在公共建筑中,暖通空调能耗通常占总能耗50%以上,现阶段大量中央空调制冷机房运行能耗(不含末端能耗)在3.5以下,与高效机房水平尚有较大的差距。我国2019年发布的《绿色高效制冷行动方案》中提出,到2030年大型公共建筑制冷能效提升30%。机房能效水平的高低对建筑节能性有着重要影响。
现阶段,高效机房的研发理念主要有3个方面:
1、评价方式,注重在建筑实际使用中长期计量累计运行能效来进行评价;
2、设备选型:按需定制开发满足适配性的高效设备,从而与建筑负荷工况需求更好适配;
3、投入与节能收益,注重考量在设计、建筑、运维的全生命周期,获得合理的投入与节能收益,实现节能与经济效益的最大化。
那么在设计阶段,对我们设计人员来说,高效机房的设计流程都有哪些呢?
笔者总结了以下几点,供大家参考:
一、建筑负荷的精确分析
1、气候环境分析
依据项目所在的经纬度坐标,获得较为准确的气象条件(包括气温、太阳辐射强度、大气透明度等),来准确地选取室内空气设计参数和室外设计计算参数。
2、建筑功能负荷分析
按照建筑物结构和功能的不同,精确地进行多层次分类别的负荷分析。
二、系统设备优化选型
1、冷水机组的选增
冷水机组的选择主要考虑2个方面:
①高效节能
采用电机效率高的冷水机组,减少机械损失。
市面上有些大功率高速永磁同步电机,电机的效率最高可达98%,全工况效率均在95%以上。
②宽调节范围
机组负荷可以宽范围无级调节。
机组冷冻水流量变化范围,冷却水流量变化范围都有很大的一个宽度。
2、水泵的选择
水泵在选择时注重高效节能,按照全年逐时负荷分布,精确匹配泵的设计工况点,提高全年综合运行能效。综合考虑项目成本控制等因素,灵活选择变频水泵,提高水泵的调节范围。
3、冷却塔的选择
主要是考虑高效节能和宽调节范围。可采用逼近温差+冷机冷却进水温度联合控制,兼顾节能性和冷机运行安全性。
可选择低扬程冷却塔,提高冷却塔抗风等级,来提高系统的安全可靠性。
4、空调末端
①精准适配末端需求
运用大数据技术对末端用户习惯进行分析,指导末端产品的设计、配置和调控。优化系统冷冻供水设计、送回风参数设计、送风量、冷冻总管供水等运行参数。
②优化末端结构设计
优化末端产品结构设计,满足末端除湿及热舒适需求,提升末端产品运行节能潜力。
③精准仿真末端系统
三、控制策略优化设计
主要体现在以下几个方面(包括但不限于):
Ø控制系统预置设备性能库
Ø冷机台数优化控制策略
Ø水泵台数优化调度控制
Ø冷冻水温优化重设控制
Ø冷却水优化控制策略
Ø冷却塔自寻优控制
四、智慧化管理平台
搭建智慧化管理平台,全工况动态仿真,多维度系统能效管理。在线监控、数据控制、能效分析、专家诊断、故障报警等,实时显示系统运行情况及关键能耗/能效参数,实时采集设备运行参数,对制冷机房持续监控,实现故障预警等。
五、项目全过程精细管理
主要包含工程质量精细化、工程进度精细化、成本控制精细化、信息管理精细化、竣工验收精细化等几个方面。
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