区域,再在各自的排水区域内按照汇水面积的大小设置4-6条不等的排水暗沟,在裙房屋面上设由排水波纹板,土工织布等组成的滤水排水层以1%的坡度坡向暗沟,暗沟两侧开孔便于覆土层内的水排入,种植土下暗沟做法见下图。对于面积较小的铺装不透水地面,则适当抬高铺装面高度,找坡至两侧绿化带内,对面积较大的不透水地面,仅将暗沟做至地面处,上铺花岗岩石篦,这样即满足地面排水,也可将种植土内渗入的水排走。按照暗沟距外墙距离远近及汇水面积的不同,分别采用了重力与虹吸两种排水方式,喷水池的排水系统则独立设置。对于住宅排水,首先取消了厨房内因转换梁原因不能敷设至三层的的`废水立管,将厨房排水与放置在生活阳台上的洗衣机废水排水管合并,所有卫生间内排水管及通气管全部移位放置在没有转换梁的一侧,对于降板内由于转换梁导致的卫生洁具需要变更位置的卫生间也与建筑专业协调进行了变更。其次,需要将所有的排水管道(裙房屋面雨水管,住宅污、废水,阳台排水管,住宅屋面雨水)在三层吊顶内转换至靠外墙处,而排水管道的转换有以下几个难点:
(1)商场地下室-三层被变形缝分成5个独立的区域,排水管道要尽量避免穿越变形缝,那么靠近变形缝位置的管道就要敷设很长距离。
(2)商场的天花板做了多层次的造型,所有管线必须全部敷设在吊顶内,排水管道的敷设既要与其它专业协调又要避开大梁位置以严格控制吊顶高度。
(3)对地下部分多出首层外墙的区域,排水管道不能直接进入地下室内。
设计前先明确大梁位置及天花控制最高处,以此来确定管道的大致走向,因大梁原因不满足要求的排水管重新确定立管位置,因管线敷设较长不满足要求的排水管调整管道走向,最终所有排水管在梁高较小处分类合并,四层所有排水支管单独接至立管转弯后1.5m后的排水横干管上,转换后的排水管大部分放置在卫生间、杂物房内,少数由于条件限制放在商场靠外墙柱子一侧。对于不能接入地下室的排水立管,则敷设在地下室降板上的覆土层内,地下室顶板覆土厚度为0.55m,管顶覆土最厚处也只有0.4m,为避免过车压坏排水管,与园林专业协调,修改了部分绿化带的位置,将排水管由首层地坪处穿墙至室外绿化带内一直敷设直至能接入检查井。进入地下室的排水管道,则接至已经预埋好的满足排水要求的排出管排出。
3结束语
商住楼的给排水设计看似简单,却也涉及到很多方面,对于设计人员来说,应对肩负的责任培养良好的服务意识,不断完善和充实自己的知识结构,提升自己的业务水平。
作者:黄哲丽 单位:中山市小榄镇建筑设计院
篇14:喷射泵采油系统优化设计探析论文
1喷射泵采油工艺技术现状
喷射泵是一种流体动力泵,它是借助一种流体的能量来驱动另一种流体,靠前一种流体的能量来工作。在工业上,喷射泵又叫射流泵、喷射器,其工作流体可以是气体、液体。常见的有水蒸气喷射泵、空气喷射泵、水力喷射泵等。还有一种喷射泵的介质是介质油,这种喷射泵主要用于获得高真空和超高真空,是一种高压设备。科技在发展,社会在进步,石油工业的发展也是一日千里。改革开放以来,我国的石油工业发展迅速,相关的配套技术也得到了很大的完善。但随着石油的开采以及我国石油消耗用量的不断提高,我国的石油储量在迅速地减少,随之而来的头等问题就是石油开采难度越来越大,油井的结构越来越复杂,开采环境越来越恶劣,而且油品的质量也越来越复杂。传统的石油开采方式已经无法适应如今石油开采的需要,发展新型的石油开采装备及石油开采技术是我们目前面临的首要任务。在此背景下,喷射泵被应用在了石油开采上。喷射泵采油主要是依靠另一种流体的能量来举升原油,达到采油目的的。喷射泵采油能适应复杂的开采环境、复杂的油井结构以及复杂的油品情况的特点,决定了该技术在以后的石油开采中有很大的应用前景。
