夏热冬冷地区商场全空气系统节能策略

夏热冬冷地区商场建筑全空气系统

全年节能策略研究总

体

研

究

思

路负荷特点商场特点商场负荷规律全空气系统形式室内送风状态点与室外气温特点的关系提出室外气候分区方法确定不同气候条件下空调运行策略估算节能效益目录1、商场建筑特点2、商场负荷特点3、商场空调主要形式4、存在问题5、空调运行策略1、商场建筑特点商场建筑—围护结构特点夏热冬冷地区的商场建筑多是低层建筑或者住宅楼的裙房，面积2000-10000m2不等，均属于大体量建筑。大部分商场建筑围护结构均采用的是《公共建筑节能设计标准》出台以前的标准。商场建筑—人员密度特点数据表明，南京地区商场峰值人员密度为0.7-1人/m2，均值人员密度为0.25人/m2。客流影响因素季节气候节假日商家促销经济状况节假日商场人流情况商场建筑—照明负荷特点商场一般照明的功率在40w/m2。有时为达到吸引顾客的目的，局部照明功率可达200w/m2。商场照明情景特定功能照明其

他

特

点营业时间长——夏热冬冷地区商场的每日营业时间为9：00～21：00，长达12小时，全年无休；运营能耗高——冬季，室内设定温度过高;夏季，不良的通风造成空调制冷能耗增加；商场建筑的部分格局会随季节或需求的不同而变动，故要求空调设备具有一定的灵活性。2、商场负荷特点商场负荷特点1、商场建筑人员多且复杂，人员负荷和新风负荷占冷负荷的大部分,所占比例约为45-70%，而建筑围护结构负荷所占比例很小，约为15-25%。2、为保证商场的采光和广告效应，商场使用的各种照明设备较多且发热值高导致照明负荷较大，所占比例约为15-30%。商场室室内温温度既既要考考虑顾客的的需求求，也要要考虑虑商场职职工的的要求求。商场室室内环环境特特点3、商场场空调调主要要形式式节省机机房面面积，，但新新风量量不够够，不不利于于过渡渡季节节的节节能。。省去机机房面面积，，节约约风管管，但但存在在噪声声，且且供回回水管管道多多，增加漏漏水几几率，，新风风量不不足处理热热湿负负荷能能力大大，过过渡季季可实实现全全新风风运行行，水水管少少，减少漏漏水现现象占占用机机房面面积大大，风风道断断面尺尺寸大大。VRV系统全空气系统风机盘管+新风系统4、存在在问题题1、在过过渡季季节，，对室室外新新风利利用量量不足足，与与室外外气候候工况况结合合不够够密切切。2、商场场夏季季室内内温度度设定定过低低，冬冬季设设定温温度过过高，，是目目前商商场存存在的的普遍遍现象象。3、缺乏乏完善善的管管理制制度，，智能能化管管理水水平较较低，，不能能很好好的找找到空空调的的启停停时机机及控控制方方式。。5、空调调运行行策略略空调运行策略分区原则全年工况区域划分转换温度定义送风状态点的分析1保持商场内部的温、湿度等参数在规范要求范围内；并合理利用波动值，减少使用冷、热源；2分区适宜，既能较为精确的调节运行，又减少控制、调节的环节；3避免出现为调节室内温湿度而出现的冷、热量抵消问题；4（扩大不用冷、热源的时间。冬、夏季，充分利用室内回风，保持最小新风量，节省能量；在过度季，充分利用室外新风的调节能力，推迟或减少实用冷、热源。5.1分区原原则5.2商场的的参数数信息息商场基本参数热工参数w/(m2.k)屋面0.7外墙0.8楼板1.0室内环境参数室内设计温度夏季：26℃冬季：18℃空调季节夏季6-9月；冬季12-2月运营时间：9:00-21:00人员密度0.25p/m2照明功率40w/m2建筑尺寸30m*50m*(4.5m*5)5.3商场测测试（南京京）山西路百货温度10月测试数据（℃）功能时间10:0011:0013:0015:0016:00一层地点124.224.224.824.825.2珠宝、鞋卖场一层地点224.825.025.826.026.1三层地点122.922.622.522.422.6衣服卖场三层地点224.223.722.723.423.6室外2122.223.82423.7山西路百货温度1月测试数据（℃）功能时间10:0011:0013:0015:0016:00珠宝、鞋卖场一层地点一9.110.211.411.812.2一层地点二9.810.811.811.912.6三层地点一11.411.712.613.213.8衣服卖场三层地点二10.410.511.812.412.6室外气温0.81.24.13.93.6南京6-9月份室室外气气温趋趋势图图划分原原理：：利用用全空空气系系统较较强的的季节节性特特点，，采用用同一种种空气气处理理过程程方法的相似似室外外气象象参数数划分分为一一个区区域统统一控控制运运行5.4全年工工况区区域划划分夏、冬冬季室室外气气温与与送风风温度度趋势势图注：Th定义为为“上上转换换温度度”，，Tl定义为为“下下转换换温度度”。。