暖通空调系统的设计问题及解决办法20820.pptx
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1、暖通空调系统的暖通空调系统的设计问题及解决办法设计问题及解决办法朱颖心朱颖心朱颖心朱颖心清华大学清华大学清华大学清华大学 建筑学院建筑学院建筑学院建筑学院建筑技术科学系建筑技术科学系建筑技术科学系建筑技术科学系2004.11.262004.11.262004.11.262004.11.261类型相同,使用情况大致相同类型相同,使用情况大致相同的建筑物之间能耗差异大的建筑物之间能耗差异大表明节能潜力大,也说明设计表明节能潜力大,也说明设计存在大量问题,导致运行能耗高存在大量问题,导致运行能耗高一、大型公共建筑的能源消耗特点一、大型公共建筑的能源消耗特点2 2全年用电量变化特点全年用电量变化特点3
2、 3商场能源商场能源消耗特点消耗特点4 4星级酒店星级酒店能耗特点能耗特点5 5写字楼写字楼能耗特点能耗特点6 6空调节能的重要性空调节能的重要性vv空调能耗占大型公共建筑总能耗的空调能耗占大型公共建筑总能耗的空调能耗占大型公共建筑总能耗的空调能耗占大型公共建筑总能耗的40%40%60%60%vv照明、电器等也占较大的比重,但节能的重点以产照明、电器等也占较大的比重,但节能的重点以产照明、电器等也占较大的比重,但节能的重点以产照明、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、低待机电耗的电器品性能提高为主,比如节能灯、低待机电耗的电器品性能提高为主,比如节能灯、低待机电耗
3、的电器品性能提高为主,比如节能灯、低待机电耗的电器等新产品的应用。等新产品的应用。等新产品的应用。等新产品的应用。vv空调系统的问题不仅仅是产品,更重要的是系统,空调系统的问题不仅仅是产品,更重要的是系统,空调系统的问题不仅仅是产品,更重要的是系统,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。尤其是设计环节的优化。尤其是设计环节的优化。尤其是设计环节的优化。7 7二、公共建筑不节能的各类因素二、公共建筑不节能的各类因素vv技术方案本身存在问题技术方案本身存在问题vv设计意图未得到落实设计意图未得到落实vv设备安装及系统调试不合格设备安装及系统调试不合格vv运行管理方法不科
4、学运行管理方法不科学设计阶段对节能问题的重视是建筑节设计阶段对节能问题的重视是建筑节能的首要环节,应充分重视。能的首要环节,应充分重视。8 8不节能的具体问题不节能的具体问题vv冷热源型式不合理(能源形式、设备匹配)冷热源型式不合理(能源形式、设备匹配)vv冷热源设备效率低下冷热源设备效率低下vv存在过冷过热现象(冬季过热、局部过冷、存在过冷过热现象(冬季过热、局部过冷、远端不满足),气流组织不合理远端不满足),气流组织不合理vv风机水泵常年低效运转(电能白白消耗在阀风机水泵常年低效运转(电能白白消耗在阀门)门)vv控制系统形同虚设控制系统形同虚设9 9某宾馆离心机制冷效率实测数据某宾馆离心机
5、制冷效率实测数据某宾馆离心机制冷效率实测数据某宾馆离心机制冷效率实测数据运行良好的冷水机组,运行良好的冷水机组,运行良好的冷水机组,运行良好的冷水机组,COPCOPCOPCOP可达到可达到可达到可达到5 5 5 5以上以上以上以上 三、通过大量现场测试发现的技术问题三、通过大量现场测试发现的技术问题1 1、冷热源的问题、冷热源的问题、冷热源的问题、冷热源的问题1010124891493233381381243580501001502002503003504001#冷机冷机2#冷机冷机3#冷机冷机5#冷机冷机水量水量/m3/h冷却水量冷却水量冷冻水量冷冻水量(1)(1)冷冻水量分配不合理冷冻水量