2喷射泵采油工艺简介及原理分析
2.1工艺简介
目前在石油开采中,机械采油仍然占有很大的比例。机械采油又分为有杆采油和无杆采油,常见的驴头式抽油机是属于有杆采油,而像喷射泵采油、螺杆泵采油等就属于无杆采油。虽然说有杆采油相对无杆采油在采油设备中占有很大的比例,但无杆采油的产油量却和有杆采油不相上下。无杆采油相比有杆采油更适用于高产井、高含水井、稠油井、丛式井及水平井等复杂井况及油品复杂的特殊油井的开采,其经济效益非常可观。喷射泵采油属于无杆采油的一种,该技术是利用介质流体的能量驱动井下石油流动,并将井下石油举升到地面的采油技术,具有适应性强、流量调节灵活、可靠性高等特点。但是喷射泵的采油效率相对较低,所以并不适用于高含水油井的开采。
2.2原理分析
喷射泵是靠介质流体高压喷射作用来输送流体的泵,它由喷嘴、混合室以及扩大管等组成。为了保证操作平稳安全,在喉管处设置一真空室(吸入室),在此之后设置混合室,用来混合两种流体。工作时,介质流体由喷嘴喷出,使得真空室处在低压状态,将石油吸入真空室,然后进入混合室。在混合室,介质流体和石油会充分地混合,使二者的能量达到一种平衡状态,流速也趋于一致。之后由喉管进入扩散室,混合流体的流速放慢,静压力回升,达到输送、举升石油的目的。
3喷射泵采油系统的应用
目前我国的石油开采大部分都是非常规开采、特殊油井开采,传统的采油工艺在如今的非常规、特殊井开采中显示出越来越多的弊端。针对目前复杂的采油情况,我们需要在采油工艺上不断地应用新的技术。喷射泵采油工艺在稠油开采、大斜井开采、高腐蚀油藏开采以及海上油田开采等复杂情况油藏开采中都有应用,且能够很好地适应这些复杂情况,并取得了良好的效果。
3.1喷射泵在稠油油藏开采中的应用
稠油粘度大、密度大、流动性差的特点决定了稠油的开采需要采用非常规的采油工艺技术,应针对其自身油井特点制定开采方案。稠油油井的地质结构复杂、断层多、含油面积小、天然能量差、产能低下;加之原油物性差、粘度高、密度大且含水量少,原油的流动性差,使得稠油井的油藏开采异常困难。喷射泵采油在稠油井油藏的开采中能够很好地适应这种情况。通过实际的考察及应用,我们可以根据得到的油井数据及油藏数据,调整喷射泵的参数,如喷嘴直径、泵筒通径以及介质流体初始压力,以适应油藏的开采需要。实验证明,增大介质流体的初始压力有利于增大油井的产量。
3.2喷射泵在大斜井油藏开采中的应用
上世纪末开始,顺应时代的发展要求,国内外开始创新发展斜井、水平井、丛式井技术,并实施应用。由于斜井、水平井可以横穿油层,大大增加了泄油面积,相比直井,原油产量高出很多,提高了采油效率和采收率,经济效益可观。随着石油工业的发展,斜井和水平井的数量越来越多,给无杆采油发展提供了机会。对于斜井和水平井采油,喷射泵可以很好地适应其复杂的井身结构:采油时,将喷射泵下放到井底,通过管柱对喷射泵输送介质流体,实现采油工作;而对于斜井、水平井的'弯曲的井身结构,喷射泵也可以很好地适应,工作过程不会受其影响。
3.3喷射泵在高腐蚀性油藏开采中的应用
地下油藏的成分复杂多变,不同位置、不同深度油层的油藏成分也是千差万别。有些油井的油藏具有腐蚀性,对有杆式抽油设备的抽油杆腐蚀严重,会造成抽油杆的腐蚀、偏磨断裂,严重影响采油效率。应用喷射泵采油技术可以很好地解决有杆抽油设备的问题。喷射泵采油系统靠流体来传递能量,可以很好地发挥介质流体的载体作用,克服了有杆抽油设备抽油杆的腐蚀和偏磨现象。
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