大型商场空气调节一次回风系统的计算特点

大型商场空气调节一次回风系统的计算特点王春华 ,王国恒(东北大学材料与冶金学院 ,辽宁 沈阳 110004)摘要 :分析了大型商场夏季空调负荷的特点 ,阐明了根据温湿度要求 ,考虑采用一次回风系统且无需再热装置的观点 ,并在此基础上分析了该系统的计算特点 ,为节能提供参考 。关键词 :空气调节 ;大型商场 ;一次回风系统中图分类号 : TU831 文献标识码 :B 文章编号 :1004 - 7948 (2005) 05 - 0020 - 021 前言随着国民经济的发展 ,人民生活水平的提高 ,人 们对周围环境空气品质的要求日渐提高 ,越来越多的商场安装了中央空调系统 ,在满足顾客的身心健康要 求的同时改善了商场的购物环境 。目前 ,国内建筑物 空调系统一般可分为一次回风系统 、二次回风系统和风机盘管加新风系统 。虽然风机盘管系统有许多优 点 ,例如 ,布置灵活 ,各房间可独立调节室温 ,节约能量 ,房屋之间空气互不串通 。但由于它不能保证空调 房间的湿度要求 ,空气过滤效果差等原因 ,目前国内 商场一般采用较少 ,而一次回风系统采用较为普遍 。但是 ,在其计算中有许多特点应引起设计人员的重 视 。本文现就这一问题作如下讨论 。2 大型商场夏季空调冷负荷的特点商场夏季空调房间计算冷负荷是由通过围护结 构的得热 ,照明及设备散热和人体散热形成的冷负荷几部分组成 。这几部分冷负荷的总和在这里暂时 称为总负荷 。在大型商场中 ,围护结构冷负荷在空调房间计算冷负荷中所占的比例较小 ,一般占总负荷的 15 %25 % ,照明及设备散热冷负荷根据商店的功能及 电器设计资料确定 , 一般占总负荷的 15 % 30 % ,人体散热冷负荷占总负荷的绝大部分 ,一般占总负 荷的 45 % 70 % , 而且这一部分相当活跃 , 不同规模的商场相差特别大 。如表 1 所示 。表 1 湿球温度为 26 时不同规模商场的 空调房间计算冷负荷表1由表 1 计算结果可看出 ,通过围护结构冷负荷 、照明及设备散热冷负荷在总负荷中所占的比例较 小 ,人体散热冷负荷占总负荷的绝大部分 。商场的规模不同 ,商场的人员密度不同 ,人体散热冷负荷也 不同 ,但围护结构冷负荷 、照明及设备散热冷负荷不随人员密度的变化而变化 。因此 ,空调冷负荷计算 中要特别注意商场的规模和日平均人流量 ,合理选 取人员密度 。3 湿负荷商场空调的湿负荷主要是指由人体散湿形成的 湿负荷 。人体的散湿量与人的性别 、年龄 、衣着 、劳 动强度以及环境等多种因素有关 ,因此人群聚集的 场合不同 ,成年男子 、女子和儿童的数量比例就有所不同 。为了实际计算的方便 ,以成年男子为基础 ,乘以 考 虑 了 各 类 人 员 组 成 比 例 的 系 数 , 即 群 集 系数2。人体散湿形成的湿负荷为W = n1 n2 gn1 群集系数 ;n2 计算时刻房间内全部人数 ;(1)式中g 不同室温与劳动强度下一名成年男子的散湿量 ,kg/ h 。n1 、n2 的取值对送风量 G 的大小影响很大 ,如表 2 :从表 2 ,我们可以看出 , n 1 、n 2 二者均增大或其 中之一增大 ,都会使得散湿量 W 增大 ,从而使得热 湿比减小 。如图 1 和图 2 (2 1 ) 所示 。无论以机 器露点直接送风还是要求相同的送风温差 ,送风状商场标号1234围护结构冷负荷/ Wm - 239384040,根据公式 G = Q / ( i N - i O ) 得态点的焓值io2 io1大型商场的群集系数值十分重要 。表 2 n1 、n2 取值对送风量 G 的影响4 夏季送风状态点及送风量的确定根据室内冷负荷 Q 、湿负荷 W 可计算出进入 房间的空气状态变化过程的热湿比线,= Q / W 。送风状态点位于该热湿比线 上 。在实际设计中 ,一般根据送风温差确定送风状 态点 。根据室内温差波动范围选取送风温差 。若送风 温差大 ,送风量小些 ,则处理空气和输送空气所需设备可相应地小些 ,从而初投资和运行费用均可小些 ,参数湿负荷送风量 G冷负荷Q/ W热湿比备注2) - 13 2) - 1/ g(hm/ m(hmn 1n 1 = 018916682730042标准总送风量 减少 7 %总送风量增加 12 %n 12 = 110016692650039n 13 = 018016674820047图 1 以机器露点直接送风的 i - d 图但要注意的是 ,如送风温差过大 ,送风量过小时 ,空 气温度波动大 ,人在室内有吹冷风的感觉 ,送风口附近易结露 ,而且还会使室内温湿度分布的均匀性和稳定性受到破坏 ,影响空调系统的正常使用 。如果 送风温差过小 , 送风量过大时 , 管道的横截面面积 大 ,使建筑的使用面积缩小而且浪费管材 ,但其优点是空气波动小 ,室内温湿度分布的均匀性和稳定性 不受到破坏 。因此应根据室内温差波动范围合理选 取送风温差3 。大型商场通常采用一次回风系统 ,以机器露点 送风 ,这样的系统完全可以满足室内温湿度的要求 。如表 3 所示 :表 3 不同规模商场的一次回风系统不加再热装置计算表图 2 要求相同送风温差的 i - d 图度缩短 ,节省了占地空间 ; ( 2) 节省能量 ; ( 3) 送风温 差较大 ,送风量较小 ,管道的横截面面积减小 ,节省了建筑的使用空间 。采用再热装置加热送风 ,虽然减小了送风温差 , 但再热负荷抵消了一部分冷源提供的冷量 ,是一种 能量浪费 , 而且增加了设备初投资 、运行管理费用 等 。所以在采用机器露点直接送风能满足室内温湿 度和人们的舒适度要求时 ,建议大型商场采用机器 露点直接送风 。以机器露点直接送风时 ,送风状态点 O 即为机器露点 L ,在 i - d 图上确定 N 、O ,见图 3 。根据式(2) 可计算出送风量 。商场标号1234G2(2)i N - i O = Q /室内温度/ 室 内 相 对 湿 度/ %热湿比送风温差/ 26262626式中i N 室内空气状态点的焓值 ,kJ / kg ;i O 送入房间的空气状态点的焓值 ,kJ / kg ;Q 房间冷负荷 ,k W ;G 送风量 ,kg/ s 。7070656550008175300810600081575007175 一次回风系统与二次回风系统的比较一次回风系统处理流程简单 ,操作管理方便 ,运 用于送风温差无严格限制的场合 。目前 ,在民用建筑空调系统中广为采用 。 二次回风系统处理流程较复杂 ,操作运行管理较 繁琐 。通常应用在室内温度场要 ( 下转第 4 9 页 )由表 3 可看出 ,在满足商场温湿度要求的条件下 ,各商场送风温差均小于 10 。