变制冷剂流量空调系统列车论文
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篇1：变制冷剂流量空调系统列车论文
变制冷剂流量空调系统列车论文
0前言
我国经济的持续高速发展，客观上对交通和运输提出了更高的要求。铁路作为交通运输市场的传统主导，近年来却面临着高速公路和民航运输的巨大挑战。近期国家不仅规划建设跨省铁路项目沿海铁路（上海—宁波—深圳—香港快速铁路），以实现全国范围“四横四纵”铁路快速客运通道构想，而且正在积极筹建中巴铁路，实现我国新疆与巴基斯坦的陆上交通，以及建设中缅铁路—西南出海铁路大通道，架设南亚大陆桥以加快我国西部大开发。中国铁路网将在全球战略定位的基础上，具有新的战略意义。对于铁路客运市场来说，实现客车的高速化、舒适化显得尤为迫切。面对新的更高的要求，我国列车客车空调通风系统一方面需要有条件的吸收引进世界最新科技成果，一方面需要加强自主创新。
目前我国现有使用的列车空调大部分采用单元式空调机组，这种列车空调的控制系统简单,仅能通过控制机组的开停对机组进行安全保护和对客车车厢内进行温度控制,难以满足极不稳定的列车空调运行工况,不能满足乘客对舒适性的要求。又由于空调通风机始终满负荷运转状态,不能根据热、湿负荷变化而调节,造成严重的能耗浪费。[2]
变冷媒流量空调系统(VRF)，自1982年日本Dakin公司首先推出以来，二十几年中得到迅速发展和推广，已经在民用建筑上被广泛应用。VRF系统的特点可以有效解决现有列车单元式空调机组的不足。
1VRF系统的特点
（1）VRF系统根据系统负荷情况，通过变频控制器自动调整压缩机转速（变频范围50%~130%），使系统内冷媒的循环流量得以改变，进而对制冷量进行自动控制以符合使用要求，从而能保证在负荷变化范围内，压缩机以较高的效率运行。VRF空调系统在部分负荷时的能效比相当高，当部分负荷率在40%～60%之间变化时，VRF空调系统的能效比相对最高[4]。可见，列车在多变的气候条件下，大部分时间空调处于低负荷工况，VRF空调系统在低负荷状态下运行时能耗小，能效比更高，故可有效地节约能源。
（2）VRF空调系统拥有一套方便、专用的微电子系统，能提供控制、检测、管理包括能量消耗等项目的各项功能，可以实现优越的控制功能：a．成组控制，通过遥控器连接机组；b．区域控制，将几组作为一个区域，通过集中遥控器上的操作按钮对其进行控制；c．组块控制，用集中检测面板控制整个系统，监控数据通过数据站、主站传送到集中检测面板上。灵活的控制系统尤其适用于列车卧铺车厢，可以分别独立的对各包厢单元进行调温、除湿、控制风速多功能控制，从而保证各卧铺包厢的舒适性。
（3）VRF系统由一台室外机和数台室内机组成，因而又称为多联机空调系统。多台不同种类的室内机由一个冷媒管路连接，每一台室内机可以根据控制单元的要求，进行独立的制冷或制热的运转。目前变制冷剂流量最先进的空调技术，室内机数量可多达16台，并可进行独立的控制；由于VRF技术解决了回油运转问题，使室外机与室内机之间的冷媒管长度延至l00m，室内机与室外机之间的高低差增加至50m，各室内机之间高差可允许15m。
2软卧车厢的立面特点和负荷特点
（1）软卧车厢车体长25米，每节有10个包厢，依次排列相连接。各包厢尺寸相同、方位一致，包厢外是公共通道，没有可供休息桌椅，乘客主要在包厢内休息；
（2）包厢尺寸：2.05×2×2.54（长×宽×高：米），每个包厢分上、下铺共4个铺位，包厢内立面空间小，乘客只能在铺位坐立和躺卧，其它活动区域很小；
（3）整节车厢呈狭长形，车内定员为41人(包括1名乘务员)。车体6个表面均为散热面，车厢冷、热负荷大，各包厢冷、热负荷基本相同；
（4）车厢内温度冬季应不低于22℃，夏季不高于26℃，应保持空气新鲜；（“铁标”规定）
软卧车厢相对硬座、硬卧车厢车内人员少，新风负荷和新风量较小；包厢内舒适性要求高，各铺位空间温度场和微风速场应尽可能均匀稳定。根据软卧车厢的立面特点和负荷特点，VRF空调系统的多联机方式符合列车软卧紧凑包厢分隔的立面形式,适用于软卧车厢狭长空间的冷量输送。本文提出采用变冷媒流量空调通风系统替代单元式空调机组的新思路，对列车软卧车厢使用VRF空调系统做管路设计。
3列车软卧车厢VRF空调系统管路设计
3.1新风管路
列车软卧车厢采用VRF空调送风系统,外部空气通过车体一侧新风口、新风吸入箱，经过滤网过滤后进入全热交换器，与车厢内排风热湿交换后，新风由新风管道送至每个卧铺包厢吊顶内的静压箱。新风与室内机处理后的回风在其中充分混合后送至各个软卧包厢中。
3.2回风管路
软卧包厢顶部送风在室内循环后，沿包厢底部的出风格栅排出到包厢外的行人走廊。如图2，在每个卧铺间吊顶上分别安装一台室内机组，室内机连接回风口设置在卧铺间对面车窗以上，回风经由走廊侧壁吸入回风口，再由回风管引入室内机处理。这种送回风方式，不同于列车单元空调机组仅在车厢走道门外吊顶处设置一个的集中回风口，防止集中回风混杂的烟气在负压作用下又诱引入车厢卧铺间，从而有效避免空气二次污染。
3.3排风系统
VRF空调系统的排风一部分由全热交换器与新风热量交换后排出。设计时，室内排风可以从车厢内卧铺包厢吊顶上接小段风管直接吸入，经过换热机热交换后连接由排风管引至车厢底部排出。另外部分废排气由废排风机通过车底的横向风道与软卧车厢包厢外走廊侧壁的风道相连，吸入废排气至车体外，为保证车厢内正压，废排风机与压力保护阀连接。
3.4冷凝水管管路设计
VRF空调系统的每台室内机都引出一条冷凝水管，并由一条总冷凝管道顺次的按照1%的坡度连接，一起排到列车洗漱间或卫生间。冷凝水管直接从室内机的凝水盘底部引出，凝水盘不存水，可以减少滋生细菌现象发生。
3.5冷媒管路设计
VRF空调系统室外机与室内机冷媒配管连接方式有三种：线性分流方式、端管分流方式和组合方式。制冷压缩机吸气管路过长会引起制冷系统的制冷能力降低和单位制冷量耗电量的增加，所以必须综合考虑配管与节能两方面的`因素。软卧车厢上选用的是线性分流方式，如图3所示。通过冷媒分歧管和管道接头将各室内机顺次连接在一起，这种配管方式特别适用于列车车厢这种纵深较长的空间。因每间包厢外形尺寸相当，空调负荷也相当，室内机选择同一型号，并且安装在各包厢吊顶同一标高上，所以冷媒管路设计简单，不需要分区。目前冷媒配管采用同径化管道系统技术，只需冷媒主管道管径相同就可以应用。由于采用统一管径，管道施工和管径选择大量简化，系统运行稳定并且易于维护。