6、分配不合理vv4 4 4 4台同型号的冷水机组台同型号的冷水机组台同型号的冷水机组台同型号的冷水机组vv经测量,经测量,经测量,经测量,1 1 1 1、2 2 2 2,3 3 3 3,5 5 5 5冷水机组的冷水机组的冷水机组的冷水机组的COPCOPCOPCOP分别为:分别为:分别为:分别为:4.514.514.514.51、2.242.242.242.24、2.712.712.712.71、4.904.904.904.90vv虽然冷水机组运行近虽然冷水机组运行近虽然冷水机组运行近虽然冷水机组运行近10101010年,年,年,年,老化各不相同,但冷冻水老化各不相同,但冷冻水老化各不相同,但冷冻
7、水老化各不相同,但冷冻水量的分布不合理也是导致量的分布不合理也是导致量的分布不合理也是导致量的分布不合理也是导致COPCOPCOPCOP差别很大的原因差别很大的原因差别很大的原因差别很大的原因1111旁通水阀旁通水阀冷却塔冷却塔37.737.73431.736.440某酒店夏季冷却水路旁通,冷某酒店夏季冷却水路旁通,冷某酒店夏季冷却水路旁通,冷某酒店夏季冷却水路旁通,冷却水温度提高了却水温度提高了却水温度提高了却水温度提高了2.32.32.32.3,冷水机,冷水机,冷水机,冷水机组组组组COPCOPCOPCOP低了低了低了低了5 5 5 5。(2)(2)冷却水旁通导致温度过高冷却水旁通导致温度
8、过高vv冷却水路旁通,冷却水分布不匀,停冷机不关阀,冷却塔老冷却水路旁通,冷却水分布不匀,停冷机不关阀,冷却塔老冷却水路旁通,冷却水分布不匀,停冷机不关阀,冷却塔老冷却水路旁通,冷却水分布不匀,停冷机不关阀,冷却塔老化等化等化等化等12121#1#2#2#14710.514电动电动旁通旁通阀阀水水泵泵冷机冷机冷冷冻冻水水阀阀(3)(3)停冷机不关阀,导致停冷机不关阀,导致COPCOP降低降低vv不运行的不运行的不运行的不运行的2 2冷机的冷冻水阀不关,导致冷机的制冷冷机的冷冻水阀不关,导致冷机的制冷冷机的冷冻水阀不关,导致冷机的制冷冷机的冷冻水阀不关,导致冷机的制冷效率低近效率低近效率低近效率
9、低近1010。l l原因原因原因原因1 1:运行冷机的水量变小,蒸发器内换热减弱,蒸发:运行冷机的水量变小,蒸发器内换热减弱,蒸发:运行冷机的水量变小,蒸发器内换热减弱,蒸发:运行冷机的水量变小,蒸发器内换热减弱,蒸发温度降低。温度降低。温度降低。温度降低。l l原因原因原因原因2 2:要求的冷冻水温度降低,造成蒸发温度降低。:要求的冷冻水温度降低,造成蒸发温度降低。:要求的冷冻水温度降低,造成蒸发温度降低。:要求的冷冻水温度降低,造成蒸发温度降低。1313(4)(4)冷机选型偏大,常年处于部分负荷工况冷机选型偏大,常年处于部分负荷工况vv北京北京北京北京10101010个商场冷热源设计与运行
10、调查结果个商场冷热源设计与运行调查结果个商场冷热源设计与运行调查结果个商场冷热源设计与运行调查结果W/m21414(4)(4)冷机选型偏大,常年处于部分负荷工况冷机选型偏大,常年处于部分负荷工况vv北京某饭店的冷热源设计与运行调查结果北京某饭店的冷热源设计与运行调查结果北京某饭店的冷热源设计与运行调查结果北京某饭店的冷热源设计与运行调查结果1515(4)(4)冷机选型偏大,常年处于部分负荷工况冷机选型偏大,常年处于部分负荷工况vv北京某商用大厦一共有北京某商用大厦一共有北京某商用大厦一共有北京某商用大厦一共有4 4 4 4台冷水机组台冷水机组台冷水机组台冷水机组vv13:3013:3013:3
