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-本文为网络收集精选范文、公文、论文、和其他应用文档,如需本文,请下载-波特曼空间式商场空调系统优化及节能研究本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!摘 要随着城镇化进程的不断发展,中央空调系统作为其主要标志之一应用越来越广泛,其能耗占建筑总能耗的比例也逐年增加并居于首位。商场空调系统因其本身的特殊性造成商场空调负荷的动态变化,而现代商场的大空间的设计手法使得商场内空调间的温度场和速度场的变化更加复杂,本文主要对带有波特曼空间商场中央空调系统的节能方面做了相应的研究。本文主要对该空调系统进行优化和节能设计。首先根据商场的实际运行情况确定了商场空调系统的配置方案;其次调研分析了商场空调负荷影响因素,分析并修正了空调负荷的计算公式,采用谐波法计算空调负荷得出本商场空调负荷的动态变化规律。根据空调负荷的动态变化规律模拟了该商场营业时间的负荷分布,提出利用“均值时段”方法来完成冷水机组的容量和配置的优化设计和施工。通过与本工程原始设计数据进行对比分析,本文的优化设计可节约40%的空调负荷,较少5000KW的冷水机组装机容量。通过分析带有波特曼空间商场建筑的特点,进行波特曼空间周边处的空调系统布置,并根据该商场建筑的实际尺寸建立“波特曼空间”的数学和物理模型,建立5种工况夏季运行情况工况,利用流体动力学分析软件fluent进行数值模拟得出其温度场和速度场云图,并进行对比分析可知,本文给出的空调系统布置方案,根据此结果提出“波特曼空间”的节能措施并进行了理论研究。该系统适合在大中型商业建筑中运行,本系统已经在衡水市某商场中运行了一段时间,节能效果显著。关键词 商场;空调系统;冷水机组;优化设计;节能;波特曼空间;数值模拟; 第1章 绪 论 研究背景能源是当今社会发展的物质基础,也是实现现代化和提高人民生活水平的重要先决条件,能源短缺被人们称其为带有战略性的问题1,长久以来受到了各国的普遍重视。建筑、工业和交通能耗是能源消耗的三大方面。早在60年代末70年代初,发达国家的建筑能耗、交通(汽车)能耗和工业能耗已经各占其总能耗的1/3左右,因此建筑能耗也开始受到关注。建筑能耗,即维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量,包括照明、采暖、空调、电梯,热水供应、烹调、家用电器、以及办公设备等的能耗2。据2003年统计,部分发达国家建筑能耗占总能耗的比例,如下表所示3。表世界主要国家建筑能源消费比例对比国家 世界 美国 加拿大 日本 欧洲 非洲 巴西建筑能源消费比例(%) 目前我国正处于建筑业高速发展时期,建筑能耗已经占我国总能耗的20%30%左右4,不容小觑。并且,随着我国经济和城市建设不断发展,中央空调的需求量在各行各业中不断增加,使得空调系统的应用日益广泛。各类大、中型建筑中采用的空调系统一般均为中央空调系统,这已经成为现代化建筑重要标志之一,为现在建筑创造舒适高效的工作和生活环境5。同时,在建筑能耗中,占比重最大的是采暖和空调。据了解,我国的采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的60%70%左右6。而在现代建筑中,其采暖和制冷均由空调系统承担。因此,在建筑节能中,空调系统的节能潜力相当可观。中央空调能耗不仅体现在前期设计和投资费用上,而且还体现在设备在运行过程中的电耗上。据调查统计,在所有公共建筑中,商场建筑的能耗远远高于其他公共建筑的能源消耗,也就是说,建筑节能中,商场建筑具有最大的节能潜力。综上所述,空调节能是建筑节能尤其是商场建筑节能的重要研究方向之一,不仅因为其能提高能源的利用率、缓解能源短缺危机,而且能够节约成本投资,还能提高商业建筑核心竞争力,实现利益和经济最大化。更是响应国家节能减排号召的研究重点。 商场建筑能耗分析 商场类建筑特点大型商场是公共建筑的一种,一般每天工作12h以上,全年没有节假日7。此类建筑与其它建筑相比,有其单独的特点,具体特点如下:(1)体形系数较小8。现代的商场外形大多比较规则,多为块状建筑,其建筑外表面积相对较小。(2)窗墙比较大9。为了满足商场建筑的特殊形象要求,现代商场多采用大面积玻璃幕墙。(3)空间较大8。现代的商场建筑一般属于大空间建筑,主要采用大跨度和多层营业厅等形式的空间结构形式设计手法,体现出现代商场建筑的时代感。(4)综合性强10。现代商场建筑的营销方向趋于多样化,比如超级市场,除了有日用百货外,还有快餐厅、咖啡厅、游泳厅、游乐厅等。(5)室内布置、布局的多变10。商场内的货架、摊位、柜台等的布置根据经营的需要以及季节的变化而进行调节和变化,这也要求商场空调系统具有一定的灵活性。(6)人员密度大11。相比于其他公共建筑,商场建筑的客流一般比较大、流动性也大,尤其是在休息日和节假日,并且一年也有淡季和旺季之分。 商场类建筑能耗构成对于商场建筑而言,能源的消耗情况非常复杂。建筑的空调、照明、办公设备能耗三者性质不同12。应首先摸清商场的分项能耗,才能进一步明确节能的潜力和方向。清华大学曾经对北京市大型商场的耗电量进行调查研究,其调查结果如下图所示15,并指出各各个环节的耗电比例,如图2-1、2-2所示13。图2-1 北京市大型商场的耗电量调查结果图2-2 商场各环节耗电比例从上图中可以看出,大型商场建筑的能耗构成主要包括三方面:照明、电梯和空调。其中空调系统所占的比例最大,已经达到50%;其次就是照明系统。并且对于现在的大中型商场建筑来说,由于一些商品对于灯光照度的特殊要求,照明系统的能耗会增加,也就会进一步的增加了空调系统的空调负荷。杨金凤、李玉云、张春枝14对武汉市大型商场能耗进行了调查,对其能耗进行了全年统计,并且对各用能系统进行了分析比较,并且着重对空调采暖能耗进行了分析研究,得出结论:商场每年单位面积能耗以及空调采暖所占能耗比例,各个购物中心夏季能耗较冬季大,其中每个购物中心7、8月份用电量最大,冬季不供暖购物中心空调占总能耗的34%37%左右。冬季供暖购物中心空调全能耗占总能耗
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