根据车厢尺寸和室内、外机的布置，设计配管长度为60m。VRF系统室内机以冷媒R22作为传热介质，其传送的冷量几乎是以等流量水的10倍、空气的20倍，所以列车车厢空调的冷媒配管管径很小，（以10HP的室外机为例，对应冷媒管管径φ28.6mm，外加不足10mm厚的高效的橡塑保温材料。）无需如传统的空调系统那样占据大量的管道空间。系统采用冷媒直接蒸发式供冷，省去了水系统换热的能量传递环节，从而减少了输送耗能及冷媒输送中的能量损失。
4结论
变制冷剂通风空调系统既能体现车厢内各包厢的立面和负荷一致性，又可以满足各包厢空调的独立性控制和舒适性调节要求,同时实现列车低负荷条件下的节能。通过管路设计,说明软卧车厢使用VRF空调系统的可行性。列车采用VRF空调系统的舒适性和安全性需要进一步研究和实验分析。
参考文献
1.彦启森.论多联式空调机组.暖通空调,,32(5):2～4
2.刘希女.变频技术在列车空调系统中应用的思考.制冷与空调,,3(4):51～53
3.陈焕新,杨培志.铁路空调客车硬座车厢空气品质的主观评价.制冷与空调,2003,3(4):57～59
4.薛卫华.变频控制热泵式VRV空调机组运行特性与节能性能实验研究.节能技术.2003，21（3）：3～5
篇2：空调系统节能论文
空调系统节能论文
1、减少冷热负荷
冷热负荷是空调系统最基础的数据，制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率也会减少，这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施：
（一）改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失是通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手：1。确定合适的窗墙面积比例，不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。2。合理设计窗户遮阳。3。充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。
（二）选择合理的室内设计参数
假设空调室外计算参数为定值时，夏季空调室内空气计算温度和湿度越低，房间的计算冷负荷就越大，系统耗能也越大。通过研究证明，在不降低室内舒适度标准的前提下，合理组合室内空气设计参数可以收到明显的节能效果。
1。温湿度变化对热舒适度的影响。假定人所从事的是极轻劳动（例如宾馆、商场中），穿着一般的夏季服装，空气流动速度取0。25m/s，壁面温度和空气温度相同。在相对湿度为50%的条件下，仅使室内空气温度变化时，统计不同室内温度下的PPD值和不同相对湿度下的PPD值。经分析以上数据可以看出，室内空气温度改变对室内热舒适度的影响非常大，而相对湿度的变化对人的热舒适感几乎没有影响。
2。室内设计参数的优化组合。室内空气温度对人的热舒适感影响很大，但对空调能耗的影响则比较小。而相对湿度对人的热舒适感影响很小，但是对空调的能耗影响很大。
综上所述，在确定室内设计参数时，为了保证较高的热舒适度，室内设计温度应取低一点，而在一定温度范围内，通过提高室内设计相对湿度的途径减少空调能耗。
（三）控制和正确使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20％～30％，控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。由于新风负荷接近总负荷的1/3，所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外，还要合理利用新风。春秋季或冬季，有些房间仍需供冷，此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时，可采用室外新风为室内降温，可减少冷机的开启量，节省能耗。
减少新风负荷应从以下两方面着手：1。不要随意提高最小新风量标准；2。杜绝非正常渠道引入新风。
2、提高冷源效率
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数，即单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关，仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’，T0’越高，Tk’越低，制冷系数越高。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高，否则制冷系数就会较低，产生单位冷量所需消耗的功量多，耗电量高，增加建筑的.能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施：
（一）降低冷却水温度
由于冷却水温度越低，冷机的制冷系数越高。冷却水的供水温度每上升1℃，冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理，停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭，否则，来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高，冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为冷却水降温。
（二）提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高，冷机的制冷效率越高，冷冻水供水温度提高1℃，冷机的制冷系数可提高3％，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度；关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，经过运行中的冷机的水量较少，冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。
3、利用自然冷源
