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除湿新风温湿度控制系统在绿色建筑中实践
发布者:任你博娱乐 发布时间:2019-03-07 00:24

 

   

  本文重点介绍辐射冷暖与除湿新风相结合的温湿度独立控制系统在上海某绿色建筑中的应用。辐射制冷系统所需的冷水具有温度较高、制取能耗低、可充分利用可再生能源来获得等特点,本项目辐射制冷所需的高温冷水由直接提取土壤源埋管冷水、太阳能吸附式制冷机组提供的冷水和高温冷水热泵制取的冷水共同组成,由楼宇控制系统根据日照情况、室内负荷情况等因素自动调配。

  慧聪智能家居网环境与能源问题目前已经成为全世界所共同面临的一个热点问题,随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑能耗在能源消耗中所占的比例越来越大。因此,降低建筑能耗、提倡和推广绿色建筑已经成为缓解能源问题的有效手段。绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源——节能,节地,节水,节材,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

  该项目建筑是一座小型办公楼,位于上海市松江区(易能大厦),总建筑面积3000平方米,为地下一层、地上5层的建筑结构。为了打造具有示范效应的低碳办公楼宇,该项目在设计之初就将节能、环保的理念渗透到大楼的每个细节中。通过外墙内保温、外遮阳、屋顶休闲露台等措施改善了围护结构的保温隔热性能,以被动的方式降低了暖通系统的显热负荷,为辐射制冷系统的使用创造了条件。本项目的暖通系统采用温湿度独立控制的方式,辐射制冷系统主要采用可再生能源作为自己的冷源,负责消除绝大部分的显热负荷,除湿新风系统负责消除全部的湿负荷和部分显热负荷,同时负责控制室内的含氧量,打造出恒温、恒湿、恒氧的办公空间。除了暖通系统节能以外,该建筑的照明系统也采用了节能措施:根据季节、时间、阳光强度的不同,系统自动调节外遮阳系统角度、根据室外光线强度自动调节办公室内的LED灯的亮度等。整个大楼的运行控制由BMS楼宇自控系统统一管理,对建筑内的多冷热源、辐射制冷暖末端系统、新风系统、灯光系统、外遮阳系统进行分区域控制、管理、数据记录,从而为创造舒适办公环境以及节约能源、降低运行费用起到重要作用。本文将着重介绍暖通系统的辐射制冷系统和新风除湿系统的构成、节能措施、控制逻辑以及相关的设计参数。

  在夏季制冷时,共有三个制冷源:高温冷水热泵、太阳能空调、土壤源埋管可供系统选择使用,能源管理中心会根据气候条件的不同,以太阳能和土壤源优先的原则进行选择或搭配。从能源管理中心输出的冷量经由输配管路大部分供给辐射制冷末端,来消除室内的显热负荷。还提供部分冷量给新风处理机组的预冷段,以减低新风处理过程中对高品位能源的消耗。

  在本项目中,土壤源埋管起到以下几方面的作用:夏季直接换取土壤中的冷量供辐射制冷系统使用、冬季作为地源热泵主机的源侧为辐射采暖系统提供能量、春季晴好天气时储存部分太阳能制冷机组制取的冷量、秋季储存部分太阳能集热器收集到的热量。

  本项目的土壤源热泵采用单U垂直埋管的方式,实际井深102米,有效井深100米,钻井直径为140mm,设计垂直钻井共40口,分两组。其中一组7口井,夏季作为低温冷水热泵主机的源侧,为新风处理机组的除湿段提供能量。剩余的33口为一组,在夏季前期水温在低于22℃时可直接提取供辐射制冷末端使用、在夏季中后期水温低于26℃时在夜间和节假日用于延缓室内温度的上升。

  为了承受秋季太阳能热水加热土壤时的温度和压力,本项目的地埋管采用PE-RTII型的管材和管件,垂直埋管为单UDe32mm。

  常规的地源热泵正常工况为5℃供水12℃回水,用于风机盘管空调系统,能效比一般在4~5之间。由于在本项目中制冷末端采用的是辐射末端,供水温度需求在15℃以上,在这种工况下,地源热泵主机的能效比会大幅度地提高,本项目采用的是在常规热泵基础上改进的高温冷水热泵,能效比可以达到7以上。

  在本项目中,高温冷水地源热泵共有两个排热回路:地埋管回路和闭式冷却塔回路。在室外湿球温度低于26℃时,使用闭式冷却塔,在室外湿球温度高于26℃时,切换到地埋管回路。

  太阳能吸附式制冷是一种利用太阳能热量为驱动能源的新型制冷方式。在制冷季节日照越强的时候,也是室内制冷的负荷越大的时候,因此太阳能制冷具有供给与需求相同步的特点,是太阳能这一可再生能源综合利用的一种很好的方式。

  考虑到太阳能制冷是一种新型的冷水源,还处于研发试验阶段,具有一定的风险,因此,在本项目中地源热泵主机和地埋管设计为具备全负荷运行的能力。

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