空調(diào)系統(tǒng)中存在的挑戰(zhàn):
空調(diào)系統(tǒng)能量節(jié)省的條件:
公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50189-2015):
4.1.1甲類(lèi)公共建筑的施工圖設(shè)計(jì)階段,必須進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算和逐項(xiàng)逐時(shí)的冷負(fù)荷計(jì)算。
4.5.1集中供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。建筑面積大于20000m2的公共建筑使用全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),宜采用直接數(shù)字控制系統(tǒng)。系統(tǒng)功能及監(jiān)測(cè)控制內(nèi)容應(yīng)根據(jù)建筑功能、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)類(lèi)型等通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
該規(guī)定為空調(diào)(供暖)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整提供了條件,同時(shí)也為水泵的智能化控制提供了依據(jù)。
空調(diào)系統(tǒng):
對(duì)冷水機(jī)組溫差的要求:
冷水機(jī)組的冷水供回水設(shè)計(jì)溫差不應(yīng)小于5℃。在技術(shù)可靠和經(jīng)濟(jì)合理的前提下宜盡量加大冷水供回水溫差?諝庹{(diào)節(jié)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足下列基本控制要求:冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí),冷卻水最低回水溫度的控制。
要求應(yīng)穩(wěn)定供回水溫差, 并在一定條件下加大溫差,同時(shí)控制冷水機(jī)組的回水溫度。
旁通管:
設(shè)計(jì)一套現(xiàn)代化的空調(diào)系統(tǒng),其挑戰(zhàn)之一就是一次側(cè)定流量和二次側(cè)變流量的連接問(wèn)題。
此問(wèn)題可通過(guò)在一、二次側(cè)間安裝一根 “旁通管”解決,但是實(shí)踐表明此法存在一定問(wèn)題。冷凍機(jī)內(nèi)大流量的改變將影響系統(tǒng)的運(yùn)行溫度,從而影響冷凍機(jī)效率。
例1:一次側(cè)流量與二次側(cè)流量相等,旁通管內(nèi)流量: 0m3/h。
例:6000m2建筑,制冷效果0,03kW/m2,3臺(tái)冷凍機(jī) (20%+40%+40%)
Dt系統(tǒng) 5℃,最小流量10% (此例為20%)。
一次側(cè)流量20%,二次側(cè)流量10%。旁通管內(nèi)流量:34.4m3/h。
例:6000m2建筑,制冷效果0.03kW/m2,3臺(tái)制冷機(jī)(20% +40%+40%);Dt系統(tǒng)5℃,最小流量10%。
一次側(cè)流量20%,二次側(cè)流量30%。旁通管內(nèi)流量:34.4m3/h。
例:6000m2建筑,制冷效果 0.03 kW/m2,3 臺(tái)冷凍機(jī) (20%+40%+40%) ;Dt系統(tǒng)5℃,最小流量10%。
耦合罐:
在一次側(cè)和二次側(cè)間安裝耦合罐使得一次側(cè)、二次側(cè)之間流量不同時(shí),仍保持溫度恒定成為可能。
耦合罐可控制冷凍機(jī)的起/停,其大小決定了起停的時(shí)間間隔,小型罐提供較短的時(shí)間間隔,大型罐提供較大的時(shí)間間隔。
耦合罐的尺寸:
需要條件:
Q Pmin:一次側(cè)最小流量 [m3/H](此流量與最小冷凍機(jī)決定);
Q Smin:二次側(cè)最小流量 [m3/H](給予負(fù)荷側(cè))
冷凍機(jī)最小運(yùn)行時(shí)間:最小運(yùn)行時(shí)間以分鐘計(jì)[min],(此時(shí)間由冷凍機(jī)型號(hào)決定)。
例:一次側(cè)流量變化范圍 68.8-344m3/h,二次側(cè)流量變化范圍34.4-344m3/h,溫度不變。
例:6000m2建筑,制冷效果0.03kW/m2,3臺(tái)冷凍機(jī)(20% +40%+40%);Dt 系統(tǒng) 5℃,最小流量10%。
Example:
Q Pmin:冷凍機(jī)制冷量:400 kW;
Dt系統(tǒng):5℃;
Q:(400×0.86)/5=68.8m3/h。
Q Smin:最大流量的10%,效果:2000 kW
Dt 系統(tǒng):5℃;
Q:(2000×0.86)/5=344m3/h
最小:Q (344×0.1):34.4m3/h
冷凍機(jī)最小運(yùn)行時(shí)間:6分。
耦合罐容量計(jì)算:
一次側(cè)定流量:
一次側(cè)泵(一臺(tái)冷凍機(jī)):
一次側(cè)通過(guò)安裝節(jié)流閥調(diào)整其流量:
一次側(cè)用可調(diào)速泵調(diào)整流量:
含有多臺(tái)冷凍機(jī)的不可控系統(tǒng):
含有多臺(tái)冷凍機(jī)的定流量系統(tǒng):
全空調(diào)系統(tǒng)/空氣盤(pán)管/混合回路控制:
全空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)條件:
公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50189-2015):
