空调节能技术

12目录集团在建项目空调节能方案介绍空调节能技术工程案例介绍空调系统节能技术建筑节能的现状及相关政策绿色建筑的概念及评定标准3绿色建筑的概念绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用、高效并与自然和谐共生的建筑。强调可再生能源、环境保护和材料复用，营造健康舒适的使用环境。4绿色建筑的概念节能建筑是通过对建筑节能系统的整合，达到建筑物总能耗降低的目标，建立高舒适度、低能耗的建筑体系。生态建筑强调通过本土化的用材和被动式建筑设计实现建筑自身的生态环保，使居住与自然和谐统一。低碳建筑是指从建筑的生产，材料的使用、运输、建造，后期维护使用，到后期拆除，材料再循环使用的整个生命周期内，减少化石能源的使用量，提高能效，降低CO2的排放总量的建筑体系。5为了推行绿色建筑，国家制定了一系列法律法规及管理规定，如《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《绿色建筑评价标准》等。国际上一些先进国家对绿色建筑的评定采用的是LEED认证（美国绿色建筑委员会推行的一个建筑评估体系）。无论是国内还是国际标准都是通过以下五个方面的标准来评估绿色建筑：1、能源的利用；2、水资源的节约；3、二氧化碳排放量；4、室内环境质量；5、资源管理。绿色建筑的评定6建筑节能现状据建设部估算，目前我国建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的25%，加上建材生产能耗，建筑能耗约占社会总能耗的比例高达35%-40%。我国既有的近400亿平方米建筑中的99％为高耗能建筑，新建建筑中95％以上仍属于高耗能建筑，单位建筑面积能耗为发达国家新建建筑的2-3倍以上。7建筑节能现状目前全国建筑面积近20亿m²/年，使用空调的建筑面积6~8亿m²。空调系统的能耗在一幢建筑物中所占的能耗大约相当于建筑总能耗的50%以上。由此可以看出：合理地采用空调系统能源和末端形式，对于整个建筑的节能及经济性具有十分重要的意义。8大连市节能减排有关政策1、大连市集中供热办公室:申请增量成本差额补助(70﹪)，如用传统投入200元,用热泵投入300元,余额100元差额×70﹪(补助70元)。2、大连市建委制订了《推进建筑合同能源管理专项实施办法》，总体思路是：第一步是推广管理节能型合同能源管理，即通过服务公司的能源管理手段规避不合理能源使用方式，实现无成本、低成本节能；第二步是推广技术改造型合同能源管理，在管理节能的潜力得到充分挖掘的基础上，完成对能源设备、系统的能效评价，进行节能诊断和改造。3、2011年我市对86栋大型公共建筑开展了2010年能耗统计工作，并对其中20栋建筑开展了能源审计工作。第一批选中6家作为试点如：渤海明珠、船舶丽湾酒店、昱圣苑酒店等。由政府出资安装监测设备（互感器、电表、水表、热量表、数据采集器等）。对一些能耗较大的公建采用合同能源管理的模式（由能源公司出资改造，节省的能源费用双方分成）。9空调节能技术空调节能技术热泵技术蓄能技术温湿度独立控制•冰蓄冷技术•水蓄冷蓄热技术•土壤源热泵技术•污水源热泵技术•地表水源热泵技术•IES软件模拟•置换送风技术•毛细管平面辐射冷梁、干式盘管、VAV空调技术•溶液除湿技术分布式能源10一、蓄能技术·冰蓄冷·水蓄冷11冰（水）蓄冷系统原理所谓冰（水）蓄冷,即在夜间电网低谷电费时制冰（冷水），并由蓄冷设备以冰（冷水）的形式将冷量储存起来,待白天电网高峰电费时，再通过融冰（循环冷水）的方式将冷量释放出来，满足高峰空调负荷需要的空调系统。根据运行方式可分为：全负荷蓄冷和部分负荷蓄冷；根据蓄冷介质主要可分为：水蓄冷、冰蓄冷。02004006008001000120014001357911131517192123融冰供冷主机制冰0200400600800100012001357911131517192123融冰供冷主机制冰主机制冷全负荷蓄冷系统部分负荷蓄冷系统12冰（水）蓄冷系统原理蓄水罐制冷主机冷却塔冷却水泵放冷水泵冷冻水泵接空调末端水蓄冷冷源原理图17℃20℃MMMMMM说明：1.