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下载所得到的文件列表173 复杂空调系统输送能效比计算方法的探讨.doc
文档介绍：
1 复杂空调系统输送能效比计算方法的探讨 1 深圳市建筑科学研究院有限公司卜增文夏春海周俊杰赵伟摘要:《公共建筑节能设计标准》中对于输送能效比的计算比较简单, 如果空调冷冻水系统设计为多级泵,且各级泵输送的供回水温差和流量不同的复杂系统,即不能直接根据《公共建筑节能设计标准》已有的公式进行计算。本文以实际工程为例,根据输送能效比的基本定义,用三种方法进行计算和对比分析,得出结论:以结果为导向,采用冷水机组的额定制冷量和系统参与输送流体所有水泵电机的额定功率进行评价,既能简化计算,更切合实际地评价设计的合理性,也能控制实际运行时的输送能效比 ER。关键字: 复杂空调系统输送能效比额定制冷量 0 引言评价空调系统中水系统输送效率的参数有两个, 一个是已经作废的《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设汁标准》( GB50189 - 93) 中推荐的“水输送系数”( WTF ), 另一个是《公共建筑节能设汁标准》( GB 50189 - 2005 ) 中的输送能效比( ER ), 两者的关系为: ER=1 / WTF 。所以,严格来说这两种方法是一样的。 ER= 0.002342 H/( ΔT ·η) (公式 1) 式中: H ――水泵设计扬程, ΔT ――供回水温差, ℃; η――水泵在设计工作点的效率, %。公式 1 是依据一次泵系统的输送能效比的计算公式,显然,多级泵水系统的 ER 根据公式1 计算和评价不太合适。因此,《〈公共建筑节能设计标准〉广东省实施细则》 5.3.27 条对此做了补充说明: (1 )空气调节冷热水系统的输送能效比( ER )采用公式 1 计算,且不应大于 0.0241 。(2) 对于多次泵系统, 每增加一次泵, 输送能效比 ER 可增加 0.00312 。当多台多次泵各自的扬程和效率不同时, 多次泵的扬程和效率可按流量的加权平均值计算; 当一次泵各自的效率不同时, 按照流量的加权平均值进行计算。在多次泵系统中的效率应取一次泵和多次泵效率的平均值。不管是《公共建筑节能设计标准》还是〈公共建筑节能设计标准〉广东省实施细则》, 对于输送能效比的计算方法看起来都很简单,涉及到变化的参数只有水泵的扬程和效率。但是,实际工程中碰到两个问题: (1 )通常的设计,一级泵和二级泵的供水温差是不变的。但是,对于下述实际工程采用三级泵系统, 每级泵的供回水温差、流量不同, 同级泵流量和温差也不相同, 运行特点不清晰, 用公式 1 来计算, 则水泵的供回水温差ΔT 不能确定, 空调系统输送能效比 ER 无法计算。(2) 设计供回水温差是 5℃, 满足标准要求, 但是空调系统运行的时候, 很多是大流量, 小温差,按照这个指标计算的 ER 值没有起到约束水泵输送能耗的目的。 1“十一五”科技支撑计划“降低大型公共建筑空调系统能耗的关键技术研究与示范” 2006BAJ01A08-03 2 第二个问题比较复杂, 另行讨论。下面就以实际工程为例, 讨论对复杂空调系统输送能效比 ER 的计算。 1 工程概况本工程是一所大型医院,位于深圳市南山区,建筑面积 35.2 万平方米,由行政信息楼、住院楼、门诊医技楼等多种类型的单体建筑组成。空调系统冷热源采用水蓄冷、冷机串联低温供水(最低供水温度为 4℃) 、大温差环网供水、多级泵系统、温湿度独立控制系统等多项新技术。冷源为 4 台蒸汽双效吸收式冷水机组、 2台备用离心式冷水机组,蒸汽吸收式冷水机组冷水进出水温为 20~6 ℃,额定制冷量 3489kW , 离心式冷水机组冷水进出水温为 11~4 ℃及 13~6 ℃,额定制冷量 3516kW 。离心式冷水机组利用夜间低谷电力将冷量储存在蓄冷水池中,供白天空调使用。冷源采用二次泵系统输送到各分控站,分控站设混水泵, 水系统实际为三次泵系统。一次泵和二次泵冷水供回水温差为 14℃, 三次泵供回水温差为 5℃。冷水流程图如图 1 所示,系统冷冻水泵的参数见下表 1 。本文不讨论该水系统是否合理,只讨论这样的系统输送能效比 ER 如何计算。表1 冷冻水系统各水泵参数水泵编号运行台数冷冻水泵名称流量 m 3 /h 扬程 kPa 功率 kW 水泵效率% B1-1~3 二用一备吸收式冷水机组冷水一次泵 570 150 37 80 B1-4~5 一用一备离心式冷水机组冷水一次泵 570 150 37 80 B1-6~7 一用一备蓄冷水池冷水一次泵 570 150 37 80 B2-1~3 二用一备冷冻水二次泵 620 220 55 80 B2-4~5 一用一备蓄冷水池二次泵 570 290 75 80 B3-A-1~3 二用一备住院楼 a 分控站三次泵 225 220 18.5 80 B3-B-1~3 二用一备住院楼 b 分控站三次泵 225 220 18.5 80 B3-C-1~3 二用一备住院楼 c 分控站三次泵 225 220 18.5 80 B3-VIP-1~3 二用一备 VIP 楼分控站三次泵 250 220 22 80 B3-XZ-1~2 一用一备行政信息楼分控站三次泵 225 220 18.5 80 B3-HQ-1~2 一用一备后勤服务楼分控站三次泵 150 220 15 80 B3-SS-1~2 一用一备 ICU 、手术室分控站三次泵 150 220 15 80 B3-CT-1~2 一用一备 CT 分控站三次泵 225 220 18.5 80 B3-MZ-1~2 一用一备门诊医技分控站三次泵 250 220 22 80 B3-MZ-3~4 一用一备门诊医技分控站三次泵 250 220 22 80 B3-MZ-5~6 一用一备门诊医技分控站三次泵 250 220 22 80 B3-MZ-7~8 一用一备门诊医技分控站三次泵 250 220 22 80 B3-JZ-1~2 一用一备急诊分控站三次泵 150 220 15 80 图1 空调水系统原理图图1 空调水系统原理图 3 2 输送能效比的计算本项目空调水系统, 不但冷冻水泵的运行关系复杂, 各级泵的供回水温差、水流量也不同,不能直接用公式 1 计算系统总 ER 。本文采用下面几种方法来进行计算。 2.1 根据定义进行计算 2.1.1 根据水泵的输送能力计算《〈公共建筑节能设计标准〉广东省实施细则》定义输送能效比 ER : 空调冷热水循环水泵在设计工况点的轴功率,与所输送的显热交换量的比值,无因次。 LJ SBNN/ ER 1= (公式 2) 式中: SBN ——水泵的轴功率, ?/ 102 /QHN SB??, kW ; LJN ——水泵输送的冷量, c???TQN LJ= , kW 。如果按照公式 2 计算,各次水泵所输送的冷量不一样,计算结果见表 2。显然,根据公式 1 和公式 2 计算 ER ,结果不唯一,设计人员很容易通过修改水泵设计流量和设计温差满足节能设计标准,而实际结果并不能实现节能设计,是有问题的。但是为计算本项目水系统总 ER ,冷量取各次水泵所输送冷量的最小值即 21802kW 。表2 各次水泵输送冷量名称总1
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