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超低能耗建筑的空调系统分析

山东济南 250014

摘要：简要介绍了小型超低能耗建筑常用空调系统，分析了不同的冷热源及空调末端的利弊。结合实际工程案例，介绍了超低能耗建筑在空调设计方面的特点，以及超低能耗建筑独有的新风除湿设计要求及方法，旨在对该类型建筑的空调设计，提供一些思路。

关键词：温湿度独立控制高温供冷新风除湿

引言

近年来，人们对居住环境的要求逐渐增多，以及可持续发展战略的实施，提升建筑室内环境品质和建筑质量，降低用能需求，提高能源利用效率，成为当前我国建筑行业发展的需求。超低能耗建筑，因其高效、节能、健康、舒适的特点，得到了广泛认可。

相对于常规类型建筑的空调系统，超低能耗建筑的新风系统承担室内全部湿负荷和部分显热负荷，室内末端设备处于干工况运行状态.该空调形式具有以下优点：

1）节能：不同于常规7/12℃冷水，冷水机组提供高温冷水，机组能效提高；

2）舒适：室内温度由干式末端控制，室内相对湿度由独立新风系统控制，互不影响，提高室内环境舒适度；

3）健康：空调末端干工况运行，可以避免冷凝水系统引起的各种健康问题。

4）易采用各种低品位能源，拓宽了能源应用范围。

1工程项目简介

以某新建项目为例，对超低能耗建筑的空调系统进行分析。该项目位于山东省济南市商河，总建筑面积7882.33平方米，地上五层，其中一~三层为商务办公，四~五层为公寓式办公，建筑外形采用简单的矩形方块造型，尽量减小建筑体型系数。

2空调系统方案分析：

2.1室外设计参数

表1夏季室外设计参数（济南，寒冷B区）

冷凝水回收装置

干球温度℃	湿球温度℃	相对湿度%	含湿量g/kg	露点温度℃	焓kj/kg
34.7	26.8	54.6	19.4	24.1	84.8

2.2室内设计参数：

表2夏季室内设计参数

室温	干球温度℃	湿球温度℃	相对湿度%	含湿量g/kg	露点温度℃	焓kj/kg
t1	25	17.8	50	10.0	13.7	50.8
t2	25	18.6	55	11.1	15.2	53.4
t3	25	19.4	60	12.1	16.5	56.0
t4	26	18.6	50	10.7	14.6	53.4
t5	26	19.5	55	11.7	16.1	56.2
t6	26	20.3	60	12.8	17.5	59.0

为保证室内不结露，且尽可能提高冷水机组能效，本项目室内设计参数选用t1=25℃，相对湿度φ=50%，露点温度为13.7℃。

2.3不同冷热源分析

表3冷热源形式分析

	多联机系统	空气源热泵	地源热泵
特点	1.无法实现温湿度独立控制，室内机需要设置冷凝水系统；	1.可以实现高温水供冷，提高机组COP，新风机组承担室内湿负荷，实现温湿度独立控制。	1.可以实现高温水供冷，提高机组COP，新风机组承担室内湿负荷，实现温湿度独立控制
特点	2.由于超低能耗建筑对温湿度要求比较严格，如采用多联机，需设置辅助冷源用于新风机组除湿。	2.夏季热泵机组最高可以提供15℃的冷水	2.地埋管的吸热量仅为20～40W/m，一般为25W/m左右。冬夏季取热和放热量不匹配，如采用地源热泵需要设置辅助冷源和冷却塔。

经上述分析可知，为实现温湿度独立控制，提高机组能效，本项目采用空气源热泵机组，夏季提供15/19℃的高温冷水。

2.4不同空调末端分析

表4空调末端设备分析

	天棚辐射	主动式冷梁	干式风盘	普通风盘
特点	温湿度独立控制，辐射板仅承担室内显热负荷，系统运行期间，严禁开窗，避免结露。当水温为15/19℃时，辐射板表面温度约为18℃，温度偏低，有结露风险。	温湿度独立控制。一次风（新风）诱导室内回风，混合后共同送入室内，承担室内热湿负荷。设备无冷凝水接口。	温湿度独立控制，仅承担室内显热负荷。当水温为15/19℃时，风盘出风温度约为20℃，高于室内露点温度，干工况运行。	风盘承担室内显热和潜热，需设置冷凝水系统。系统简单，运行可靠
备注	由于夏季室外空气含湿量高，当空调系统运行时，需关闭窗户，避免结露，建议窗户采取联动控制措施：过渡季节开启窗户自然通风；当空调系统运行时，联动窗户关闭。			室内容易结露

为尽量提高室内舒适度，本项目空调末端选用主动式冷梁+干式风盘。

2.5新风系统分析

常规温湿度独立控制系统，主要采用7/12℃的低温冷水作为冷源，用于新风机组除湿。为满足除湿要求，需要主机提供7℃的冷水，导致机组效率降低。为避免室内结露，本项目选用15/19℃的高温冷水作为冷源（室内露点温度为13.7℃），无法满足新风机组除湿要求。为解决上述问题，本项目选用内冷式双冷源热回收除湿新风机组。

本文发布于:2024-09-21 19:49:46，感谢您对本站的认可！

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