在送风温差为 610 时 ,室温允许波动范围为 110 ,可以满足 人们的舒适度要求4 。用机器露点送风有以下优点 : ( 1 ) 无需再热装 置 ,可不用安装空调机组的加热段 ,使空调机组的长环境空气温度低约 23 左右 。研究资料表明8 :建筑周围环境每增加植被 10 %左右 ,气温降低的理 论最高值为 216 % ,因此在建筑物周围的适当位置 植树 ,室内冷负荷可降低 10 % 14 % , 同时通过植 被绿化还可以改变风的方向 ,使风从建筑物穿过 ,形 成穿堂风 ,以利用建筑物的自然通风进行防热降温 , 达到节约能源的目的 。在建筑物四周组织景观水 体 ,通过水体的蓄热降低环境温度 ,使进入建筑物的 热量减少 ,达到节能防热的目的 。表 5 不同地表面实测温度(气温测试工况温度为 2930 )行成功操作 ,真正达到目的 。参考文献1Elasfouri A S , Maraqa R , Tabbalat R. Shading co nt rol byneighbouring building : applicatio n to building in American , Jordan J . Internatio nal Journal of Ref ri geratio n ,1991 ,14 :112 - 116 .唐鸣放 . 建筑体形与防热 J . 太阳能学报 , 2002 , 23 ( 2) :257 - 259 .23 GB/ 717166 - 1997 , 企业能源审计技术通则 S . 中国标准出版社 ,1998 .4蒋能照 ,张华. 家用中央空调实用技术 M . 北京 :机械工业出版社 ,2002 .魏玲 , 何嘉鹏. 南京地区冬季 窗 节 能 研 究 J . 太 阳 能 学 报 ,2002 ,23 (3) :336 - 339 .金招芬 ,朱颖心 . 建筑环境学 M . 北京 :中国建筑工业出 版社 ,2001 .王 如 竹 . 关 于 建 筑 物 节 能 及 复 合 能 量 系 统 的 几 点 思 考J . 太阳能学报 ,2002 ,23 (3) :322 - 335 .邢永杰 ,沈天行 ,刘芳. 太阳辐射下不同地表覆盖物的热 反应及对城市热环境的影响 J . 太阳能学报 , 2002 , 23(6) :717 - 719 .5地面性质 湖泊森林农田住宅区停车场及商业中心6表面温度/ 271327153018321236103 结语建筑物的防热节能是一个改善环境和节约能源 的综合性课题 ,应从多方位多角度进行考虑 ,综合采 取各种措施才能达到防热节能的目的 ,单纯采取单 一措施其效果可能并不显著 ,但只有从每个环节入 手进行详细研究 ,才能充分掌握其各环节节能防热规律 ,从而在整体上对建筑物防热节能这一课题进78作者简介 :杨晚生 (1970 - ) ,男 ,硕士 ,现在广东工业大学建设学院水工艺与建筑设备研究所从事研究工作 。(收稿日期 :2004 - 11 - 21)(上接第 21 页) 求较高 ,送风温差较小 ,风量较大而又不采用再热器的空调系统中 ,如某些工业厂房等 。 对于洁净度要求极高的净化车间有时也采用二次回 风系统2 。6 一次回风系统新风量的确定为了保证空调房间的空气品质 ,必须向房间送 入一定的室外新鲜空气 。然而 ,新风量的增加 ,会使 空调系统的能耗急剧增加 。新风量每增加总送风量 的 1 % ,新风冷负荷便增加 3 %7 % 。新风冷负荷 在空调系统冷负荷中占有相当大的比重 ,占空调系 统冷负荷的 41 % 35 % , 所以在满足卫生 、补偿排 风 ,稀释有害气体 ,保持正压等要求的前提下 ,不要 盲目增大新风量 。从系统节能角度而言 ,使用的新 风量越少就越经济 。但实际上也不能无限制地减少 新风量 。新风量越少 ,室内的空气品质越差 ,必然引 起人们的不舒适感 ,引发各种疾病 。所以 ,新风量的 确定有一定的限制 。7 结束语(1) 商场空调设计时 ,人体散热形成的冷负荷是空调房间计算冷负荷的主要部分 ,它将直接影响空 调系统冷负荷的计算 。(2) 采用一次回风系统时 ,如果用机器露点直接 送风能满足室内温湿度和人们的舒适度要求时 ,建 议采用机器露点直接送风 。反之 ,则考虑采用再热 装置或二次回风系统 。参考文献1朱绳杰 . 一 、二次回风系统在商业建筑夏季空调中的应用N . 建筑热能通风空调报 .曹叔维 , 周孝 清 , 李 峥 嵘 . 通 风 与 空 气 调 节 工 程 M . 北 京 :中国建筑工业出版社 ,2002 .赵容义 ,范存养 ,薛殿华 ,等 . 空气调节 ( 第三版) M . 北 京 :中国建筑工业出版社 ,2001 .陆耀庆 . 实用供热空调设计手册 M . 北京 : 中国建筑工 业出版社 ,1993 .234作者简介 :王春华 (1981 - ) ,女 ,河北省衡水人 ,东北大学材料与冶金学院工程热物理专业硕士研究生 。gro und heat exchanger ,and t he calculatio n met ho ds of using Fo xp ro .Key words :gro und so urce heat p ump ; buried heat exchange ; cal2culatio n ; Fo xp roThe ne w technology and use of the reverse osmosisf or the high pressure bra in water energy recoveryYAN G Sho u2zhi ,L I Shu2juan , W EI Shuang2fengIt is t he goal of t his article to discuss t he power co nsumptio n of t he reverse o smo sis p rocess. This article loo ks at t he histo ry of energy recov2 ery ,co mpares t he different systems and o bserves t hat . This article de2 scribes t he p rinciple and feat ures of t he new patened energy recovery technology by t he aut ho r invented.Key words :reverse o smo sis ; high p ressure ; brain water ; energyrecoveryThe simulating