由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响，在春秋季当室外空气温度较低时，室内空气温度仍然较高，仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间，即使在寒冷的冬季，由于室内的散热量没有途径散发到室外，室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷，不仅由于此时冷负荷较小，冷机制冷系数较低、能耗大，而且极端不合理。
比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种：一种是地下水；另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度，所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量，而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气，此时室外空气较低，可用于空调系统供冷。例如，北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃，冬季室外空气湿球温度一般低于0℃，这种温度下的空气是较好的冷源，可用于空调系统供冷。
此外，冬夏季利用全热交换器回收冷热量，也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜，满足人们的舒适要求，空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内，同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数，冬季比室外空气热，夏季比室外空气冷。通过全热交换器，将排风的冷热量传递给新风，可以回收排风冷热量的70％～80％左右，有明显的节能作用。
4、减少水泵电耗
空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用，而且耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8％～16％，占空调系统耗电量的15％～30％，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手：
（一）冷却水开式系统改为闭式系统
开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外，还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池，将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口，这种冷却水系统成为闭式冷却水系统，冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量，只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力，所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多，因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某饭店冷却水系统为开式系统，制冷机房和冷却水池设在一层，冷却塔设在十层屋顶，距地面33米，冷却水泵扬程为67米，配电功率为180kW，而改成闭式冷却水系统后，冷却水泵扬程只需25米，配电功率仅为75kW，每年可节电18万度，折合人民币10。8万元。
（二）减小阀门、过滤器阻力
阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中，要定期清洗过滤器，如果过滤器被沉淀物堵塞，空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。
阀门是调节管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡，以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗，所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。
（三）提高水泵效率
水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0～最大效率（一般80％左右）变化。在输送流体的要求相同，即要求的输出功率相同的条件下，如果水泵的效率较低，那么就需要较大的输入功率，水泵的能耗就会较大。因此，空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵，使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时，也要注意让水泵工作在高效率状态点。
（四）设定合适的空调系统水流量
空调系统的水流量是由空调冷热负荷和空调水供回水温差决定的，空调水供回水温差越大，空调水流量越小，从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少，流经制冷机的蒸发器时流速降低，引起换热系数降低，需要的换热面积增大，金属耗量增大。所以经过技术经济比较，空调冷冻水的供回水温差4℃～6℃较经济合理，空调热水的供回水温差10℃较经济合理，大多数空调系统都按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温。
实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2℃～3℃，如果将供回水温差提高到5℃，水流量将减少到原来的50％左右，所以如果水流量减少50％，水泵耗电量将减少87。5％，节能效果非常明显。但实际工程中常出现如果减少水流量，有些房间就会出现夏季室温降不下来的情况，而不得不提高流量、降低温差来运行。出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡，夏季过热的房间所属的支路阻力大，当流量减少时，阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度，致使房间过热。如果加大流量，阻力小的支路就会超过需要的水流量，那些阻力大的支路的水流量则刚好满足要求，不会出现夏季室温降不下来的情况。这种空调系统的运行是以增大流量和耗电量为代价的。
