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酒店中央空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

最近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，大量的公共建筑拔地而起，例如，酒店，商場(chǎng)，寫字樓，室內(nèi)體育場(chǎng)等等，這一類公共建筑大多都設(shè)有中央空調(diào)水系統(tǒng)。伴隨著城市建設(shè)現(xiàn)代化的腳步，建筑用電量已經(jīng)一躍成為城市電網(wǎng)電力供應(yīng)壓力的巨頭之一，而空調(diào)耗能則是建筑耗能的主要組成部分，大約占了整個(gè)建筑耗能的一半，因此空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能是十分必要的，它對(duì)整個(gè)城市的節(jié)能減耗發(fā)展都具有重大意義。

       目前，環(huán)境污染和能源危機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的兩大難題，怎樣才能在只需要付出最微小的代價(jià)的情況下就能享受到舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境已經(jīng)逐漸成為人類最為關(guān)注的研究問題之一，在為建筑物創(chuàng)造舒適環(huán)境的同時(shí)盡可能的減少能源消耗已經(jīng)成為人類的共識(shí)，也是指導(dǎo)空調(diào)發(fā)展發(fā)向的引路標(biāo)。

    1.關(guān)于酒店類項(xiàng)目的特點(diǎn)

    1.1空調(diào)的用冷量和熱水供應(yīng)量很大

       在通常情況之下，空調(diào)和熱水供應(yīng)是由兩個(gè)獨(dú)立的冷熱源來進(jìn)行供應(yīng)的，例如，冷水機(jī)組和燃油，汽鍋爐等。這將會(huì)使得冷凝熱，二氧化碳，粉塵等的排放量增加，從而導(dǎo)致能源的利用效率大大降低，并且還會(huì)造成局部地區(qū)的環(huán)境破壞。因此，在酒店、賓館、別墅等需要用到生活熱水系統(tǒng)的項(xiàng)目中，關(guān)于如何將制冷和熱水供應(yīng)綜合考慮，降低能源消耗和減少對(duì)環(huán)境的破壞污染，實(shí)現(xiàn)空調(diào)和熱水供應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展，是中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)研究和解決的問題。

    1.2酒店淡季和旺季需求不同

       酒店具有淡季顧客稀少，旺季房間供不應(yīng)求的特點(diǎn)，這就要求酒店的制冷供暖系統(tǒng)要具有良好的部份負(fù)荷調(diào)節(jié)性和高效性。

    1.3酒店的服務(wù)項(xiàng)目相對(duì)復(fù)雜

酒店的服務(wù)項(xiàng)目相對(duì)較多，功能復(fù)雜，除客房外，通常還要囊括餐飲、娛樂、會(huì)議、桑拿健身甚至還有室內(nèi)恒溫游泳池和溫泉泡湯等等一系列高能耗的休閑場(chǎng)所，所以酒店的空調(diào)水系統(tǒng)也比較復(fù)雜。

    1.4酒店所處的地域性氣候差異

       酒店有內(nèi)外區(qū)之分，部分區(qū)域需要全年供冷，而外區(qū)則還要兼顧采暖的需求。

    2.中央空調(diào)系統(tǒng)高能耗的原因及節(jié)能措施

    2.1導(dǎo)致酒店中央空調(diào)水系統(tǒng)耗能高的原因

       原因之一：酒店不合理的建筑設(shè)計(jì)和建筑通風(fēng)路徑導(dǎo)致了空調(diào)的冷負(fù)荷過高。

       原因之二：中央空調(diào)不合理的系統(tǒng)和設(shè)備選型以及運(yùn)作方式導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)的效率過低，也就是說，絕大部分的大型公共建筑中的中央空調(diào)系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的過程當(dāng)中通常都是按照極端工況（最熱氣候和最大人流量）的參數(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，并且還保留了將近10%左右的余量，但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)極端工況所占時(shí)間僅僅只有5—10%的比例，因此就在長(zhǎng)期情況下造成了“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

       原因之三：不合理的運(yùn)行制度倒置了空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的各耗能設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，不完善的設(shè)備保養(yǎng)措施也導(dǎo)致了系統(tǒng)運(yùn)行效率的降低。

    2.2、如何實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的節(jié)能減耗

       關(guān)于實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的節(jié)能減耗一般可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