of solar energy in photovolta ic system to use computerWAN G Mo2hanSolar energy in p hotovoltaic system is a mo de of elect ric power gen2eratio n directly which use solar cell of elect ro nic device of semico nducto rto generate power by abso rbing solar radiatio n energy effectively and make it to change elect rical energy ,it is a p rincipal way of dealing wit h energy sho rtage and p rotecting t he enviro nment against pollutio n to ex2 ploit and make use of solar energy which is regenerative and clean to generate elect rical energy. This t hesis p resent s st udying co nditio n of solar energy in p hotovoltaic system. Based o n t ransmit ting heat and relevant knowledge ,t he mat hematics mo del and simulating system of solar energy in p hotovoltaic system was set up wit h sof t ware of L abV I EW.Key words :solar power ;p hotovoltaic ;calculatio n mo del of mat he2ABSTRACTSMay 2005 No . 5 Total Issue No . 274A study of optimal operation a bout multi2period stea m po wer systemsSON G Xin2do ng , YIN Ho ng2chao , ZHA I Yo ng ,et al .The paper st udied optimal operatio n fo r steam power systems wit h multi2perio d. In t he mo del ,t he changes of boiler efficiency ,and t he no n2 linear perfo r mance of steam t urbine wo r king and t he co st of changeoverbet ween perio ds of operatio n were co nsidered. And t he mo del was solved wit h mo dified genetic algo rit hms. Numerical result s showed t hat t he al2 go rit hm was efficient and t he mo del was mo re suitable to t he engineering fact s.Key words :multi2perio d ; steam power systems ;optimal operatio nmatics ; simulatingDesign of biomass gasif ication engineering incountry2scale central gas supply systemYU E Rui2fengBased o n t he p hysical characteristic of bio mass gas and t he t heo ry ofhydro dynamics ,hydro analysis of gas pipeline and water collecto r is do ne in t his paper ,and t he st ruct ure and size of t he auto matic water collecto r is designed optimizely , which has been applied effectively in cent ral gas supple engineering of bio mass gasificatio n .Key words :bio mass gasificatio n ; cent ral gas supply ; engineering ;Thermodyna mic cycle of exhaust heat recovery turbine and methanol decomposition f ueled ICE combinationZHAN G Guo2Qiang ,QU Yan2TaoThe internal co mbustio n engine ( ICE) wastes 25 %45 % heat val2ue of it s f uel as it exhaust s. A 5 %9 % increase of t her mal efficiency isgained wit h an added t urbine driven by t he high - p ressure gas f ro m adeco mpo ser ,where t he co mp ressed met hanol is deco mpo sed by t he heat of t he exhaust air f ro m t he ICE. The effect s of met hanol p ressure , de2 co mpo sitio n temperat ure ,back p ressure of t urbine ,co mp ressio n ratio and air - f uel ratio of ICE are st udied. This paper p rovides t he basis of ad2 just ment and optimizatio