上海張江集電港建設(shè)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)配套用房項目暖通節(jié)能設(shè)計.ppt

上海張江集電港建設(shè)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)配套用房項目 暖通空調(diào)節(jié)能及自控設(shè)計,現(xiàn)代都市建筑設(shè)計院,1. 工程名稱：上海張江集電港建設(shè)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)配套用房項目 2. 項目的總建筑面積為：107714平方米 3. 地上總建筑面積：82687平方米。 4. 地下總建筑面積：25027平方米。 5. 建筑性質(zhì)及功能：辦公、商業(yè)、展覽、酒店。 項目共包含以下單體：地下車庫、1#樓、2#樓、3#樓、綜合展覽中心等單體。 項目中的1#樓、3#樓和綜合展覽中心將申請美國綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的最高級別LEED-CS2.0鉑金認(rèn)證，2#樓將申請LEED-NC2.0金級認(rèn)證。同時本項目還將申請上海市節(jié)能示范項目，綠色三星建筑等各項節(jié)能認(rèn)證。,一、工程概況,1.地下室的防排煙系統(tǒng); 2.辦公、商業(yè)、展覽、酒店及地下室的集中冷熱源系統(tǒng)； 3.辦公、商業(yè)、展覽、酒店及地下室的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)； 4.生活熱水蓄熱系統(tǒng)； 5.柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)計。,二、專業(yè)設(shè)計內(nèi)容,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),高效COP和IPLV 聯(lián)合供能系統(tǒng) 免費(fèi)供冷 高輸送能效變頻水泵 大溫差供冷變風(fēng)量技術(shù) CO2濃度探測控制新風(fēng)量 CO濃度探測誘導(dǎo)排風(fēng) 環(huán)保無氯制冷劑 深度自動控制,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EA先決條件2:高效COP和IPLV 空調(diào)冷源機(jī)組離心式機(jī)組性能系數(shù)為6.1，不小于5.6，螺桿式機(jī)組性能系數(shù)為5.5，不小于4.7; 分體式空調(diào)能效比不小于3.0(額定制冷量4.5kW)或不小于2.9(4.5kW額定制冷量7.1kW)。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EA評分點1:優(yōu)化能源性能 聯(lián)合供能系統(tǒng):采用冰蓄冷、電蓄熱設(shè)備，結(jié)合了國家電力系統(tǒng)的分時電價政策，減少了用戶支付的費(fèi)用。其中，空調(diào)制冷采用冰蓄冷系統(tǒng)，且采用512大溫差供水，空調(diào)制熱及生活熱水采用電蓄熱系統(tǒng)，利用晚上的低谷電進(jìn)行蓄熱供白天使用，大大降低空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用和能耗。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EA評分點1:優(yōu)化能源性能 免費(fèi)供冷對于裙房大空間冬季也需供冷的區(qū)域，考慮到已有的冷卻塔資源，對該部分區(qū)域供冷采取由板式水-水換熱器及冷卻塔組合的“免費(fèi)冷源“方案；當(dāng)冷卻塔提供的冷卻水溫低于9時，經(jīng)板式水-水換熱器的冷水作冷源使用，滿足該部分區(qū)域空調(diào)制冷需要。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EA評分點1:優(yōu)化能源性能 高輸送能效變頻水泵：冬夏季均為大溫差供水，有效節(jié)省輸送能效。 配水泵專用變頻器，可互相通訊；輸送能效比、單位流量耗功率、工作點最低效率要求均達(dá)到EA要求。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EQ評分點6:系統(tǒng)可控性 1#、3#樓辦公研發(fā)部分均采用AHUVAVbox的全空氣低溫送風(fēng)方式。單風(fēng)道系統(tǒng)，變風(fēng)量末端不設(shè)加熱裝置，有效避免冷熱抵消的現(xiàn)象且節(jié)能性更高。采用變靜壓控制策略，提高室內(nèi)舒適性，降低風(fēng)機(jī)能耗。辦公樓的新風(fēng)采用轉(zhuǎn)輪式全熱回收型機(jī)組單獨處理，極大降低新風(fēng)能耗。