11、013:30的时候大厦负荷为的时候大厦负荷为的时候大厦负荷为的时候大厦负荷为1120kW 1120kW 1120kW 1120kW,两台冷机运行,两台冷机运行,两台冷机运行,两台冷机运行,单台负荷单台负荷单台负荷单台负荷40404040,COPCOPCOPCOP小小小小于于于于3 3 3 3vv11:3011:3011:3011:3012:4012:4012:4012:40大厦负荷为大厦负荷为大厦负荷为大厦负荷为1680kW1680kW1680kW1680kW,两台冷机运行,两台冷机运行,两台冷机运行,两台冷机运行,单台负荷单台负荷单台负荷单台负荷60606060,COPCOPCOPCOP为为
12、为为3.753.753.753.75总负荷16162.风系统中存在的问题风系统中存在的问题vv(1)空调箱各支路水力不平衡空调箱各支路水力不平衡1717新风比由设计的新风比由设计的新风比由设计的新风比由设计的12121212上升到上升到上升到上升到33333333,新风负荷大量增加。,新风负荷大量增加。,新风负荷大量增加。,新风负荷大量增加。(2)送回风机不匹配,造成室内负压吸入大量新风送回风机不匹配,造成室内负压吸入大量新风P P0 0正常的风压分布正常的风压分布正常的风压分布正常的风压分布有问题的风压分布有问题的风压分布有问题的风压分布有问题的风压分布回风机扬程过大回风机扬程过大1818P
13、 P0 0(2)(2)回风道阻力很大,却采用单风机系统,造成表冷器回风道阻力很大,却采用单风机系统,造成表冷器回风道阻力很大,却采用单风机系统,造成表冷器回风道阻力很大,却采用单风机系统,造成表冷器段负压过大难以排水,排风道也进风,完全依赖室内正段负压过大难以排水,排风道也进风,完全依赖室内正段负压过大难以排水,排风道也进风,完全依赖室内正段负压过大难以排水,排风道也进风,完全依赖室内正压排风压排风压排风压排风负压负压负压负压负压负压负压负压1919(3)变风量系统分区问题)变风量系统分区问题vv症状:冷热不均,症状:冷热不均,难以调整难以调整vv原因原因l l风系统分区风系统分区风系统分区风
14、系统分区l l水系统分区水系统分区水系统分区水系统分区2020(3)变风量系统分区问题)变风量系统分区问题vv东南外区设计进深东南外区设计进深东南外区设计进深东南外区设计进深2m2m,太小。在夏季,太小。在夏季,太小。在夏季,太小。在夏季较热的情况下,窗口附近感觉过冷,而较热的情况下,窗口附近感觉过冷,而较热的情况下,窗口附近感觉过冷,而较热的情况下,窗口附近感觉过冷,而离开窗口一定距离又感觉偏热的情况。离开窗口一定距离又感觉偏热的情况。离开窗口一定距离又感觉偏热的情况。离开窗口一定距离又感觉偏热的情况。通过负荷模拟分析发现,外区进深过小通过负荷模拟分析发现,外区进深过小通过负荷模拟分析发现,
15、外区进深过小通过负荷模拟分析发现,外区进深过小是一个制约性的因素。是一个制约性的因素。是一个制约性的因素。是一个制约性的因素。vv东北角所示区域被并入东南外区东北角所示区域被并入东南外区东北角所示区域被并入东南外区东北角所示区域被并入东南外区2 2。实。实。实。实际上此区域的全年负荷特性更接近北向际上此区域的全年负荷特性更接近北向际上此区域的全年负荷特性更接近北向际上此区域的全年负荷特性更接近北向外区。西南角也有类似的分区归属问题。外区。西南角也有类似的分区归属问题。外区。西南角也有类似的分区归属问题。外区。西南角也有类似的分区归属问题。vv虽然东内区和北向外区的风系统已经分虽然东内区和北向外
