中央空调系统工程解决方案

热搜词:安装空调多少钱专业空调安装中央空调计费系统中央空调维修公司中央空调改造

【鸿胜国际】《蓄冷空调工程技术规程》修订要点

本文来源: 鸿胜国际 责任编辑: 发布日期:2018-07-09

蓄能空调系统的基本意义在于转移高峰空调负荷,有效解决能量供应与需求在时间上的错位问题。

从本地能源消耗的绝对值角度来说,蓄能空调系统与常规系统相比一般不具备优势,因此经常有“节费不节能”的误解。而实际上,蓄能系统的节能效益主要体现在宏观层面:平衡电网负荷、提高发电和供配电设备效率、保障电力供应,以及减少电厂建设投资等方面。另外,对于近年来国家大力发展的太阳能发电和风力发电来说,蓄能空调系统作为一种重要的蓄能技术,也有利于更多地使用可再生能源发电,缓解目前存在的“弃风、弃光”问题。蓄能空调系统的应用,有利于在整 个能源系统范围内实现节省投资、降低运行费用、节约能源和环境保护。

1 修订背景


蓄能空调系统的合理应用有助于电力供应侧与空调用户侧能量匹配 有助于转移电力高峰 平衡电网负荷 也有助于在整个电力能源系统范围内获得节省投资 降低运行费用 节约能源和环境保护的效果

JGJ 158 2008 蓄冷空调工程技术规程 实施 9 年来对蓄冷行业的发展起了很大的推动作用 但是随着蓄冷行业的迅速发展 蓄冷空调新技术 新设备有了很大的发展 并且越来越多的空调蓄热形式在实际工程中得到应用并日臻完善 据统计 截止到 2014 已建成投入运行和正在施工的工程已超过 1 100 与此同时 蓄能空调系统的应用还存在很大的盲目性 很多工程项目实施环节较为粗放 影响了蓄能空调系统的运行效果和进一步推广

蓄能空调系统较常规系统更为复杂 专业性更强 为了使该标准部分技术内容与当前技术条件和使用要求相适应 更好地规范蓄能空调系统的设计 施工 调试 检测 验收及运行管理 确保系统经济 高效 安全 可靠运行 JGJ 158 2008 蓄冷空调工程技术规程 进行了修订

2  任务来源及编制过程


根据住房和城乡建设部 关于印发< 2015 年工程建设标准规范制订 修订计划>的通知 》( 建标 [ 2014 ] 189 ) 的要求 由中国建筑科学研究院会同有关单位共同修订工程建设行业标准 蓄冷空调工程技术规程 》( 修订后更名为 蓄能空调工程技术标准 》, 以下简称 标准 》)。

编制组成立后 各参编单位根据分工开始收集资料并开展编制工作 主编单位于 2015 9 月进行了汇总 形成初稿 并以电子邮件方式 发至各参编单位征求意见 编制组在研究国内外相关标准及文献的基础上 与相关参编单位进行多次讨论 开展了相关专题研究并达成共识 对热负荷 蓄热等内容进行了重要的补充和完善 形成了征求意见稿

2016 3 7 编制组向高校 设计院 科研院所等单位广泛征求意见 共收到 42 位专家 306 条反馈意见 其中采纳或部分采纳 196 2016 7 8 编制组对反馈意见进行认真研究 形成了送审稿初稿 2016 8 25 编制组第二次编制工作会议在北京召开 通过专家顾问组与编制组认真 细致的讨论 确定了重点内容的修订意见 2016 11 29 日召开 标准 送审稿审查委员会 审查委员会一致通过了 标准 送审稿以及强制性条文

3 修订主要内容


标准 2008 版的基础上 蓄冷空调系统 扩展为 蓄能空调系统 ”, 并适当补充了集中水蓄热 相变蓄热系统的相关内容

该标准适用于新建 扩建和改建的工业与民用建筑蓄能空调系统的设计 施工 调试 检测 验收及运行管理 主要技术内容包括 1 总则 2 术语 3 设计 4 施工安装 5 系统的调试 检测及验收 6 运行管理 4 个附录分别为 附录 供暖及空调室外逐时计算温度 附录 乙烯乙二醇 丙烯乙二醇溶液物理性质 附录 载冷剂系统的管道流量和沿程阻力修正 附录 蓄冰装置和制冷机组性能参数 。《 标准 共有163 条规定和4 个附录 其中 2 条强制性条文 ,《 标准 修订情况汇总如表 1 所示


微信图片_20180709141223



编制组首先对 2008版规程的执行情况以及国内外蓄能技术发展情况进行了详细的调研 并对 2011 2015 年国内蓄能空调工程进行了调研分析 在此基础上 编制组针对 2008 版规程执行过程中存在的问题以及蓄能技术的发展确定了以下重点修订内容并开展了相关工作