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EQ評分點1:室外空氣輸出量監(jiān)控 1#、3#樓辦公研發(fā)部分的大開間設(shè)置CO2濃度監(jiān)測控制每層的新風(fēng)CAV box開度，并調(diào)整屋面新排風(fēng)機(jī)組的轉(zhuǎn)速，降低輸送能耗。 同時，4#樓展廳及會議部分也分別設(shè)置CO2濃度監(jiān)測以控制大空間區(qū)域新風(fēng)機(jī)組的啟停。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EQ評分點5:室內(nèi)化學(xué)品和污染源控制 地下車庫排風(fēng)設(shè)置誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)，可根據(jù)CO濃度自動開啟誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，并控制主排風(fēng)及和主送風(fēng)機(jī)的啟停?？照{(diào)器采用高中效過濾，過濾效率達(dá)到ASHRAE M13標(biāo)準(zhǔn)。,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EA先決條件3:基本的制冷劑管理 環(huán)保無氯制冷劑：制冷劑最大沖注量、泄露速率、設(shè)備報廢時泄漏量、總泄漏量、使用年限均滿足EA要求。LFL：0%；ODP：0；GWP：1300；TLV-TWA：1000x106,三、暖通節(jié)能減排技術(shù),EQ評分點6:系統(tǒng)可控性 充分運(yùn)用空調(diào)、通風(fēng)自動控制手段以及室溫控制與顯示、系統(tǒng)監(jiān)控等措施以實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行目的。,四、設(shè)計特點及難點,4.1、冷熱源系統(tǒng)設(shè)計 4.2、單風(fēng)道變靜壓VAV系統(tǒng)設(shè)計 4.3、深度自控系統(tǒng)設(shè)計,4.1、冷熱源系統(tǒng)設(shè)計,1. 融冰優(yōu)先冰蓄冷系統(tǒng) 2. 水蓄冷系統(tǒng) 3. 電蓄熱系統(tǒng) 4. 免費(fèi)供冷系統(tǒng),冰(水)蓄冷+蓄熱聯(lián)合供能系統(tǒng),蓄冷(熱) 水池供能,融冰優(yōu)先分量 冰蓄冷系統(tǒng),4.1、冷熱源系統(tǒng)設(shè)計,融冰優(yōu)先冰蓄冷系統(tǒng) 空調(diào)冷源采用冰蓄冷系統(tǒng)，冷源配制為三臺空調(diào)制冷量為2100kW(600RT)雙溫工況離心機(jī)組；空調(diào)方式采用以融冰為優(yōu)先的冰蓄冷系統(tǒng)。蓄冰系統(tǒng)的載冷劑為25濃度的工業(yè)用乙二醇溶液。另選用二臺4651kW (400x104kcal/h)的板式熱交換器制取空調(diào)冷凍水。空調(diào)冷凍水的供、回水溫度為512。,融冰優(yōu)先分量冰蓄冷系統(tǒng),融冰優(yōu)先分量冰蓄冷系統(tǒng),蓄冰裝置,冷凍機(jī),融冰優(yōu)先分量冰蓄冷系統(tǒng),冷凍機(jī),板 換,融冰優(yōu)先分量冰蓄冷系統(tǒng),蓄冰裝置,板 換,融冰優(yōu)先分量冰蓄冷系統(tǒng),蓄冰裝置,板 換,冷凍機(jī),板 換,冰(水)蓄冷+蓄熱聯(lián)合供能系統(tǒng),蓄冷(熱) 水池供能,融冰優(yōu)先分量 冰蓄冷系統(tǒng),蓄水池工況（蓄冷）,冷凍機(jī),4.1、冷熱源系統(tǒng)設(shè)計,3.水蓄冷系統(tǒng) 為提高蓄熱水箱的全年利用率，另設(shè)一套水蓄冷系統(tǒng)作為夏季冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)的補(bǔ)充或在過度季節(jié)部分負(fù)荷時使用。冷源為一臺制冷量為700kW(200RT)的螺桿式冷水機(jī)組，利用2座350m3的蓄熱水箱蓄冷，另選用1臺2325kW(200x104kcal/h)的板式熱交換器制取空調(diào)冷凍水?？照{(diào)冷凍水的供、回水溫度為712。,蓄水池工況（蓄冷）,冷凍機(jī),1#蓄水池,2#蓄水池,蓄水池工況（放冷）,1#蓄水池,2#蓄水池,板 換,蓄水池工況（蓄冷+放冷）,1#蓄水池,2#蓄水池,板 換,冷凍機(jī),4.1、冷熱源系統(tǒng)設(shè)計,3.電蓄熱系統(tǒng) 空調(diào)熱源采用開式電蓄熱系統(tǒng)，熱源為4臺蓄熱容量為1000kW的電熱水鍋爐，配置2座蓄熱容積為350m3的混凝土蓄熱水箱。另加二臺2900kW(250104kcal/h)板式水水熱交換器作為空調(diào)采暖熱源?？照{(diào)熱水的供、回水溫度為4560。,蓄水池工況（蓄熱）,2#蓄水池,鍋爐,1#蓄水池,蓄水池工況（放熱）,2#蓄水池,1#蓄水池,板 換,蓄水池工況（蓄熱+放熱）,2#蓄水池,1#蓄水池,板 換,鍋爐,冰(水)蓄冷+蓄熱聯(lián)合供能系統(tǒng),蓄冷(熱) 水池供能,融冰優(yōu)先分量 冰蓄冷系統(tǒng),免費(fèi)制冷,4.1、冷熱源系統(tǒng)設(shè)計,4.免費(fèi)供冷系統(tǒng) 對于裙房大空間冬季也需供冷的區(qū)域，考慮到已有的冷卻塔資源，對該部分區(qū)域供冷采取由板式水-水換熱器及冷卻塔組合的“免費(fèi)冷源”方案；當(dāng)冷卻塔提供的冷卻水溫低于9時，經(jīng)板式水-水換熱器的冷水作冷源使用，滿足該部分區(qū)域空調(diào)制冷需要。,免費(fèi)制冷工況,冷卻塔,板換,4.2、單風(fēng)道變靜壓VAV系統(tǒng),1#樓標(biāo)準(zhǔn)層按建筑形體分東西兩個空調(diào)區(qū)，各設(shè)一臺12000m3/h空氣處理器。 每區(qū)按建筑負(fù)荷設(shè)置計算風(fēng)量為1360m3/h的VAVBOX約16臺，選用帶LON通訊借口，具有物理風(fēng)閥閥位反饋的壓力無關(guān)的節(jié)流型VAVBOX 。 采用變靜壓控制策略，最大限度節(jié)約風(fēng)機(jī)輸送能耗。 較好的避免了其他系統(tǒng)形式中常見的冷熱抵消現(xiàn)象 。,4.2、單風(fēng)道變靜壓VAV系統(tǒng),1#樓屋面設(shè)2臺風(fēng)量為40000m3/h的轉(zhuǎn)輪式全熱回收新風(fēng)機(jī)組。 各層每個分區(qū)設(shè)一臺4000m3/h的CAVBOX,并在排風(fēng)口設(shè)CO2濃度探測，按濃度限值調(diào)整CAVBOX設(shè)定。 根據(jù)各新風(fēng)空調(diào)器所屬辦公層CAVBOX的需求風(fēng)量之和，調(diào)節(jié)相應(yīng)新風(fēng)空調(diào)器送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（采用變頻方式） 將新風(fēng)直接送到工作場所，減少了新風(fēng)年齡。提高系統(tǒng)的合理型和可操作性，同時，減少了系統(tǒng)控制環(huán)路數(shù)量，有利于整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高。,4.3、深度自控系統(tǒng)設(shè)計,1. 冰蓄冷，電蓄熱及水蓄冷系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換 2.面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng) 3.變靜壓策略的VAV系統(tǒng),4.3.1 聯(lián)和供能系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換,1.聯(lián)和供能系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換 2.蓄水池工況轉(zhuǎn)換 3.板換工況轉(zhuǎn)換,1.分量冰蓄冷系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換,4.3.1聯(lián)和供能系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換,2.蓄水池工況轉(zhuǎn)換,4.3.1聯(lián)和供能系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換,3.板換工況轉(zhuǎn)換,4.3.1聯(lián)和供能系統(tǒng)工況轉(zhuǎn)換,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),1.蓄冰工況自控要求 2.融冰優(yōu)先工況自控要求 3.單融冰工況自控要求 4.主機(jī)工況自控要求 5.系統(tǒng)設(shè)備、敏感元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)自控要求,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),1.蓄冰工況自控要求 （1）將冷水機(jī)組設(shè)置為制冰工況，融冰調(diào)節(jié)閥AV1全開，融冰旁通調(diào)節(jié)閥AV2全閉。同時按表1打開關(guān)閉相應(yīng)電動閥。 （2）根據(jù)冷水機(jī)組總供水溫度T1、融冰供水溫度T2的溫度及冷凍水流量F1，計算瞬時制冰冷量，并根據(jù)時間計數(shù)，計算當(dāng)前累計制冰冷量及整晚累計制冰冷量。累計制冰冷量需圖示。,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),2.融冰優(yōu)先工況自控要求 （1）按表1融冰優(yōu)先工況打開關(guān)閉相應(yīng)電動閥。 （2）根據(jù)可用融冰冷量及當(dāng)天空調(diào)使用時間設(shè)定T1溫度值，并調(diào)整冷水機(jī)組冷凍水出水溫度。 （3）根據(jù)T2設(shè)定值，調(diào)節(jié)AV1、 AV2以恒定T2值。 （4）根據(jù)板式換熱器出水溫度T3、T1和冷凍水流量F1計算出當(dāng)前冷水機(jī)組瞬時制冷量及當(dāng)前累計制冷量并圖示。 （5）根據(jù)T1、T3、F1計算出當(dāng)前融冰瞬時制冷量及當(dāng)前累計制冷量并圖示。 （6）根據(jù)T3、T2、F1計算出當(dāng)前空調(diào)瞬時冷負(fù)荷量及當(dāng)前累計冷負(fù)荷量并圖示。 （7）將當(dāng)天可用融冰冷量減去當(dāng)前融冰累計制冷量，得出當(dāng)前可用融冰冷量并圖示。 （8）根據(jù)空調(diào)瞬時冷負(fù)荷調(diào)節(jié)冷水機(jī)組及乙二醇水泵的運(yùn)行臺數(shù)。,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),3. 單融冰工況自控要求 （1）T1的溫度不再設(shè)定。按表1單融冰工況打開關(guān)閉相應(yīng)電動閥。 （2）根據(jù)T3設(shè)定值，調(diào)節(jié)AV1、 AV2以恒定T2值。 （3）根據(jù)T1、T3、F1計算出當(dāng)前融冰瞬時制冷量及累計制冷量并圖示。 （4）將當(dāng)天可用融冰冷量減去當(dāng)前融冰累計制冷量，得出當(dāng)前可用融冰冷量并圖示。,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),4.主機(jī)工況自控要求 （1）冷水機(jī)組為空調(diào)工況，AV1、 AV2全閉。按表1主機(jī)工況打開關(guān)閉相應(yīng)電動閥。 （2）T2的溫度不再設(shè)定。 （3）根據(jù)T3、T1、F1計算出當(dāng)前空調(diào)瞬時冷負(fù)荷量（或瞬時制冷量）及累計冷負(fù)荷量并圖示。 （4）根據(jù)當(dāng)前冷水機(jī)組瞬時制冷量調(diào)節(jié)冷水機(jī)組及乙二醇水泵運(yùn)行臺數(shù)。,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),5.系統(tǒng)設(shè)備、敏感元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)自控要求 （1）選用帶通用通訊接口（例：LON、BACnet）的雙工況冷水機(jī)組。 （2）AV1、AV2為帶物理閥位反饋的電動比例二通閥，閥的流量特性為等百分比。 （3）SV1SV7為帶限位反饋的電動二通開關(guān)蝶閥，要求高緊閉力。 （4）T1T3為高精度溫度敏感元件，溫度范圍是-5050，精度為0.1級。 （5）F1為流量傳感器，允許誤差0.5%。,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),T3,T1,T2,空調(diào)末端,板式換熱器,溫度敏感元件,冷水機(jī)組,蓄冰裝置,循環(huán)水泵,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),T3,T1,T2,負(fù)荷降低,T3降低,機(jī)組卸載,T1、T2恒定,融冰速率恒定,4.3.2 面向物業(yè)管理的融冰優(yōu)先控制系統(tǒng),T1,T2,程序或者物業(yè)人員 判斷供冷需求,機(jī)組全部卸載,單融冰供冷,靈活設(shè)定T1,T2恒定,調(diào)整融冰速率,冷熱源控制點數(shù)表,4.3.3 辦公層變靜壓策略的VAV系統(tǒng),4.3.3 辦公層變靜壓策略的VAV系統(tǒng),辦公層空調(diào)器接管均為二管制。 根據(jù)供水總管內(nèi)溫度確定其冷、熱工況；并通過自控網(wǎng)絡(luò)對空調(diào)系統(tǒng)所屬的空調(diào)器、VAVBOX進(jìn)行制冷、采暖工況切換。 根據(jù)各空調(diào)器所屬VAVBOX的閥位開度，調(diào)節(jié)相應(yīng)空調(diào)器送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（采用變頻方式） 根據(jù)空調(diào)器送風(fēng)管內(nèi)的干球溫度，調(diào)節(jié)相應(yīng)空調(diào)器回水管上的電動比例二通閥。 空調(diào)器