    （1）利用仿真軟件進(jìn)行設(shè)備的優(yōu)化選型，采用技術(shù)先進(jìn)，匹配高效的設(shè)備更換運(yùn)行效率低的設(shè)備，例如，主機(jī)、水泵等。

    （2）利用先進(jìn)的在線檢測(cè)、控制和信息化技術(shù)，強(qiáng)化能耗管理考核，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行管理，避免人為管理的弊端。

    （3）利用自動(dòng)控制和變頻調(diào)速技術(shù)，通過改變空調(diào)主機(jī)運(yùn)行所設(shè)定的參數(shù)和風(fēng)機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速等等，保證高能源消耗的設(shè)備始終工作在高能效的區(qū)間內(nèi)。

    3、水系統(tǒng)的設(shè)置及其節(jié)能設(shè)計(jì)

    3.1、水系統(tǒng)主機(jī)大小的配置

       由于空調(diào)負(fù)荷的不斷變化，空調(diào)設(shè)備通常是處于一種部分負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行工作，其部分負(fù)荷狀態(tài)下產(chǎn)生的能源消耗指標(biāo)也就是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際的能源消耗指標(biāo)的反映。有關(guān)空調(diào)負(fù)荷往往都是以最不利的情況作為參考的，如果不考慮好相應(yīng)的能量的調(diào)節(jié)就會(huì)很容易造成耗能指標(biāo)落后的情況。所以，從運(yùn)行節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，水系統(tǒng)主機(jī)大小的配置要結(jié)合工程自身的特點(diǎn)，選擇最優(yōu)化，最合適的配置方案。

    3.2水泵的選擇和水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

       變流量空調(diào)水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一般說來可以通過以下幾種方法來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：

    （1）節(jié)流調(diào)節(jié)。在水系統(tǒng)的供水總管上裝設(shè)控制閥門，用以控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能量。

    （2）旁通調(diào)節(jié)。在供回水管上裝設(shè)旁通，然后通過供回水壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)。

    （3）采用二次水泵系統(tǒng)，其中一次是泵定流量以保證蒸發(fā)器水流量的穩(wěn)定；二次泵變流量，通過變速調(diào)節(jié)或者臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。

    3.3水系統(tǒng)中熱回收機(jī)組的位置的設(shè)置

       由于熱回收機(jī)組的主要目的是制冷，而將冷凝器的散熱量回收，用于生活水、空調(diào)水預(yù)熱則是次要目的。因此要獲得更多的熱回收量就必須要有充足的冷負(fù)荷，通常情況下機(jī)組要在70%～95%的負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行。熱回收機(jī)組一般都是與多臺(tái)單冷機(jī)組組合使用，用以確保會(huì)有足夠的冷負(fù)荷提供給熱回收機(jī)組。

    3.4水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分級(jí)壓差的控制

       水系統(tǒng)的平衡設(shè)計(jì)長(zhǎng)期以來一直是制冷空調(diào)設(shè)計(jì)中相對(duì)比較薄弱的環(huán)節(jié)，在同程，異程和如何使用平衡閥以及使用平衡閥是否會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加等問題上存在許多爭(zhēng)論。個(gè)人認(rèn)為有關(guān)水系統(tǒng)平衡的最核心的問題在于系統(tǒng)的合理劃分和管路布置上，合理的系統(tǒng)劃分可以在一開始就避免平衡問題的出現(xiàn)。

    4.結(jié)語

       綜上所述，中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)全面采集影響建筑內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)，計(jì)算出建筑物的實(shí)時(shí)空調(diào)負(fù)荷，然后系統(tǒng)的計(jì)算得出與實(shí)時(shí)空調(diào)負(fù)荷相匹配的各種控制參數(shù)，通過改變中央空調(diào)水系統(tǒng)中冷凍水泵和冷卻水泵的轉(zhuǎn)速以及相關(guān)的閥門的開度等等，調(diào)整水系統(tǒng)的流量，壓力和溫度用以保證各個(gè)高能耗設(shè)備在各種負(fù)荷條件下始終都能以最優(yōu)最匹配的工作狀態(tài)做到“按需供應(yīng)”，這樣不僅能確保主機(jī)始終工作在最佳能效區(qū)間，水泵通過變頻措施也可以有效的降低能源消耗，最終實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)水系統(tǒng)的綜合節(jié)能和安全以及持續(xù)節(jié)能。