1) 标准适用范围的扩充。

考虑到建筑空调系统蓄能技术涵盖蓄冷和蓄热 同时蓄冷 蓄热空调系统在实际工程中逐渐增加 根据住房和城乡建设部标准定额司 建标标便 [ 2015 ] 56 文件 后将 蓄冷空调工程技术规程 更名为 蓄能空调工程技术标准 》, 并在第 3.4 节增加蓄热系统蓄热量确定原则 电锅炉选择 系统设计和控制 水蓄热系统设计和水蓄热装置 相变蓄热介质选择 蓄热装置选择和设计 蓄热装置和管道保温等相关规定 名称变更不仅仅是扩展了适用范围 也是当前蓄能行业技术发展的必然要求

2)  增加设计日逐时热负荷相关内容。

标准内容扩展为 蓄能空调系统 之后 设计日逐时热负荷计算是 标准 必须解决的难题。GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》与《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力》规定的供暖及空调系统冬季设计负荷计算均为稳态计算 为了保持标准一致性 方便设计人员进行蓄热空调系统设计 ,《 标准 给出了设计日逐时热负荷稳态计算方法 除此之外 ,《 标准 推荐采用动态负荷模拟计算软件进行供暖季逐时负荷计算 采用室外平均温度与室外计算温度相近时间段的逐时负荷计算结果作为设计日逐时热负荷 并充分考虑间歇负荷附加计算问题

3) 增加蓄能系统中主要耗能部件的能效限定。

为了提高蓄能系统的效率 降低蓄能系统损耗 客观评价蓄冷空调系统节能性 ,《 标准 对双工况制冷机组性能系数 载冷剂循环泵耗电输冷比 系统热损失等关键性能指标进行了限定 并作出了相关的详细规定

4) 补充完善各种蓄冷形式的相关规定。

蓄冷系统形式多样 ,《 标准 补充并完善了盘管式蓄冰系统 封装式蓄冰系统 冰片滑落式蓄冰系统的相关规定 增加了水蓄冷系统 水槽有效容积 水槽设置 布水器和冰晶式蓄冷的相关规定

5) 补充细化载冷剂管路系统的设计相关要求。

标准 补充细化了载冷剂管路系统的设计相关要求 主要包括细化载冷剂物理性质 管道阻力修正 膨胀量的计算等

6) 补充检测和监控系统的相关要求。

标准 将蓄能空调系统检测内容编制新增第 5.5 节系统检测章节 增加了蓄能释能周期的系统性能试验 蓄能槽外表面温度检测 防水层漏水检测的相关要求

标准 3.6 节系统监测与控制中补充了蓄能空调系统控制内容 蓄能空调系统监测内容 并增加了蓄能系统控制传感器的精度要求 蓄能系统运行模式和控制动作要求 蓄能系统运行策略要求

7) 补充施工、调试及运行的技术要求。

标准 4 章施工安装部分补充了低温送风系统漏风量测试 冷桥处理 系统清洗内容

标准 5 章系统调试 检测及验收部分补充了载冷剂充注要求 多台蓄冰装置并联时的液位 流量要求

标准 6 章运行管理部分补充了关键指标定期监测和分析的要求 输配系统定期检测防漏的要求 载冷剂定期抽样测试的要求

4 重点专题


在编制过程中 针对重点修订内容 编制组还开展了 4 个专题研究 包括 蓄热空调系统设计日逐时热负荷计算 蓄冷空调系统能效限值 蓄能装置热损失的限定指标 载冷剂管道系统沿程阻力与流量修正

在重点修订内容和相关专题工作中 编制组采用了国内外相对成熟的技术成果和方法 同时吸收和采纳了相关参编单位较为成熟的研究成果 保证了修订内容的适用性和可靠性 具体内容如下

4.1 蓄热空调系统设计日逐时热负荷计算

GB 50736 2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 和国内其他标准规范 以及 ASHRAE 手册 中热负荷计算均为稳态计算 即热负荷为日平均负荷 蓄热空调系统设计日逐时热负荷计算为负荷计算体系的空白

为了更好地指导蓄热空调系统设计 运行 逐时热负荷计算亟待解决 因此 标准 对蓄热释热周期内的逐时热负荷计算 逐时热负荷间歇附加进行了研究

逐时热负荷计算可采用稳态计算和动态负荷模拟计算 2 种方法 其中 稳态计算方法未考虑建筑负荷的延迟 滞后等动态特性 但计算简单易行 在一定程度上可以满足工程设计需要 因此 标准 提供了我国 31 个气象台站的供暖及冬季空调室外逐时计算温度

动态负荷模拟计算方法考虑了建筑构筑物热惰性等因素影响 对空调面积超过 8 m 2 且蓄能量超过 28 000 kW · h 的蓄能空调项目 有必要采用动态负荷模拟计算 。《 标准 中还给出了动态负荷模拟计算的相关要求和注意事项

供暖系统间歇运行时 在停机时段建筑构件本身的蓄热性能使室内外温差仍然存在 建筑仍持续向外释放热量 建筑内表面温度也随之逐渐降低 而供暖系统恢复运行后 系统需将较低的建筑内表面温度提升 因此在最初的几个小时内形成了较大的附加热负荷 按GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》与《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力》的要求 间歇附加率按不同情况可取 20 % 30 % 该附加率是平均附加率 编制组相关研究结果表明 2 h 的附加率远大于该值 间歇供暖系统热负荷附加率的大小与停机时间 预热时间和保证率等因素密切相关 需要根据情况合理分配逐时附加率 有条件时 应按设计要求对间歇时间 预热时间 室内温度等进行设置 并进行动态负荷模拟计算直接得到逐时热负荷