4.5.8 全空氣空調(diào)系統(tǒng)的控制應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 應(yīng)能進(jìn)行風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥和水閥的啟停連鎖控制;
2 應(yīng)能按使用時(shí)間進(jìn)行定時(shí)啟?刂疲藢(duì)啟停時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整;
3 采用變風(fēng)量系統(tǒng)時(shí),風(fēng)機(jī)應(yīng)采用變速控制方式;
4 過(guò)渡季宜采用加大新風(fēng)比的控制方式;
5 宜根據(jù)室外氣象參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度設(shè)定值;
6全新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)末端宜采用設(shè)置人離延時(shí)關(guān)閉控制方式。
4.4.3設(shè)計(jì)變風(fēng)量全空氣空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)采用變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式,并應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中標(biāo)明每個(gè)變風(fēng)量末端裝置的最小送風(fēng)量。
冷卻表面的控制:
通過(guò)流量控制“兩通閥”調(diào)整熱工況:
通過(guò)流量控制“三通閥”調(diào)整熱工況:
通過(guò)溫度控制“兩通閥”調(diào)整熱工況:
通過(guò)溫度控制“三通閥”調(diào)整熱工況:
處于中低負(fù)荷狀態(tài)時(shí),流量控制可能造成換熱表面上下過(guò)高的溫差。使用溫度控制可以降低這種風(fēng)險(xiǎn)。
不同參數(shù)要求條件下的空調(diào)系統(tǒng):
公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50189-2015):
4.1.7使用時(shí)間不同的空氣調(diào)節(jié)區(qū)不應(yīng)劃分在同一個(gè)定風(fēng)量全空氣風(fēng)系統(tǒng)中。溫度、濕度等要求不同的空氣調(diào)節(jié)區(qū)不宜劃分在同一個(gè)空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)中。
該規(guī)定要求對(duì)參數(shù)條件要求差異較大的區(qū)域,實(shí)行分區(qū)控制。
空調(diào)系統(tǒng):三次泵可改善系統(tǒng)平衡:
使用三次泵的優(yōu)點(diǎn):
較小的二次泵,電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng);
相對(duì)二次泵+平衡閥系統(tǒng),更宜實(shí)現(xiàn)變頻和節(jié)能設(shè)計(jì)。
降低各連接點(diǎn)的壓差;降低運(yùn)行成本;
較高的靈活性以適應(yīng)系統(tǒng)的改造;
使每個(gè)壓差傳感器準(zhǔn)確定位;
降低二次泵選型過(guò)大的風(fēng)險(xiǎn)。
二次側(cè)泵的配置及控制:
二次泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求:
公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50189-2015):
4.3.5集中空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
2 冷水水溫和供回水溫差要求一致且各區(qū)域管路壓力損失相差不大的中小型工程,宜采用變流量一級(jí)泵系統(tǒng);單臺(tái)水泵功率較大時(shí),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,在確保設(shè)備的適應(yīng)性、控制方案和運(yùn)行管理可靠的前提下,空調(diào)冷水可采用冷水機(jī)組和負(fù)荷側(cè)均變流量的一級(jí)泵系統(tǒng),且一級(jí)泵應(yīng)采用調(diào)速泵。
3 系統(tǒng)作用半徑較大、設(shè)計(jì)水流阻力較高的大型工程,空調(diào)冷水宜采用變流量二級(jí)泵系統(tǒng)。當(dāng)各環(huán)路的設(shè)計(jì)水溫一致且設(shè)計(jì)水流阻力接近時(shí),二級(jí)泵宜集中設(shè)置;當(dāng)各環(huán)路的設(shè)計(jì)水流阻力相差較大或各系統(tǒng)水溫或溫差要求不同時(shí),宜按區(qū)域或系統(tǒng)分別設(shè)置二級(jí)泵,且二級(jí)泵應(yīng)采用調(diào)速泵。
4 提供冷源設(shè)備集中且用戶(hù)分散的區(qū)域供冷的大規(guī)?照{(diào)冷水系統(tǒng),當(dāng)二級(jí)泵的輸送距離較遠(yuǎn)且各用戶(hù)管路阻力相差較大,或者水溫(溫差)要求不同時(shí),可采用多級(jí)泵系統(tǒng),且二級(jí)泵等負(fù)荷側(cè)各級(jí)泵應(yīng)采用調(diào)速泵。
4.3.7采用換熱器加熱或冷卻的二次空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵宜采用變速調(diào)節(jié)。
傳感器放在哪?
智能化控制意味著:
不僅是針對(duì)泵產(chǎn)品,而且是針對(duì)整體系統(tǒng)的最優(yōu)化解決方案:恒定曲線(xiàn),恒定壓力,比例壓差,溫度控制,恒定流量。節(jié)能20-50%。
智能化控制:
可獲得的能量節(jié)。
帶集成傳感器的水泵: