江苏中烟办公综合楼中央空调系统设计开题报告
2020-04-14 16:03:14
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一、现代空调技术的发展
随着社会的不断进步,人们的生活品质也不断提高,空调的使用越来越普及。当代社会,空调技术几乎已经渗透到各个生产技术、科学研究领域,并在改善人类的生活质量方面发挥巨大的作用。生活上,制冷应用于食品加工,冷藏,运输,舒适性空气调节;工业上,为生产环境提供必要的恒温环境;农业上,对作物种子进行低温处理;建筑上,采用制冷技术实现冻土开采;制冷还广泛应用与于现代医学,尖端科学,如微电子,生物技术等领域,可以说现代技术的发展离不开空调制冷技术的发展[10]。
而图书馆作为人们日常读书看报等的重要场所,更需要一种舒适性的空气环境。
现代空调设备已成为人们生活和生产的必须设备,但是由于目前能源紧缺,电力紧张,而空调用电量已占建筑物总耗电量的60%-70%,所以空调事业的发展受到极大的影响,因此大力推广节能环保的冷热源系统就显得尤为重要[1]。
在选择空调冷热源方案时将空调冷热源方案的影响因素归纳为经济性因素、技术条件、环境影响、社会效益四个因素,构成方案选择的准则层。在比较准则时还要综合考虑节省初投资、节省运行费用、节省的机房占地面积、能效比、区域电力调荷潜力、环境污染、安全可靠性、经济寿命、能源发展规划等九个因素[13]。
地源热泵是随全球能源危机和环境问题出现并逐渐兴起的一门节能环保技术。地源热泵是以地表能(包括土壤、地下水和地表水等)为热源(热汇),通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低品位热能向高品位热能转移的热泵空调系统。地源热泵冬季供暖时,把地表中的热量”取”出来,供给室内采暖,同时向地下蓄存冷量,以备夏用;夏季空调时,把室内热量取出来,释放到地表中,向地下蓄存热量,以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。[2]
地源热泵与传统空调和供热系统相比,具有以下优点:
1、资源可再生利用;2、运行费用低,每年运行费用可节省30%左右;3、占地面积小,节约水资源;4、绿色环保,工作过程中没有燃烧、排烟以及不产生废弃物;5、自动化程度高,机组以及系统均可实现自动化控制;6、一机多用,可用于供暖、空调以及制取生活热水。
地源热泵的这些优点使得它成为人们关注的焦点,已经有越来越多的用户开始熟悉地源热泵,同时,政府对此也有一定支持。近几年来,在北京、上海、天津、重庆、山东、河南、湖南、辽宁、江苏、浙江及河北等地,已有大量的地源热泵工程在实际应用,全国地源热泵系统的应用估计超过2000万平方米。中国建筑技术集团空调分公司的节能技术开发室一直从事相关领域的研究工作,在袁东立教授级高工的带领下,先后完成了多个地源热泵工程。如南京朗诗B1街区地源热泵工程、北京市友谊宾馆新建专家楼水源热泵工程、北京市朝阳区十七中学地源热泵工程、国管局达园宾馆水源热泵工程等。[1-6]
在中国,地源热泵还是一个刚刚开始的新制冷供热方式。由于北京等城市对大气污染的关注,取消煤锅炉供暖,在1998年-2003年,促使了水源热泵的快速流行,但水源热泵的在国外的应用实践表明,水源热泵只有在特定的条件下,才能取得较好的效果。更多的情况下,由于考虑到开采地下水可能带来的地质限制、水位沉降、水质污染、水井老化、回灌困难等问题,采用水源热泵从建筑的LCA分析上并不是最佳。所以在2000年前后,国内的一些大学和厂家开始在国外技术的基础上建立了一些研究性的样板工程,从2004年开始,地能热泵的项目越来越多。但中国的现状是多种技术流派各种方案都在尝试流行,不同厂家推广的的技术方式差异很大,虽然相对于空气源和水源热泵,整体效果不错,但不同的系统间,差异却相当的大,在系统的设计中,也暴露了不少的问题。[9]
总之,为了适应人类生活品质不断提高和环保的要求,今后空调行业的发展方向将是绿色环保,高效节能,加强回收。我国的空调生产始于19世纪80年代末,当时空调作为奢侈消费品,普通消费者还难以承受,极小需求了抑制了生产生产的发展。随着我国国民经济水平的不断提高,建筑业也在持续稳定地向前发展。和前几年建筑业的发展相比,目前的发展商将眼光放的更远,他们不再片面的追求容积率及如何将开发成本降得越低越好,而是更多的考虑以人为本,开发真正舒适度高、建筑质量高的居住及商用建筑。目前,我国的空调制冷业有了长足的发展,技术水平有了很大的提高。我国已成为世界上空调产品的生产大国,但是我国空调制冷业在核心技术领域相对薄弱,与国外先进的国家相比还存在着相当的差距。因此,应该在加强关键技术的引进工作外,还要注意自身产品的开发能力的提高,在控制技术向智能化方向发展的同时,更应该努力开发应用节能环保技术,使我国的空调制冷业快速健康发展。[12]
二、几种空调系统的比较分析
1、风机盘管加新风系统的特点及适用性分析[4.10]
风机盘管加新风系统是空气-水式空调系统中的一种主要形式,也是目前我国多层或高层民用建筑中采用最为普遍的一种空调方式。他一投资少,占用空间小和使用灵活等优点广泛应用与各类建筑中。风机盘管加新风系统具有各空气调节区可单独调节,比全空气系统节省空间,比带冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉等优点。目前,仍在宾馆客房,办公室等建筑中大量采用。风机盘管加新风系统的优缺点如下:(1)房间可以独立地进行温度调节,设计技术相对简单(因此设计风险不大);
(2)设备国产化程度高,投资少;
(3)由于风机盘管体积较小,结构紧凑,因此布置较为灵活,对一些空间有限或较常见的框架(包括框一剪)结构类型的建筑,有较好的适用性;
(4)维修量大。由于各空调房间都设有风机盘管,因此其台数较多,导致检修和日常维护工作量增加;
(5)水管进入室内,要求施工严格,特别是冷水管的保温施工要求较高,否则将导致水管漏水或生产凝结水滴之吊顶,严重影响房间的正常使用;
(6)室内空调噪声主要取决于风机盘管本身的产品质量;
2、变风量(VAV)空调系统的特点[15]:
变风量空调系统的优势主要在以下几个方面:降低投资、节能、减少空调病、杜绝冷凝水、灵活性好、噪声低、温度调节稳定、变风量空调系统结构简单,维修工作量小,使用寿命长等优点。目前国内VAV系统存在的问题主要表现为自控系统与空调系统不匹配,调试无法成功;设置参数不稳定,风量不平衡;空气品质和舒适感达不到设计要求。究其原因很多,其最大的原因是控制系统的问题。
3、全空气系统的特点及分析[14]:
优点:1、有专门的过滤段,有较强的空气除湿能力和空气过滤能力;
2、送风量大,换气充分,空气污染小;
3、在春秋过渡季节可实现全新风运行,节约运行能耗;
4、空调机置于机房内,运转、维修容易,能进行完全的空气过滤;
5、产生震动、噪声传播的问题较少。
缺点:1、占用机房;
2、冬季采用上回风方式,热空气不易下降,造成制热效果不好[8]。
三、冷热源的比较分析
几种常见的冷热源及其特点分析 [9。10]
号 |
组合方式 |
制冷设备 |
制热设备 |
特点 |
[1 |
电动冷水机组供冷 锅炉供热 |
活塞式冷水机组 螺杆式冷水机组 离心式冷水机组 |
燃煤锅炉, 燃油锅炉 燃气锅炉 电锅炉 |
1电动冷水机组能效比高2、冷源热源一般集中设置,运行及维修管理方便3、对环境有一定的影响4、占据一定的有效建筑面积5、夏季用电动冷水机组供冷,冬季用锅炉供暖 |
22 |
溴化锂吸收式冷水机组供冷,锅炉供热 |
热水型吸收式冷水机组,蒸汽型吸收式冷水机组 |
燃煤锅炉, 燃油锅炉 燃气锅炉 电锅炉 |
1、冬季锅炉供暖,夏季锅炉供蒸汽或热水,作为溴化锂吸收式冷水机组的动力2、与序号1的组合方式相比有利于保护臭氧层,但对温室效应影响较大3、供冷时安全性高,噪声小4、溴化锂吸收式冷水机组存在溴化锂对普通碳钢的腐蚀性,同时要求高的气密性 |
33 |
空气源热泵冷热水机组 |
空气源热泵冷热水机组 |
空气源热泵冷热水机组 |
1、 它是一种具有显著节能效益和环保效益的空调冷热源,应合理使用高位热能2、空气是热泵的优良热泵之一3、设备利用率高,一机两用3、省掉冷水机组的冷却水系统和供热锅炉房4、可置于屋顶,节省建筑有效面积5、设备安装和使用方便6、注意结霜和融霜问题 |
44 |
地下井水源热泵冷热水机组 |
地下井水源热泵冷热水机组 |
地下井水源热泵冷热水机组 |
除了3具有的特点之外还有以下特点 1、地下水热泵冷热水机组运行的使用系数高,运行稳定2合理利用高位能源,能源利用率高3、使用灵活,调节方便4、适合用于地下水量充足,水温适当,水质良好供水稳定的场合5、设计中要注意使用后的地下 |
四.参考文献
[1].采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-2000)
[2].陆耀庆. 实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社
[3].公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)
[4].全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力.中国建筑标准设计研究院
[5].钱以明. 高层建筑空调.同济大学出版社
[6].采暖通风与空气调节制图标准
[7].民用建筑热工设计规范(GBJ50176#8212;93)
[8].杨善勤. 民用建筑节能设计手册
[9].中国建筑标准设计研究院. 全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇暖通空调动力
[10].赵荣义.空气调节(第四版).中国建筑工业出版社
[11].贺平主. 供热工程.中国建筑工业出版社
[12].空调与制冷技术手册
[13].徐永忠.空调冷热源的选择与分析. 宁夏银川:宁夏建筑设计研究院有限公司
[14].百度百科.http://baike.baidu.com/view/4052736.htm
[15] 王继华.变风量空调系统应用初探.北京:中海油基建管理有限公司100010
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
主要设计内容及具体步骤:
(1)确定室内外参数;
(2)房间冷(热)负荷计算;