（五）变频水泵的使用
通过改变水泵电机的转速，就可以连续地改变水泵的流量。电机的转速跟交流电的频率成正比。通常市政电网的电流频率是50hz，变频调速水泵就是利用变频器改变电流频率来改变水泵转速和流量。
由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50％左右，如果通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，那么全年平均的水量只有最大水流量的50％左右，水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12。5％，节能效果是非常明显的。
5、减少风机电耗
空调系统中风机包括空调风机以及其他送风机、排风机，这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的。由于空调系统风机电耗所占比例最大，风机节能的潜力也就最大，风机的节能应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手：定期清洗过滤、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。
6、对系统加强管理，适当调节，提高节能效益
日常管理是空调系统节能是否实际有效的关键。一个设计再好的节能系统，如果管理不善，一样达不到节能的目的。日常管理的节能措施有：
1。加强日常和定期的对设备和系统地维护。例如阀门、构件等的维护，防止冷、热水和冷、热风的跑、冒、滴、漏；冷凝器等换热设备传热表面的定期除垢或除灰；过滤器、除污器等设备定期清洗；经常检查自控设备和仪表，保证其正常工作等。
2。对系统的运行参数进行监测，从不正常的运行参数中发现系统的问题，进行合理的改造。经常出现的问题有设备选择过大、运行能耗高等。
3。不连续工作的空调通风系统，尽可能缩短预冷的时间，并且在预冷时采用循环风，不引入新风。
4。人员数量变化比较大的系统，最热月和最冷月的新风量应该根据室内的CO2浓度检测器，自动控制新风入口阀门，调节新风量。例如商场，往往在刚开店或闭店前、或非节假日人数比较少，这时可减少新风量，从而节省冷量。
5。当过渡季节中室内有冷负荷时，应尽量采用室外新风的自然冷却能力，节省人工冷源的冷量。
6。根据季节的变换，合理设置被控制房间的温度，避免夏季室内过冷、冬季室内过热的现象。过冷或过热不仅使人感到不适，而且额外消耗能量。
7、总结
目前，我国的很多建筑中的空调系统都具有节能的潜力，而且节能也逐渐地引起了各个设计、施工和管理单位的注意；但是仍然存在着许多浪费能源的现象。要想做到空调系统的节能，只有从设计、施工到运行管理各个部门的通力合作，才能真正地实现。
篇3：空调系统优化设计的论文
1工程概况
该工程是集客房、餐饮、宴会、会议办公为一体的多层公共建筑，地下一层、地上五层，建筑体总高度22.46米，总建筑面积13735平方米。本建筑各层平面主要功能为:地下1层为厨房、库房及设备用房等，首层为餐饮、会议功能，二层～四层为客房层，五层为设备层。该工程的酒店级别定为五星级标准。
篇4：空调系统优化设计的论文
2.1冷热源设计
该工程空调计算冷负荷为1058kW，计算热负荷为423kW。由于该项目的功能特性决定了其空调设备同时开启的情况极少，故在冷热源装机容量的选择上取同时使用系数为较小值，制冷时的同时使用系数约为0.8，制热时约为0.6。由此，该工程选用了2台60冷吨(211kW)的螺杆式水冷冷水机组(其中有1台为热回收型机组)、1台120冷吨(422kW)热回收型螺杆式水冷冷水机组作为冷源，集中放置于地下一层空调主机房。热源选用2台额定制热量为130kW模块式风冷热泵机组作为热源，同时该风冷热泵机组可兼作过渡季节或夜间的极低负荷以及高峰负荷时的冷源。冷源系统的冷却塔及风冷模块式热泵机组放置于二层露天平台处，水泵则统一置于地下一层主机房内，方便集中统一管理。如图1所示为空调冷热源系统流程图。
2.2空调水系统设计
结合本工程业主方的要求及整体管理水平，该空调水系统以方便有效的管理为原则，以合理的节能运行为目的进行设计。空调水系统采用分区两管制，按照建筑功能，分为客房区域、餐饮区域及办公会议区域。各区供冷/供热转换在主机房内分集水缸的各环路总管上设手动蝶阀实现手动切换。空调冷却水、冷冻水、供暖热水系统均为水泵与主机一对一的一次泵定流量系统。冷冻水/冷却水/供暖水系统均采用二管制异程式系统。冷冻水供回水温度为7℃/12℃;冷却水供回水温度为32℃/37℃;供热系统供回水温度为45℃/40℃。
2.3热回收系统设计
为了降低能耗，酒店建筑一般需要设计空调热回收系统，利用回收其冷水机组的冷凝热来获得免费的生活热水，而广东地区明确规定采用集中空调系统的大面积酒店建筑应当配套设计和建设空调废热回收利用装置［1］。本工程空调热回收系统分别由1台制冷量为60RT(211kW)的热回收型螺杆式冷水机组和1台制冷量为120RT(422kW)的热回收型螺杆式冷水机组、2台热回收循环水泵以及2个梯级蓄热水罐组成。空调热回收热水系统主要为该工程的客房区及厨房区提供生活热水，同时综合考虑了热水管网的回水加热循环。空调热回收系统的设计热水供/回水温度为60℃/35℃。如图2、图3所示分别为冷凝热回收系统流程图(空调主机侧)及冷凝热回收系统流程图(水专业侧)。
3系统节能性分析
3.1冷源系统节能分析该空调系统的冷源具有大小主机搭配、并且与风冷热泵机组互为备用，基本可以满足该项目的各种不同运行工况，同时有效避免了冷源容量配置过大，可降低初投资成本，其运行也比较节能。
3.2空调水系统节能分析空调水系统根据项目特点设计为分区两管制系统，实现客房区及餐厅区不同时段冷热负荷需求，在满足实际需求的同时运行更加节能。冷冻水泵、冷却水泵及热水泵与主机采用一对一的连接方式，以达到合理的流量分配及稳定的运行效果，同时采用定流量系统运行，减少了系统控制的复杂性，运行更加可靠，但是系统节能性相对变流量系统会差一些。
3.3热回收系统节能分析
