暖通空调系统的设计问题及解决办法DL讲义.ppt

暖通空调系统的设计问题及解决办法 朱颖心 清华大学 建筑学院 建筑技术科学系 2005年12月 大型公共建筑的能源消耗特点 类型相同，使用情况大致相同的建筑物之间能耗差异大 表明节能潜力大，也说明设计存在大量问题，导致运行能耗高 大型公共建筑全年用电量变化特点 商场能源消耗特点 星级酒店能耗特点 写字楼能耗特点 空调节能的重要性 空调能耗占大型公共建筑总能耗的40%～60% 照明、电器等也占较大的比重，但节能的重点以产品性能提高为主，比如节能灯、低待机电耗的电器等新产品的应用 空调系统的问题不仅仅是产品，更重要的是系统，尤其是设计环节的优化 公共建筑不节能的各类因素 技术方案本身存在问题 设计意图未得到落实 设备安装及系统调试不合格 运行管理方法不科学 不节能的具体问题 冷热源的问题 冷热源形式不合理（能源形式、设备匹配） 冷热源设备效率低下 水系统的问题 水泵常年低效运转 风系统的问题 风机常年低效运转 存在过冷过热现象（冬季过热、局部过冷、远端不满足），气流分布不合理 控制系统形同虚设 设计中的最大误区 各种设备选型偏大（冷冻机、风机、水泵、风机盘管） 设计者的意识 够冷就好，越冷越好！ 设备不怕选大只怕选小。设备选大了没关系，选小了就不够，要负责任。 主要内容 一. 冷热源的问题 二. 水系统设计的问题 三. 风系统中存在的问题 四. 空调自控系统形同虚设 五. 部分系统改造实例 一、冷热源的问题 (1)冷冻水量分配不合理 4台同型号的冷水机组 虽然冷水机组运行近10年，老化各不相同，但冷冻水量的分布不合理也是导致COP差别很大的原因 (2)冷却水旁通导致温度过高 冷却水路旁通，冷却水分布不匀，停冷机不关阀，冷却塔老化等 (3)停冷水机组, 不关水阀 2#冷水机组停机，但冷冻水阀不关，导致水量旁通 如果停一台泵，2#冷水机组的水量变小，COP显著降低，出力不够 如果不停泵，水泵能耗过大，供水温度升高 (4)冷水机组选型过大 (4)冷机选型偏大，常年处于部分负荷工况 一共有4台離心冷水機組 13:30的時候大廈負荷為1120kW ，兩台冷機運行，單台負荷40％，COP小於3 二.水系统设计的问题 水泵选型偏大，电机会烧毁 为什么水泵选型偏大电机会烧毁? 电流过大 不得不采用的措施 关小阀门 把叶轮切削小 效率更低 更换大电流的电机 多开水泵，减小每台水泵的电流 冷却水泵选型偏大，为防止电机烧毁，只能关小阀门 (2)冷却水设计成开式系统 需要扬程43m，却选了70m的泵 (3)加压泵空设，做无用功 （4）二次泵设置不当 （5）各用户支路水力严重不平衡 举例 某医院：典型的冷源与水系统设计错误 基本信息 建筑面积：17000 m2 11台风冷式冷水机组，最多只须运行4台，一般运行3台； 每台额定冷量 200 kW，水量 37.7t/h 总冷量 2200 kW，总水量414 t/h 3台水泵＋1台备用 额定扬程 37.5m，3台总流量 414 t/h（138 t/h×3 ） 实际运行扬程30m， 2台总流量410 t/h（200-210 t/h×2 ） 风机盘管总冷量: 2200kW ，总水量414 t/h 实际上供水温度 14.5℃，供回水温差1.2℃，控制温度已经足够。 某医院：典型的冷源与水系统设计错误 冷水机组、水泵、风机盘管选型过大 冷冻水旁通，冷冻水泵电耗高，供水温度高 三.风系统中存在的问题 (1)送回风机不匹配，造成室内负压吸入大量新风 风机扬程设计不合理，导致不能正常运行 （某地下图书室） 回风机扬程过高，导致新风口向外排风 室内需要新风量600m3/h，但实际上有1200m3/h 左右通过门窗进入到室内，导致室内湿负荷过大 室外：30.3℃，79.5% 室内：24.8℃，80.3% 除湿机只有27％的能耗用于室内除湿，其它都浪费掉了 (2)风机盘管过大，导致不能除湿 风机盘管换热面积过大，导致水温过高 室温控制＝降低传热温差（为了获得相同的显热，KF增大则?t 减小），盘管表面温度上升 减小除湿能力，导致室内湿度过高 无奈之对策：降低室温设定值 原理增大显热换热量，以降低盘管表面温度，从而降低冷水温度，达到除湿的目的 问题：导致室内过冷 （3）VAV系统分区问题 症状：冷热不当，难以调整 原因 风系统分区不当 水系统分区不当 （3） VAV系统分区问题 在夏季较热的情况下，窗附近感觉过冷，而离开窗一定距离又感觉偏热。通过负荷模拟分析，发现东南外区设计进深为2m，外区设计进深过小。 东北角区域2被并入东南外区。实际上此区域的全年负荷特性更接近北向外区。西南角1区也有类似的问题。 虽然东内区和北向外区的风系统已经