制冷主机蓄冷时：V1、V2开启，其他阀门关闭；2.水罐单独放冷时：V3、V4开启，其他阀门关闭；3.主机与水罐联合放冷时：V1、V2关闭，其他阀门开启。V4V3V5V6V2V1板式换热器13蓄冷系统与常规电制冷系统的区别512334削峰填谷、平衡电力负荷，提高电网运行效率利用峰谷电价差，节省用户的电力费用可获得政府补贴技术成熟、系统运行稳定可靠减少制冷机组容量，大大提高空调设备利用率14全负荷、部分负荷蓄冷的特点1、全冷负荷供冷：设计总冷负荷全部由蓄冷装置提供，制冷机不运行，仅依靠蓄冷槽向用户供冷。多用于间歇性的空调场合，如体育馆、影剧院。全负荷蓄冷要求制冷机和蓄冷装置的容量较部分负荷蓄冷方式要大、初投资增多。但运行电费最节省。2、部分负荷蓄冷：设计总负荷的30%-60%由蓄冷装置提供，蓄冷装置和制冷机联合运行。该方式在过渡季节也可执行全负荷蓄冷方式。因初投资省，被广泛采用。15冰蓄冷、水蓄冷的技术特点1、水蓄冷的技术特点：可以使用常规的冷水机组，贮槽可以利用消防水池，初投资省，系统简单。但水蓄冷密度小，贮槽体积庞大，冷损耗也大，对蓄冷水池的保温及防水要求高。2、冰蓄冷的技术特点：蓄冷密度大，贮槽体积小，冷损耗小；可采用低温送风系统；但制冷机需采用专门的双工况，中间冷媒为乙二醇溶液。机组的能效比较水蓄冷低。设备与管路系统较复杂。16·地源热泵技术二、热泵技术·水源热泵技术17地源热泵技术土壤源热泵系统，就是利用地下浅层土壤能量，通过地下埋管管内的循环介质与土壤进行闭式热交换达到供冷供热目的。夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下，对建筑进行降温；冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖。18地源热泵的技术特点•可再生能源利用技术，属经济有效的节能技术。环境效益显著。•一机多用，可实现冬季供暖和夏季供冷的功能。•不影响建筑美观，省去冷却塔。•运行费用比常规空调及风冷热泵系统节省30%左右。•系统维护费用低。•初投资较大。（主要在室外地埋管部分）•地下埋管系统的热能测试及设计难度较大。需进行地质勘探，用地下换热模拟软件对地下换热器系统进行温度模拟，计算地下打井的布局、孔数、深度等。•地下埋管系统的施工难度较大。（主要是室外打井部分）19地源热泵系统的适用范围•1、建筑物有供冷和供热的需求，且冬夏季负荷相差不大，有利于地下热平衡。如果夏季排热量和冬季吸热量不吻合，会造成大地温度场持续的升高或降低，影响地源热泵系统的长期运行效果。•2、如建筑物冷热负荷相差较大时，应有辅助补热或散热措施，以保证地下热平衡。•3、室外地埋管占地面积大，建筑物周围或地下有可以埋设地下换热器的空间。•4、地源热泵应通过经济比较后确定使用方案。20水源热泵技术水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~16℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为15~25℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。21水源热泵的技术特点•利用地表水、污水或地下水的低品位能源，实现向建筑供冷供热的功能。•环境效益显著。•系统简单易行，初投资较低。•不影响建筑美观，省去冷却塔。•地表水热泵系统通常是池塘、湖泊或河流的地表水。•应注意地下水回灌技术，避免造成地下水资源的流失。22水源热泵系统的适用范围•有丰富、稳定的地下水资源可以利用的地区。•冬季有供暖需求的建筑，要求水资源冬季可利用温度不宜低于3℃。•夏季水温不宜超过30℃。23三、温湿度独立控制系统技术24温湿度独立控制技术温湿度独立控制系统由毛细管平面辐射等干式末端系统和独立新风系统组成。