3.3.1热回收的基本原理本工程的空调热回收系统采用了回收冷水机组的'冷凝热。冷水机组冷凝热回收系统就是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程释放的热量利用来制备生活热水。所示为冷水机组排气热回收系统原理图。由文献［2］及相关厂家的实际测试数据可知，标准测试条件下(热水供回水温度一般为55℃/30℃)冷水机组的显热回收量约为制冷量的12.5%～15%范围内，很多时候可按照15%计算。当热水的供回水工况与测试工况不一致时则需根据实际情况分析，具体方法可按照文献的分析方法计算得出总热回收量。
3.3.2热回收系统设计分析由于传统热回收系统存在一系列的问题，故本文在文献的热回收系统基础上进行了以下几点的优化设计。
(1)为了减少热水罐的蓄水时间以及为了避免进水温度对主机性能系数产生较大的影响，设计工况下的进出水温度为35℃/60℃，温差25℃。
(2)蓄热水罐采用立式水罐，更好的实现了水温分层作用及热水的梯级利用。
(3)本工程的热回收系统考虑了热水管网的回水加热循环，更加充分地利用了冷水机组的冷凝热，更加节能。
(4)控制方面，在热回收系统的回水管上设置温度传感器，当回水温度超过58℃时，输出信号关闭热回收水泵，同时在用水点最远段的回水管上设置温度传感器，当回水温度低于55℃时，输出信号开启水专业的回水循环水泵。按照一台120RT(422kW)的热回收机组来分析，由文献］的计算方法可得，该热回收机组的显热回收量为63.3kW，热回收水流量为2.47m3/h，从而根据此水流量及25℃的设计供回水温差即可求出总热回收量为71.8kW，热回收系统设计的总热回收量为制冷量的17%左右。由此可知，供回水温差越大，同等制冷量的情况下的热回收量就越大，但相应的对冷水机组的性能系数影响也就越大。由以上分析可知，热回收系统的实际供回水工况是一直在不断变化的，其热回收量也是一个变数，严格来说分析一个工况范围内的热回收量才更有参考价值，这部分还有待于下一步做更详细的分析计算。
4总结
冷热源系统是中央空调系统的核心部分，其能耗情况的关注应当放在首要地位，在实际工程的设计中应该着重优化设计。在酒店类型的建筑中，因有稳定的热水需求量，其中央空调系统中冷水主机侧的热回收设计是硬性要求，也是重要的节能手段，必须重视和落实。
篇5：总部工程空调系统设计方案论文
随着经济的快速发展以及相关节能政策的要求，以及大体量公共建筑的空调系统设计建筑的体量和功能越趋庞大和复杂。而对于占建筑耗能很大的空调专业来说选择一个既能满足如此规模的建筑的功能需要，又能达到节能节电使用要求的空调方案和系统较为关键。
【关键词】水蓄冷；二次泵水系统；大空间地送风系统
1、工程概况
本工程总用地面积为125030平米，总建筑面积为242023平米，建筑总高度为49.05米，地下2层，地上9层，B2层为地库和相关设备用房，B1层为厨房，餐厅、车库和设备用房，1层为展厅、会议中心、员工餐厅灯，2～9层为办公。
该项目于201X年4月开始空调系统调试，交付使用时基本达到业主要求。
2、空调冷热源配置
2.1 冷负荷计算表
2.2 空调冷源的确定
本工程建筑主要使用功能为办公、餐饮、会议等，从其空调运行特点出发，采用水蓄冷中央空调方案采用低谷电价蓄冷，高谷电价释冷的系统方式，有效的获取了分时电价的效益，结合消防水池做为蓄冷水池，节省了初投资，降低了电费的支出和运行费用，具有良好经济效益和社会效益。
考虑南京地区电价政策，以及蓄水池可设置的合适为位置、建筑物实际供冷时间段等因素，本设计中蓄冷量取34%左右。本系统考虑不设置基载机，而采用可具备蓄冷与供冷同步进行工况的系统模式。这样系统既能高效稳定的运行，又可节省机房空间及制冷设备的初投资。
2.3冷冻机房及锅炉房主要设备配置表
2.4冷冻机房系统原理图
冷冻机房系统原理图
为了避免增加基载冷水机组，节省工程造价，本工程所有冷水机组出水温度为4℃，夜间通过4℃供水进行蓄冷，白天通过板换由蓄冷水池及冷水机组联合供冷，当蓄冷水池释冷完毕后，可由冷水机组通过板换单独供冷。
通过控制冷冻机房水系统中的阀门，能够使得水蓄冷空调系统满足夜间蓄冷、冷冻机单独供冷、联合供冷、白天水槽单独供冷、主机紧急供冷几种工况运行。
3、空调系统
3.1空调水系统
本工程体量较大，地上共计11个核心筒，裙房和地下室相联通。考虑到空调水系统运行的'经济性、可靠性。本工程空调水系统采用冷冻机房板换负荷侧一次泵变流量、二次泵变流量空调水系统。其中冷冻机房板换负荷侧一次泵承担板换到各个二次泵管路的扬程，二次泵仅仅承担二次泵房到该系统末端的扬程。
空调水系统从冷冻机房接出总供水管（一次泵系统）分别接至B1层的8个二次泵房，系统如图：
其中二次泵的型号如下表
空调水系统立管、支管均为同程。如在某些支管无法同程设计，设置必要的平衡阀。空调水系统最高点设置自动放气阀，最低点设置泄水阀。空调水系统通过屋顶膨胀水箱实现定压和系统补水。
3.2空调水系统自控
二次变频泵根据末端负荷的需求调节流量，当末端负荷变小时，通过设置于该系统最不利环路上的压差传感器来控制二次泵变频，一次泵变频依据一次泵系统最不利环路上的压差传感器控制一次泵变频，当二次泵因末端负荷变化而引起其流量变化，则会在一次泵系统引起供回水管之间产生压差，依据这个压差控制一次泵变频，使其流量满足二次泵流量要求，达到流量平衡。
为满足水蓄冷水槽斜温层厚度的规定，板换一次侧回水温度需维持在12℃，因此在负荷侧一次泵流量发生变化时，则板换负荷侧供水温度会降低或升高，通过设置于板换负荷侧供水管上的温度传感器，控制板换一次侧回水管上的电动调节阀，使其阀度依据板换负荷侧供水管上温度的变化而变化，从而使得通过设置在板换一次侧供回水管上的压差转感器控制水蓄供冷水泵变频运行。
3.2空调风系统
入口门厅高大空间区域设置低速变风量全空气系统，局部设置地送风方式，下送上回，以及采用上送下回的空调送风系统方式.气流组织为均匀送风，集中回风，地送风口采用条形送风口，上部送风口采用旋流风口和侧送的喷口送风。
餐厅，员工活动中心，大空间办公、会议中心等大空间采用集中处理的低速变风量全空气系统。气流组织为均匀送风，集中回风，送风口采用散流器.小空间办公、后勤用房、小型会议室等小空间房间采用风机盘管加新风系统。送风口选用条形散流器（条形送风口）风机盘管采用卧式暗装，新风空调箱选用吊装式新风机组。
其中一层的VIP大厅为穹顶空间，最大层高为12.3m，主要功能为大型会议、演出等，为了保证VIP大厅的高大通透，人员工作区人员舒适度以及节能的要求，观众席的气流组织采用座位送风，上部侧面回风方式，主席台区域采用地送风，主席台侧面回风的方式。