16、区的风系统已经分虽然东内区和北向外区的风系统已经分虽然东内区和北向外区的风系统已经分开,但却由同一支水立管负责。但内区开,但却由同一支水立管负责。但内区开,但却由同一支水立管负责。但内区开,但却由同一支水立管负责。但内区要求夏季水量大,冬季水量少,北外区要求夏季水量大,冬季水量少,北外区要求夏季水量大,冬季水量少,北外区要求夏季水量大,冬季水量少,北外区则反之。用同一根管供,两个区都难以则反之。用同一根管供,两个区都难以则反之。用同一根管供,两个区都难以则反之。用同一根管供,两个区都难以通过水阀控制获得达到要求的水量。通过水阀控制获得达到要求的水量。通过水阀控制获得达到要求的水量。通过水阀控制
17、获得达到要求的水量。2121(4)新风不足问题)新风不足问题vv北京某采用北京某采用北京某采用北京某采用VAVVAVVAVVAV系统的办公楼,东南为玻璃幕墙。系统的办公楼,东南为玻璃幕墙。系统的办公楼,东南为玻璃幕墙。系统的办公楼,东南为玻璃幕墙。存在问题:存在问题:存在问题:存在问题:l l下午以后室内人员普遍感到缺氧:面色潮红,发困。下午以后室内人员普遍感到缺氧:面色潮红,发困。下午以后室内人员普遍感到缺氧:面色潮红,发困。下午以后室内人员普遍感到缺氧:面色潮红,发困。l l冬季内区过热,无法降温。冬季内区过热,无法降温。冬季内区过热,无法降温。冬季内区过热,无法降温。vv原因:原因:原因
18、:原因:l l下午太阳辐射已经没有,总风量显著减小,导致新风量减下午太阳辐射已经没有,总风量显著减小,导致新风量减下午太阳辐射已经没有,总风量显著减小,导致新风量减下午太阳辐射已经没有,总风量显著减小,导致新风量减小小小小l l新风道设计只考虑了最小新风量,未考虑变新风冷却工况新风道设计只考虑了最小新风量,未考虑变新风冷却工况新风道设计只考虑了最小新风量,未考虑变新风冷却工况新风道设计只考虑了最小新风量,未考虑变新风冷却工况2222(4)新风不足问题)新风不足问题vv北京某大商场,有空调系统和暖气片,但冬季暖气北京某大商场,有空调系统和暖气片,但冬季暖气北京某大商场,有空调系统和暖气片,但冬季
19、暖气北京某大商场,有空调系统和暖气片,但冬季暖气片从来没有用过,室内仍然过热。片从来没有用过,室内仍然过热。片从来没有用过,室内仍然过热。片从来没有用过,室内仍然过热。vv设计说明书上写明过渡季和冬季过热时可以增加新设计说明书上写明过渡季和冬季过热时可以增加新设计说明书上写明过渡季和冬季过热时可以增加新设计说明书上写明过渡季和冬季过热时可以增加新风百分比或者走全新风,但把新风阀门开到最大也风百分比或者走全新风,但把新风阀门开到最大也风百分比或者走全新风,但把新风阀门开到最大也风百分比或者走全新风,但把新风阀门开到最大也无法增加新风百分比无法增加新风百分比无法增加新风百分比无法增加新风百分比vv
20、原因:新风道尺寸和风机压头是按照最小新风量设原因:新风道尺寸和风机压头是按照最小新风量设原因:新风道尺寸和风机压头是按照最小新风量设原因:新风道尺寸和风机压头是按照最小新风量设计的,根本无法增加新风量,与设计说明书不符。计的,根本无法增加新风量,与设计说明书不符。计的,根本无法增加新风量,与设计说明书不符。计的,根本无法增加新风量,与设计说明书不符。2323(4)新风不足问题)新风不足问题vv东北某办公大楼的新风控制设计东北某办公大楼的新风控制设计东北某办公大楼的新风控制设计东北某办公大楼的新风控制设计l l新风由独立新风机负责,保证最小新风量。新风由独立新风机负责,保证最小新风量。新风由独立
