某大型公共建筑空调系统节能诊断与分析

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随着国内经济飞速发展,近年来公共建筑数量和体量不断增长,公共建筑对其空调系统的设计要求越来越高。一套完善的空调系统在投入使用之前,包括了设计、施工、调试及运行管理等环节,一旦某些环节出现问题,如设备选型不合理、施工质量不过关、系统调试过程不完善以及运行管理不妥当,将直接导致其运行能耗过高。综上,大型公共建筑空调系统具有相当大的节能潜力,也是建筑节能改造的重点方向。大型公共建筑空调系统包括了冷热源机组、输配系统、末端等环节。各环节彼此的耦合性强,设计难度大,而旧有的设计易造成系统无法到达设计参数、能源浪费等现象。因此,需要对空调系统进行诊断测试。本文以四川省某办公建筑为研究对象,通过调研与测试,对办公楼空调运行现状及问题进行全面统计记录,排查硬件设施故障及施工不完善导致的系统设备无法投入运行等问题。对于冷热源机组运行的分析,夏季是根据机房历史运行数据记录表中的数据进行分析,而冬季锅炉运行则通过实地测试进行记录分析。通过分析结果,笔者发现无论在夏季还是在冬季,该办公楼空调系统冷热源机组运行期间水系统供回水温差都存在“大流量,小温差”的现象,而夏季部分时间段还出现了回水温度过高、机组开启台数不合理等问题。针对这些问题笔者结合系统实际运行故障和不合理分析认为水泵未实现变频运行以及通断型阀门控制的风机盘管系统管网非线性特性是导致系统出现“大流量,小温差”的主要原因。另外,经调研分析发现因办公楼空调区域增加,末端盘管数量增多,水系统阻力增大,导致系统水流量小于设计流量,进而出现了回水温度过高的现象。此外,本文还重点对位于该办公楼楼顶的新风全热回收机组运行效率进行实测与分析。通过前期的调研,笔者发现全热回收机组运行缺乏调试及控制策略,导致开启热回收转轮的同时旁通阀也处于开启状态,且电机传动带断裂等故障导致转轮电机并未带动转轮运行,处于空转状态,不仅达不到能量回收的目的,还增加了系统能耗。笔者在排除机组运行故障之后,对全热回收机组新排风温湿度进行测试,因测试时间为冬季,办公楼冬季室内未考虑湿度控制,故仅对全热回收机组的显热回收部分进行分析。由分析结果发现,机组在测试期间显热效率处于30%-40%之间波动,没有达到规范要求的热交换效率值,但本文通过对测试期间热回收量的计算,发现即使在热回收效率不高的情况下其节能效果仍然可观。文章最后,笔者针对空调系统的故障问题提出改造建议,根据机房运行记录数据和全热回收机组的测试数据,提出系统优化运行的方案,并分析制定了全热回收机组运行控制策略,结合对空调系统设备的全面检查提出完善能耗监测的系统的方案,从而使得机组运行更高效节能,办公楼空调系统到达真正智能化控制的目的。
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