观众席在座位下方利用结构板与座位之间的空腔，用混凝土围成做为送风静压箱。座位出风口处设置调节装置，使得每个座位送风均匀。为保证混凝土外壁不结露，混凝土围成的送风集气室进行内保温处理，空调机房设置在一层。
4、防排烟系统
标准层办公垂直方向设有机械排烟系统，每层平面划分为若干防烟分区，每个防烟分区设有排烟风口，平时常闭，火灾时由消防控制中心打开该防烟分区的排烟口（阀）。并启动排烟风机进行排烟。排烟量按最大一个防烟分区面积每平方米不小于120m?/h计算。
中庭设置机械排烟系统，体积大于17000m?的中庭，其排烟量按其体积的4次/h换气计算；体积小于17000m?的中庭，排烟量按其体积的6次/h换气计算。
地下汽车库的排风系统火灾时兼作机械排烟系统。汽车库排烟量按换气次数6次/小时计算。消防补风为平时机械送风系统兼作消防补风系统，补风量满足不小于排烟量的50%。
面积超过100O，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗的房间设置机械排烟系统；房间面积超过50O，且经常有人停留或可燃物较多的地下室设置机械排烟系统，同时设置机械补风系统，补风量不小于机械排烟量的50%。无直接自然通风，且长度超过20m的内走道和虽然有直接自然通风，且长度超过60m的内走道设置机械排烟系统。
不满足自然排烟的防烟楼梯间、消防电梯前室及合用前室分设独立的加压送风系统。防烟楼梯间加压送风口采用自垂式百叶送风口，隔层设置。消防电梯间前室或合用前室采用多叶加压送风口，每层设置，风口为常闭型，设置手动和自动开启装置，并与加压送风机的启动装置联锁。
着火时由消防控制中心开启着火层和上（下）层正压风口，同时启动正压送风机。送风系统分别维持防烟楼梯间40～50Pa，消防电梯间前室或合用前室25～30Pa的正压。避难走道前室25～30Pa。
5、结论
1、水蓄冷系统相对于冰蓄冷而言，没有乙二醇水溶液系统，减少了乙二醇泵的设置，使得系统简单可靠而且环保。另外也可以减少由于制冷机在制冰期间的效率下降的问题。整个工程的制冷效率得到了明显的提高。
2、在体量较大的公共建筑中，空调水系统的设置对整个空调系统运行至为关键，本工程全部采用同程二管式，避免了采用异程式靠调节装置消除过大的压差浪费做法，在工程调试过程中减少了大量的工作。合理的优化的空调水系统对于整个建筑的节能性和经济性具有积极的作用。因此在本项目的设计中采用了板换负荷侧一次泵变流量，二次泵变流量空调水系统，其运行满足了整个建筑的使用要求，实现了空调系统的节能运行。同时在设计空调水系统时，需要认真考虑空调水系统自控方案，以一个合理正确的自控方案来实现空调水系统正常节能的运行。
3、地送风口的设置需合理化，由于在结构底板开洞，结构专业对于开洞尺寸要求比较严格，因此限制了风口的数量和尺寸，会造成送风量不足或者送风口风速过大。同时由于地送风口设置于地面，设计时候需要避免风口的积尘及除尘问题。
篇6：变风量空调系统设计分析论文
任何事物都是与周围环境相互影响的，变风量空调系统的设计也必须综合考虑建筑物的实际情况以及周围环境的影响因素。这样才能将空调系统的设计与所处的环境结合起来，真正实现空调系统适用、实用的效果。同时在设计的过程中还要坚持节能的原则，充分利用各种有利的环境因素。在当前社会，变风量空调系统已经成为建筑物的一个基本组成部分，因此空调系统的设计不能只考虑空调本身的运行，还要根据所依托的建筑物进行可行性分析。我国的相关政策和规范也对变风量空调系统在环境保护方面做出了相关规定，要求变风量空调系统的设计必须满足建筑物所处环境的长期、变化的情况。在气候、温度变化较大的地区，或者其他工艺性变风量空调设计比较特殊的项目，变风量空调系统在设计时要做细致深入的工况分析，以确保空调系统能够正常运行。具体来说，在变风量空调系统的设计过程中，应严格参考以下几方面的因素：①在进行设计前，要实际考察建筑物的位置，及周围建筑物及其供热、供水尤其是空调系统的具体情况，并结合当地的气候、地形等客观因素，同时还要考虑到风力、日照等自然因素，综合分析这些因素，才能做好变风量空调系统的设计，如供热入口的设计，入口及大门的朝向设计等；②设计时还要认真了解建筑物的使用性质、类型，估算出使用空调的'人员数量、使用时间等，如居民建筑夜晚及节假日使用较多，而写字楼等建筑则工作日白天使用较多。综合分析这些因素，才能设计出空调系统的负荷，确保使用无碍；③设计时还要考虑建筑物的楼层及高度，对于高层建筑，在设计时还要遵守国家规定的高层建筑防火规范。
篇7：变风量空调系统设计分析论文
3.1新风量控制难题
变风量调系统设计面临的最大的难题之一就是对新风量的控制。由于空调系统在使用过程中，不同使用区域对新风量的需求量也不相同。新风量还是一个变化的数值，有时空调系统的总风量能够达到要求，但是分配到各个区域的却不一定能满足其需求。当前变风量空调系统在设计新风量的控制时主要有两种方式：①设置二氧化碳探测器，根据二氧化碳的浓度变化确定新风量；②设置VAV（或CAV）box，定时输送一定的新风量。
3.2空气净化难题
现在的空调一般都有空气过滤的功能，变风量空调系统自然也不例外。但是一些小型的空调主要采用尼龙锦凸网来过滤空气，很难起到空气净化的效果，有时甚至会造成二次污染。变风量空调系统是一种全空气运行系统，并且采用了初、中效两级过滤甚至三级过滤，能够有效净化空气。但是设定一个合适的过滤效率是空调系统设计的一个难题，还需研究解决。
3.3在推广使用中遇到的问题
变风量空调系统虽然具有众多优点，但是由于配件很多需要进口，价格昂贵，使用户较难接受。例如，变风量末端装置（VAVbox）、直接数字式控制器（DDC）、变频器等主要配件目前全部需要进口，经济压力较大。因此必须加强变风量空调系统的科技研发，配件国产化是推进变风量空调系统普及的关键。同时变风量空调系统的从业人员素质也亟需提高，以在施工、调试、管理方面实现有序、高效。总而言之，技术问题是最大的难题，国家和相关单位应加大投入，推进变风量空调系统的研发和普及。
4结束语
随着科技的发展，人们对生活得舒适度要求也越来越高，同时环保节能的意识也在加强，因此变风量空调系统有其出现和使用的必然性。但是变风量空调系统的设计还有很多问题亟待解决，希望国家和相关工作人员能够积极探索，吸收国外的先进经验，利用科学的设计方法和设计模式，完善和提高变风量空调系统的设计。
参考文献：
[1]曹艳鹏,冀兆良.几种控制方式在空调系统运行节能中的应用[J].制冷,,(1):46-50.