4.2 蓄冷空调系统能效限值

GB 50189 2015 公共建筑节能设计标准 对冷水机组性能系数 清水泵耗电输冷比进行限制 进而保证了空调系统节能运行 为了评价蓄冷空调系统能效 ,《 标准 对双工况制冷机组性能系数 ( COP )、 载冷剂循环泵耗电输冷比 ( ECR ) 进行了限定

1 双工况制冷机组性能系数 ( COP )。

标准 调研了主要设备生产厂家双工况冷水机组能效现状 并采用瞬态模拟计算软件 TRNSYS 建立动态经济模型验证调研能效限值

编制组通过调研国内主要制冷机组生产厂家 获得了不同类型 不同冷量和性能水平的双工况制冷机组的性能数据库 该数据库可以反映目前主流产品工艺水平 。《 标准 发布实施之后 目前我国市场 30 % 的蓄冰双工况冷水机组需要改进工艺水平才能满足 标准 双工况制冷机组性能系数 ( COP ) 限值要求

在规定限值条件下 采取合理的蓄冰率 通过 TRNSYS 建立不同气候区代表城市的典型建筑的动态经济模型 进而得到冰蓄冷系统静态投资回收期均在 3 5 a 左右 符合一般项目对投资回收期的要求 也验证了 标准 给出 COP 限值的合理性

2 载冷剂循环泵耗电输冷比 ( ECR )。

由于载冷剂黏度较大 造成载冷剂循环泵能耗比清水循环泵能耗增大 因此有必要对蓄冷空调系统载冷剂循环泵耗电输冷比 ( ECR ) 进行限定 其计算方法与GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中基本一致 但需根据载冷剂溶液物性参数 载冷剂循环泵扬程有关的 B ( 与设备 管道阻力有关的计算系数 ) 进行调整

4.3 蓄能装置热损失的限定指标

为了减少蓄能空调系统冷热损失 保证介质的状态 参数 安全运行 改善环境 防止烫伤或表面结露 ,《 标准 规定了蓄能装置的热损失限定指标 1 蓄冷释冷周期内 蓄冷装置的冷量损失不应超过总蓄冷量的 2 % 2 蓄热装置的热损失不应超过蓄热释热周期蓄热量的 5 %

对于一般蓄冷装置而言 在以 24 h 为一个蓄冷释冷周期时 蓄冷装置冷量损失不应超过蓄冷量 2 % 的要求可以达到 但是当蓄冷装置体形系数较大 单位冷量的蓄冷容积较大 ( 如水蓄冷 ) 或蓄冷释冷周期较长时 保冷层厚度应增大并对其进行校核

蓄热空调系统工程一般以水蓄热为主 对于严寒 寒冷地区将蓄热装置放置室外时 蓄热装置的热损失较大 保温层厚度也应加大 需验证其热损失是否满足要求

4.4 载冷剂管道系统沿程阻力与流量修正系数

蓄冷空调系统常用载冷剂为乙烯乙二醇 丙烯乙二醇溶液 不同浓度的载冷剂溶液 其密度 黏度 比热容 传热系数等特性参数不同 对管道系统的水力计算影响较大 为了方便设计人员对载冷剂管道系统进行设计 ,《 标准 JGJ 158 2008 蓄冷空调工程技术规程 基础上 参考不同体积分数下乙烯乙二醇 丙烯乙二醇溶液物理性质 给出了体积分数 20 % 40 % 下乙烯乙二醇 丙烯乙二醇载冷剂系统的管道流量和沿程阻力修正系数 对于未给出的载冷剂浓度下沿程阻力与流量修正系数 可根据附录  B 给出的载冷剂溶液物理性质和附录 C 条文说明中的方法进行修正计算

5  展望


蓄能空调行业近年发展迅速 工程应用不断增加 应用方向不断拓展 新的技术和产品不断涌现 。《 标准 的实施 有助于工程应用各个环节的规范化 有助于新技术 新产品的推广 并将提升蓄能空调系统的设计 施工 调试 检测 验收及运行管理水平 同时 虽然蓄能空调系统在我国有了长足发展 但相比国外发达国家的应用比例仍不高 。  随着我国能源政策的调整和相关技术的发展 未来几年 蓄能空调系统工程应用将有非常大的增长空间 。  蓄能技术一些新应用方向和问题 如新型蓄能方式的应用 蓄能系统的模拟 优化和评价 蓄能系统与其他可再生能源方式的耦合应用 蓄能系统在绿色建筑 被动超低能耗建筑中的应用等 也需在今后的工作中进行更深入的研究


1


联系鸿胜国际

400-118-0048

  • 13502896266 曾先生
  • 0755-2775 3861
  • 1148869191@qq.com
  • 深圳市宝安区新安街道龙井路东江豪苑25层A1-B1