在冬季季工况况下，，商场场建筑筑室内内设置置温度度越高高，对对应的的送风风状态态点随随之变变高，，且增增幅较较大，，空调调机组组能耗耗将变变高。。冬季不不同室室温下下，室室外温温度与与送风风温度度趋势势图夏季工工况划划分空调系统夏夏季工况的的分区，N为室内状态态点，O为送风状态态点，Th、Tl为上、下转转换温度。。5.6多工况分区区及调节策策略Ⅰ区处理过程程：室外空气状状态处于此此区内，为为夏季最炎炎热季，送送风区域在在Tl等温线下方方处，hc-ho>hn-ho。此时尽可能能的多采用用回风以降降低混合点点C的焓值，减减少空调机机组的处理理焓差。通通常的做法法是采用满满足卫生要要求的最小小新风比。。Ⅰ区处理过过程Ⅱ区处理过程程：如果仍采用用新风与回回风混合，，其混合点点C点的焓值必必将高于新新风焓值hw，空调机组组处理的焓焓差hc-ho显然大于hw-ho，即采用混混合风的耗耗冷量将大大于直接采采用全新风风时的耗冷冷量。此时，应将新新风比调为100%。此时时尽管管hw<hn，但是是其差差值不不足以以承担担室内内热量量，因因此要要求表表冷器器继续续供冷冷。Ⅱ区处处理过过程Ⅲ区处理理过程程：室外状状态点点与送送风区区域重重合，，直接接将新新风送送入室室内，，无冷冷热量量消耗耗，无无需加加湿处处理。。Ⅲ区处处理过过程Ⅳ区处理理过程程：送风区区域与与室内内状态态点重重合，，按照照理论论分析析，应应将最最小新新风量量加热热后送送入室室内，，但在在实际际运行行中，，这明明显是是不合合适的的。所所以，，可直直接利利用室室外新新风，，可根根据新新回风风比控控制室室内湿湿度要要求，，而不不消耗耗热源源，达达到经经济节节能的的目的的。冬季工工况的的划分分空调系系统冬冬季工工况的的分区区，N’为室内内状态态点，，O’为送风风状态态点，，Th’、Tl’为上、、下转转换温温度。。Ⅰ区处理理过程程：室外空空气温温度低低于冬冬季下下转换换温度度Tl’’，含湿湿量小小于送送风点点含湿湿量，，送风风域在在Th’’等温线线以上上。属属于较较为寒寒冷的的冬季季工况况。采采用最最小新新风比比，对对空气气加热热加湿湿处理理。加加湿量量为dO’’-dC’’，加热热负荷荷为室室内负负荷Qn与新风风热负负荷Qx之和，，即Q=Qn+Gw(iN-iW)，新风风量最最小，，加热热量亦亦最少少。Ⅰ区处处理过过程Ⅱ区处理理方法法：此区处处理方方式基基本与与Ⅰ区相同同，区区别的的是此此区不不需要要加湿湿处理理，采采用调调节新新回风风比调调节湿湿度。。Ⅱ区处处理过过程Ⅲ区处理理过程程：此区室室外空空气状状态落落在Th’’和Tl’’之间，，与送送风区区域重重合，，湿度度dw’’<do’’，应最最大量量采取取新风风，不不需加加热，，需加加湿处处理。。Ⅲ区处处理过过程Ⅳ区处理理过程程：此区内内，送送风区区域与与室内内状态态点重重合，，按照照理论论分析析，应应将最最小新新风量量加热热后送送入室室内，，但在在实际际运行行中，，这明明显是是不合合适的的。所所以，，在运运行时时可将将此区区整定定为夏夏季运运行工工况，，降低低室内内温度度设定定值，，直接接利用用室外外新风风，根根据新新回风风比控控制室室内湿湿度要要求，，而不不消耗耗热源源。Ⅴ区处理过过程：在此区内内，可视视为过渡渡季，且且室内状状态点与与送风区区域重合合，直接接使用新新风，不不消耗冷冷、热源源。但室室外空气气湿度较较室外低低，可适适当加湿湿，保证证湿度环环境。Ⅴ区处理理过程Ⅵ区处理方方法室外状态态点与送送风区域域重合，，直接将将新风送送入室内内，无冷冷热量消消耗，无无需加湿湿处理，，和夏季季Ⅲ区处理情情况相似似。各工况分区区条件及调调节方案工况类型工况区分区条件室内温度调节室内湿度调节冷水阀加热阀加湿阀夏季Ⅰtw>th,hw>hn冷水量冷水量调节关闭关闭Ⅱtw≥th,hw<hn冷水量新回风比调节关闭关闭Ⅲt1<tw<th新回风比新回风比关闭关闭关闭Ⅳtw≤tl新回风比新回风比关闭关闭关闭冬季Ⅰtw<tl',dw<do'加热加湿关闭调节调节Ⅱtw<tl',dw>do'加热新回风比关闭调节关闭Ⅲtl'<tw<th',dw<do'新风加湿关闭关闭调节Ⅳtl'<tw<th',dw>do'新回风比新回风比关闭关闭关闭Ⅴtl<tw<th,dw<do新风加湿关闭关闭调节Ⅵtl<tw<th,dw>do新回风比新回风比关闭关闭关闭结合上表和和系统工况况划分方式式可看出，，对于空调调系统夏季季工况，约约有58.3%的时间（Ⅰ、Ⅱ区）是耗能能运