[2]曾艺,龙惟定.变风量空调系统的新风[J].暖通空调,,(6):35-38.
[3]邱少陵,李哲,沈国民.变风量空调系统中的控制技术[J].鄂州大学学报,,(3):3-9.
篇8：变风量空调系统设计分析论文
1.1分析空调系统所处环境
变风量空调系统是一个复杂的系统，是基于专业知识技术上的一种先进的科学技术产物。因此在变风量空调系统的设计过程中，要认真分析空调系统所处的具体环境，结合考虑实际情况的影响因素，利用先进的技术手段进行分析、控制和管理。
1.2控制模式
变风量空调系统作为一种先进的空调系统，仍然具有一般空调系统必备的结构模式，如空气处理机（即空调箱）、消音器、送回风机等。变风量空调系统将其先进的科学技术应用于空调系统的设计模式和处理过程。当前比较常见的变风量空调系统的数字化控制过程和组成模式是利用无关性单风道来进行的。在这个技术出现之前，变风量空调系统大多采用变温度变静压方式来控制，这种控制技术存在多种技能缺陷，因此逐渐被先进的控制模式取代。
1.3送风系统
变风量空调系统的送风系统一般设置有三级消音，即空调箱带消音段、送风总管设消音器、变风量箱出口设消音静压箱。送风口散流器一般采用条缝散流器和方形散流器。为了保证房间内的压力正常，减小回风管内压力的变化，回风口一般采用吊顶回风，条形或格栅式风口。
篇9：建筑空调系统的节能设计论文
建筑空调系统的节能设计论文
1、建筑空调系统能耗高原因分析
空调系统已经成为新型建筑工程的重要组成部分，对改善室内生活环境具有良好的效果，但是从实际运行情况来看，运行过程中会产生较大的能耗。造成空调系统运行高能耗的因素包括多个方面：
1.1日常管理不当
对于很多写字楼或者商业中心建筑来说，在空调系统运行过程中，存在开窗通风以及机械排风等情况，导致室内外通风换气形成的冷负荷占到总冷负荷的50%以上。
1．2系统设计不合理
在建筑工程施工时，空调系统设计不合理，缺乏必要的调节手段，导致系统中水泵、制冷剂以及风机长时间处于低效运行状态，降低了能源利用效率。另外，在系统内各设备运行过程中管理不当，影响系统开关切换与匹配，也会在一定程度上增加能耗。
1．3建筑外墙设计不当
现在很多建筑工程外墙结构都是选择用玻璃幕墙的方式，或者是窗墙比过大，且具有多个朝向。在建筑空调系统设计时，对结构内外区分设计不当，并存在设计负荷错误因素，导致空调系统运行存在冬季内区偏热、外区正常甚至偏冷的情况。对于建筑工程来说，内区在使用过程中，受灯光、人员以及设备等因素影响，受到室外气象因素的影响比较少，全年内区会长期处于冷负荷状态，需要空调系统常年供冷；而外区在使用过程中受到室外气象因素影响比较大，并且随着季节的变化，室内负荷也会出现冷、热负荷交替变化的情况，即夏季需要供冷、冬季需要供热。
2、影响建筑空调系统节能设计因素分析
2．1缺乏创新意识
对于建筑空调系统的设计，首先应保证其基本功能的正常发挥，在设计时为保证系统运行安全，一般都会将参数设计的比较大，而这样设计也就增加了系统运行的能耗。例如，负荷计算值与实际值相差较大、冷热源设备装机量比较大、系统配置不合理等，都会对空调系统最终运行效率产生影响。在进行系统设计时，如果还是应用传统设计方案，即便是选择效率高的主机，整个系统在长时间的负荷状态下运行，也会降低系统的整体运行效率，增加系统运行能耗。另外，如果主机余量过大，同样会导致水泵等输送动力设备容量过大，整个管路特性远离最佳工作点，增加系统运行能耗。
2．2设计方案生搬硬套
随着空调系统应用范围的.增大，现在已经形成了相对完善的设计体系，存在大量的成功设计案例。这样就导致很多建筑空调设计人员在设计时，选择一个成功案例生搬硬套到本工程中，并不能结合实际需求对空调系统运行原理以及运行特点进行深入的了解，影响系统最终设计效果。另外，也存在部分设计人员为追求新技术、新设备、新方案，在没有进行综合分析的情况下，盲目应用各项新技术，不但不能起到节能降耗的效果，而且还会增加系统设计成本。
2．3综合设计效果低
很多建筑空调系统在进行设计时，只是以设计工况来作为依据进行设计，并没有考虑全年空调系统节能运行需求，设计完成后综合应用效果低。例如，未充分利用新风供冷，在设计时仅要求降冬、夏两季的新风负荷，将新风口以及空调机组新风入口按照冬、夏两季风量设计，最终使得过渡季节系统运行时还需要开启冷水机组，造成空调能耗增加。
3、建筑空调系统节能设计优化策略
3.1降低设计负荷
建筑空调冷热负荷主要包括通过玻璃窗日照形成的负荷、通过围护结构传热形成的负荷、处理新风形成的负荷以及室内热源散热形成的负荷等，其中围护结构传热消耗的能量占据系统总能耗的40%左右，处理新风所需能耗大约为系统整体能耗的30%-40%左右。就建筑空调系统设计现状来看，很多设计人员在进行系统设计时，基本上都是以符合指标作为依据进行估算，并且为满足安全需求，将最终确定的负荷参数设计地比较大，使得系统内各设备容量远远大于实际运行需求，出现大马拉小车的情况。此种设计方法不但不可以达到节能效果，反而还会增加投资，因此在进行设计时，应结合实际需求来适当降低设计负荷，提高空调系统冷热负荷的合理性与准确性。