n of t he co mbined cycle p ropo sed.Key words :engine ; exhaust heat ; met hanol ; deco mpo sitio n ; co m2pipelinePlan heat/ col d source selection of sen ior buil dings districtWU Yun2f u ,L IU Cho ng , WAN G Shi2ying ,et al .Summarises t he co ncrete co nditio ns of plan heat / cold so urce selec2tio n of senio r buildings dist rict in Shenyang. Demo nstates wit h t he in2vest ment and operatio n co st analysis and makes a case stady of 5 differ2ent optio ns ,explains reaso nableness of choice gas direct fired abso rptio n chiller heat / cold unit s.Key words :senio r buildings dist rict ; heat / cold so urce ; selectio n ;bined cycleEtperimental study on small sized a ir2cooled heat pump at diff erent conditionsL I Ting2yo ng , WAN G Wen2bin , YU Xiao2ming ,et al .We have co nducted co mp rehensive analysis of perfo r mance of air2cooled heat p ump at different co nditio ns by experimental test using R22 as ref rigerant . We p ut fo rward several met ho ds of imp roving t he perfo r2 mance of system and o btain t he f unctio ns of capacit y and perfo r mance as well as related perfo r mance curve , t his wo r k has an impo rtant signifi2 cance to t he designing ,matching and choo sing t ype of unit s.Key words :air2cooled heat p ump ; perfo r mance of co nditio ns ; ex2co stAnalysis of preventing col d loss and saving energyf or summer2hot and winter2warm districts buil dingsYAN G Wan2sheng , ZHAN G Yan2mei ,L UO Peng2feiAcco rding to t he specialties of different dist rict s weat her and it st her mal co nditio nings , t he vario us measures of p reventing heat lo ss andenergy saving is analyzed by different sides of buildings. They include of buildings appearance ,co nfiguratio n and it s surface ,doo rs and windowsof building ,different materials of buildings and window and doo r , build2ing roof and it s different mo del , t he different eart h surface ,plant s ofeart h surface and river system of surro unding of buildings etc . On t he ba2sis of analyzing so me co nclusio ns are draw and t hese co nclusio ns are valu2able fo r realizing t he aim of saving energy and p reventing cold lo ss inso ut h China buildings.Key words :buildings ; p reventing ; cold lo ss ; energy saving ; mea2perimental researchThe computing characteristics of primary return a ir system f or supermarketWAN G Chun2hua , WAN G Guo2hengThe paper analyses t he characteristics of air co nditio ning load of su2per mar ket in summer . States t he views o n selecting p rimary ret urn airwit ho ut reheating equip ment acco rding to t he temperat ure and humidi2t y. On t he base of t hat ,it also analyses t he co mp uting characteristics oft his system. And offers t he reference of saving energy.Key words :air co nditio ning ; super mar ket ;p rimary ret urn air sys2suresRevie w of heating meteri