采用温度与湿度两套独立的空调系统，分别控制、调节室内的温度与湿度，全面调节室内热湿环境，从而也避免了常规空调系统中温湿度联合处理所带来的损失。25温湿度独立控制系统的技术特点1、夏季空调工况下，空调供水温度可由原来的7℃提高到15-18℃，空调主机能效比提高，节能约30%；将联合处理的冷冻除湿改为独立的新风系统溶液除湿，节能约30%。2、毛细管空调末端系统无吹风感、无噪音具有良好的舒适性、较高的制冷能力，可安装在顶棚、墙面，厚度约10mm。3、空调毛细管系统对室内湿度控制要求较高，通过对室内湿度的检测来调节系统供水温度，使空调供水温度高于室内空气的露点温度，避免墙面结露。26温湿度独立控制系统的适用范围•空调毛细管产品目前国内生产厂家不多，设计及施工规范还没正式颁布，项目的成本控制及施工管理较难。•由于毛细管是暗埋在顶棚或墙面，成品保护要求高，适合于精装修交房的项目，对于清水交房的项目应慎用。•空调末端为干式盘管的温湿度独立控制空调系统可用于办公、宾馆、商场及住宅。27溶液或其它除湿方式处理新风系统溶液除湿处理新风的方式，就是采用具有吸湿能力的盐溶液(溴化锂、氯化锂）作为吸湿介质与空气直接接触，从而实现空气处理的方式。28毛细管平面辐射空调系统舒适—辐射换热，无风感、无噪声，不满意度低健康—独立带除湿新风系统，有效提高空气品质节能—夏季供水温度高于16℃，系统COP高与土壤热泵系统结合，毛细管末端夏季可以实现直供，大大降低运行费用安装方便、快捷节省建筑空间29冷梁与干式盘管被动式冷梁（对流式）-不带送风管道，室内空气自然对流，冷却盘管对室内空气进行冷却。送风式冷梁-与对流式冷梁相比较，利用了送风管道空气射流的诱导作用，可创造出更舒适和更高品质的室内空调环境。干式风机盘管机组，是专门用来向房间提供显冷量的空调末端设备。其设计工况下的冷冻水供水温度一般高于使用环境的空气露点温度，空气冷却过程无冷凝水产生，是典型的干式冷却过程。干式风机盘管有卧式、立式、卡顶式等多种结构形式。30变风量系统变风量系统的优势：(1)变风量系统送风量可随负荷的变化而改变，从而系统的总设计风量可减少10-30%。(2)由于电机功率∝风量的三次方，当风机风量降为设计风量的80%时，电机功率仅为设计值的50%，而空调系统大部分时间是在部分负荷下运行的，故变风量系统的节能潜力非常大。(3)与全空气定风量系统相比，变风量系统能保证各区域或房间的温度按使用要求进行温度控制，可消除房间过冷或过热现象，使能量利用合理化。(4)与风盘系统相比，变风量系统的空气品质好得多，还可以有效地控制空调系统在室内的噪声，无风盘的跑冒滴漏和霉菌问题。(5)系统的灵活性较好，易于改扩建。(6)对于内区且余热量很大的建筑物，节能效果明显。31工程案例介绍东方海港国际大厦空调系统简介1、工程概况位于上海市东大名路，总建筑面积39889.6平方米，建筑物地下2层，地上30层，建筑高度120米。主要包括办公楼、银行、会议、游泳池等。2、空调负荷夏季空调总负荷为2589kw，冬季总热负荷为1964kw。3、系统形式（1）、空调建筑冷、热负荷由土壤热泵系统承担，夏季空调建筑冷负荷由土壤热泵作为基载供冷，不足的冷量由电动水冷冷水机组提供；冬季空调建筑热负荷全部由土壤源热泵提供。此外，土壤热泵机组利用部分热回收功能为游泳池提供加热。（2）、空调新风采用溶液除湿温湿度独立控制新风系统承担。（3）、末端采用VAV变风量空气处理机。4、该项目获得了LEED认证的金质认证。32工程案例介绍东方海港国际大厦空调系统投资比较东方海港国际大厦地源热泵+VAV+独立新风空调系统初投资系统构成分项初投资（万）初投资（万）备注空调末端VAV系统330691包括控制系统新风系统100系统水管、风管261空调冷热源地源热泵机房510690包括控制系统地下换热器180合计1381东方海港国际大厦常规空调系统初投资系统构成分项初投资（万）空调末端风机盘管+新风系统650空调冷热源燃气锅炉+常规冷水机组480合计113033工程案例介绍东方海港国际大厦空调系统投资和运行费用比较初投资及运行费用比较初投资（万元）运行费用（万元/年）地源热泵+VAV