21、新风机负责,保证最小新风量。新风由独立新风机负责,保证最小新风量。l l排风机不变频,开停由室内测得的压力控制,偏高时排风机启动,排风机不变频,开停由室内测得的压力控制,偏高时排风机启动,排风机不变频,开停由室内测得的压力控制,偏高时排风机启动,排风机不变频,开停由室内测得的压力控制,偏高时排风机启动,压力合适时停机。新、排风不联动。压力合适时停机。新、排风不联动。压力合适时停机。新、排风不联动。压力合适时停机。新、排风不联动。vv症状:新风不足,送不进来症状:新风不足,送不进来症状:新风不足,送不进来症状:新风不足,送不进来vv原因原因原因原因l l由于室内的空气压力变化一般仅在几个由于室内
22、的空气压力变化一般仅在几个由于室内的空气压力变化一般仅在几个由于室内的空气压力变化一般仅在几个PaPaPaPa的范围内,压力传感器反的范围内,压力传感器反的范围内,压力传感器反的范围内,压力传感器反应不敏感。导致室内压力比较高时,才有反应启动排风机。应不敏感。导致室内压力比较高时,才有反应启动排风机。应不敏感。导致室内压力比较高时,才有反应启动排风机。应不敏感。导致室内压力比较高时,才有反应启动排风机。l l排风机不变频,所以不可能根据室内压力大小调节排风量,保持室排风机不变频,所以不可能根据室内压力大小调节排风量,保持室排风机不变频,所以不可能根据室内压力大小调节排风量,保持室排风机不变频,
23、所以不可能根据室内压力大小调节排风量,保持室内压力平稳。导致排风动作与新风送风动作不一致,室内压力经常内压力平稳。导致排风动作与新风送风动作不一致,室内压力经常内压力平稳。导致排风动作与新风送风动作不一致,室内压力经常内压力平稳。导致排风动作与新风送风动作不一致,室内压力经常过大,其正压状态导致新风送不进来。过大,其正压状态导致新风送不进来。过大,其正压状态导致新风送不进来。过大,其正压状态导致新风送不进来。vv建议对策建议对策建议对策建议对策l l排风机、新风机均变频;排风机、新风机均变频;排风机、新风机均变频;排风机、新风机均变频;l l新风机、排风机联动,新风机送风量略大于排风机的排风量
24、新风机、排风机联动,新风机送风量略大于排风机的排风量新风机、排风机联动,新风机送风量略大于排风机的排风量新风机、排风机联动,新风机送风量略大于排风机的排风量l l尽量避免依赖压力和流量测量来控制风机运行尽量避免依赖压力和流量测量来控制风机运行尽量避免依赖压力和流量测量来控制风机运行尽量避免依赖压力和流量测量来控制风机运行2424(5)气流组织问题)气流组织问题vv冬季送不下来冬季送不下来冬季送不下来冬季送不下来l l某银行,冬季上下温差达到某银行,冬季上下温差达到某银行,冬季上下温差达到某银行,冬季上下温差达到1616 C(1329C(1329 C)C)l l风口距地面有风口距地面有风口距地面
25、有风口距地面有4.24.2米的高度,风口面积过大,而且采用上米的高度,风口面积过大,而且采用上米的高度,风口面积过大,而且采用上米的高度,风口面积过大,而且采用上送上回的送风方式,导致了热风上浮。送上回的送风方式,导致了热风上浮。送上回的送风方式,导致了热风上浮。送上回的送风方式,导致了热风上浮。2525(5)气流组织问题)气流组织问题vv夏季砍头风夏季砍头风l l某开放式空间办公楼,某开放式空间办公楼,某开放式空间办公楼,某开放式空间办公楼,原设计希望采用条缝原设计希望采用条缝原设计希望采用条缝原设计希望采用条缝风口形成窗侧空气幕,风口形成窗侧空气幕,风口形成窗侧空气幕,风口形成窗侧空气幕,
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