3．2合理确定空调形式
在确定空调形式时，应以建筑工程规模、用途、使用特点以及负荷变化等因素作为基础，保证各项参数设计的合理性。空调形式的分类有很多种，如以空气处理设备位置为依据，分为集中系统、分散系统以及半集中系统；以负担室内负荷所用介质为依据，分为全水系统、全空气系统、制冷剂系统以及空气与水混合系统；以集中系统处理空气来源为依据，可以分为封闭式系统、混合式系统以及直流式系统。对于空调形式的选择，需要保证其满足建筑工程使用要求，并且要尽量降低投资成本，并以降低能耗为主要依据。
3．3合理设定温湿度参数
空调系统能耗与工程当地气象参数、室内散热散湿量以及在建筑围护结构等因素有着直接联系，并且设定的室内温湿度参数会直接影响到冷负荷大小。在对室内温湿度参数进行设定时，应在满足人体健康与舒适性的条件下进行设计。如夏季室内空气温度提高1℃，则可以降低空调系统能耗10%左右，并且如果将湿度提高10%，则可以降低能耗15%左右。因此，在夏季对空调系统进行设计时，温湿度参数应以较高的干球温度与相对湿度为依据进行确定，而对于冬季采暖设计时，温湿度参数则以较低干球温度与相对湿度为依据，这样还可以降低维护结构传热负荷以及新风负荷，达到降低能耗的目的。3．4应用热回收装置空调系统新风引入时会排出一部分的室内空气，并且大气温度与排出气温度存在一定的温差，例如制冷时室内温度为25℃，室外温度为37℃，则将25℃气体排入大气会带来能量损失，通过应用热回收装置使得新风在处理前与排出气进行热交换，更进一步的降低新风温度。通过此种设计，就可以更有效的降低新风机组负荷，达到降低系统运行能耗的目的。
4、结束语
在对建筑空调系统进行节能设计时，需要针对存在的问题进行分析，明确导致能耗增加的原因，并从多个方面进行考虑，选择合适的措施来进行优化设计，在保证系统正常运行的基础上，降低其运行能耗。
篇10：高层建筑暖通空调系统的设计论文
1暖通空调系统概述
1.1高层建筑采暖、通风等情况分析
一般来说，楼层越高，建筑的占地面积就会越大，否则安全性就会大大降低。特别是一些摩天大楼的设计，往往看起来就好比一座大山，但是无论是低层建筑还是高层建筑，建筑的采暖、采光、和通风情况都必须达到基本的要求，否则高层建筑本身就会事与愿违，变得没有必要。高层建筑的采暖不能完全依赖天然的太阳光的热量，由于高层建筑面积较大，其建筑的内部往往不可能直接受到太阳光的热量影响，所以其热量的来源就需要高层建筑的暖通设备来提供。而暖通设备的核心就是不断地向高层建筑内部注入暖风，因此通风条件是暖风是否可以有效的传送的关键。同时通风也是保证高层建筑内部环境清洁的核心，当暖通系统将干净清洁暖风空气注入到高层建筑的每一寸空间时候，同时也是去除掉高层建筑中国污浊空气的过程，这个过程不仅可以保证高层建筑内的气温适宜人体居住，也是保证人的身体健康的关键。
1.2暖通空调系统的主要类型
高层建筑的暖通空调系统的类型根据高层建筑设计的不同也有所不同，主要分为三种类型，第一种是全水系统，第二种是全空气系统，第三种是空气-水的综合系统。暖通空调的全水系统是指高层建筑中的空气温度和湿度都会由水进行调节。其利用的原理是水的比热容更大，单位面积水可以容纳更多的热量，换言之水问的身高和降低都很缓慢，所以高层建筑就可以利用晚上的水循环将热量源源不断的输送到建筑当中。高层建筑暖通空调的全空气系统比全水系统更加直接，这种系统设计是直接将空气的温度加热到适宜人体居住的温度，让后通过复杂的运输系统，直接注入到高层建筑内部，同时抽走或者将冷空气和污浊的空气挤走，保证在高层建筑里的人可以随时享受到温暖且新鲜的空气。而高层建筑暖通空调的水-空气系统就是将同时借助水和空气两种方式同时供暖，取长补短，其效果也往往会更好。
篇11：高层建筑暖通空调系统的设计论文
高层建筑暖通空调系统的设计关乎高层建筑的安全性和居住的舒适性，其设计工作非常关键，但是由于高城建筑的复杂性，其设计工作要比一般的建筑要困难得多。首先，高层建筑暖通空调系统的设计人员应当对高层建筑的设计了如指掌，对于高层建筑的内部结构非常清晰，只有这样才能科学的对于高层建筑暖通空调系统进行布局，保障系统运行的平稳和安全。其次，高层建筑暖通空调系统的设计应当关注建筑所在地的环境情况。处于南方和处于北方或者处于高原和处于盆地的高层建筑暖通空调系统设计差距很大，设计师必须提前对当地的环境进行深入的调查，让高层建筑暖通空调系统的设计和当地的环境契合的更好，不仅可以节约经济成本，也会增加建筑的舒适性。最后，高层建筑暖通空调系统的设计应当充分的了解市场的行情。因为高层建筑暖通空调系统的用材会有很多不同的选择，每种材料的效果不同其价格也不同，而设计人员应该充分的了解每种材料的优缺点和价格才能建立模型选择最佳的材料来施工。
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10.客户管理系统论文
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