智能建筑中空调系统的设计与节能

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】智能建筑的通风、空调系统的设计，选择合理的室内温度、适当冷冻机规模都对暖通空调系统的节能有重要的作用。智能建筑的通风、空调系统的综合管理非常智能，它利用高精度的楼宇设备自控系统来满足室内温湿度控制精度。
　　[关键词]智能建筑；节能；控制
　　引言
　　 智能建筑的节能是指智能建筑内能源的消费和合理利用之间的平衡关系。实现智能建筑的节能是建设智能建筑的目标，通过节能管理，节省大厦的运行和管理费用，是智能建筑高效率和高回报率的具体体现。通常建筑物节能的内容和对象包括建筑设计、空调系统、照明与设备。智能建筑节能不但包括原有传统建筑所采用的节能方法，更重要的是采用高科技手段来达到更准确的调整和控制，即“主动节能”。在建筑能耗中，空调能耗占据近二分之一，因此智能建筑节能首先是空调系统的节能，潜力也最大，本文仅就智能建筑中空调系统的节能做一些简要论述。
　　1.智能建筑内通风、空调系统设计与节能
　　 1.1建筑内的温度标准的确定
　　 冬季过高和夏季过低的温度不但会造成能源的浪费，也会给人体带来不舒适。有资料表明，选择合理的室内温度，对暖通空调系统的节能有重要的作用。智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统，实现信息共享，进行综合管理，其作用和效益是巨大的。
　　 夏季供冷情况：夏季空调中围护结构的负荷只是其中的一部分，室内温度对空调负荷的影响表现在围护结构的负荷变化。下面的表1为我国一些城市在不同室内空调温度下的能耗比较，从表中可见，在热舒适性许可的条件下将夏季室内空调温度适当提高也可以起到明显的节能效果，对于围护结构负荷占空调负荷大的宾馆、办公楼等现代智能建筑减小室内外温差将取得明显的节能效果。例如夏季室内温度从26℃提高到28℃，可减少18%--22%的冷负荷。冬季供热情况：冬季的采暖设计是用稳态传热的原理来计算的，室内温度对负荷的影响可以直观得到，在热舒适性许可的条件下将室内采暖温度适当降低可以起到明显的节能效果。
　　 表1不同室内空调温度下的能耗比较
　　
　　
　　 1.2合理选择冷冻机的规模
　　 对高层建筑调查表明，冷冻机组装机容量过大是造成能源浪费的普遍原因。过大的制冷规模使机组能效降低，运行价格过高，并将导致湿度过低，温度波动，影响人体舒适性。因此合理选择冷冻机规模不仅可节约巨大的初投资和运行管理费用且将有利于节能。
　　 1.3新风量选择
　　 新风量的大小主要根据室内允许的CO2浓度来确定，CO2允许浓度值取1000×10-6，每人所需新风量30--40m3／h。但是，以CO2浓度作为指标，不仅考虑了对人体的危害，也综和考虑了温湿度、废气、和粉尘等其它污染因素的影响。因而在除了气体之外的其它因素良好的情况下，可以考虑减少新风量。在ASHRAE90--80规定，有回风的系统可以使新风量减少到10--13m3／h。
　　
　　2.智能建筑通风、空调系统的综合管理与节能
　　 智能建筑的管理系统是一个智能化的综合管理系统，它能利用收集到的楼内相关资料，分析整理成高附加值的信息；运用先进技术和方法来对建筑内的设施进行监视、控制和管理，使大楼内空调系统的作业流程更有效、运行成本更低。
　　 2.1提高室内温湿度控制精度
　　 在满足人体舒适性条件下，根据室外温度变化，动态调节室内温度设定值，温度17―28℃，相对湿度40%--70%，冬季取低值，夏季取高值。同时要选择高精度的楼宇设备自控系统来满足室内温湿度控制精度的要求，例如，空调的温控范围为23±3℃；当控制精度为±1℃时，温控范围为25±1℃。显然提高控制精度有利于节能。有资料表明，相对超过空调系统控制精度1℃范围所造成的能耗损失将在10%以上。因此，空调系统温湿度控制精度越高，不但舒适性越好，同时节能效果越明显。
　　 2.2新风量控制
　　 采用CO2浓度控制装置，在回风管道上设置CO2浓度检测器，根据回风中CO2气体浓度自动调节新风风门的开度；根据室内人数变动规律，采用统计学的方法，建立新风阀控制摸型，以相应时间而确定的运行程式进行程序控制新风阀，以达到对新风量的控制。有数据表明，在较寒冷地区，自动控制新风阀门比固定新风阀，在夏季系统冷负荷减少24%左右，在冬季系统热负荷减少68%左右。
　　 2.3空调设备的适宜启停控制
　　 通过楼宇设备自控系统对空调设备进行建筑预冷、预热最佳启停时间的计算和控制，以缩短不必要的预冷、预热的多余时间，达到节能的目的，同时在建筑预冷、预热时关闭室外新风阀，不仅可以减少设备容量，而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。
　　3.结论
　　 （1）在进行智能建筑通风、空调系统的设计时，选择合理的室内温度，对暖通空调系统的节能有重要的作用；用PMV指标进行节能设计，以能耗较小的风扇提速谋取同样的PMV指标的手段局部取代能耗较大的制冷量；选择合理的冷冻机规模可节约巨大的附属设备开支和维护费用；对于最小新风量的确定，在除了气体之外其它因素良好的情况下，可以考虑减少新风量。
　　 （2）在对智能建筑通风、空调系统的综合管理中，利用高精度的楼宇设备自控系统来满足室内温湿度控制精度的要求；根据回风中CO2气体浓度或室内人数变动规律，采取相应的控制方法来满足新风量的要求；通过楼宇设备自控系统对空调设备进行建筑预冷、预热最佳启停时间的计算和控制。
　　 综上所述，利用智能化手段对高层建筑节能进行研究，效果将极为显著。
　　
　　参考文献
　　［1］刘东，陈沛霖，张云坤，等.建筑环境与暖通空调节能［J］.节能技术.2006.6
　　［2］李林.智能大厦系统工程［M］.北京：电子工业出版社.2008.5
　　［3］电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册［M］.（第二版）.北京.中国建筑工业出版社，2005.3
　　［4］赵哲身.国外智能建筑节能综述［M］.北京：清华大学出版社 2008.3

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-560865.htm