¿Métodos de diseño de ahorro de energía para sistemas de aire acondicionado de edificios hoteleros?
En los últimos años, Xue Zhifeng y Jiang Yi de la Universidad de Tsinghua, Wang Changqing y Long Weiding de la Universidad de Tongji, y Liu Jiaping y Liu Yang de la Universidad de Arquitectura y Tecnología de Xi han realizado investigaciones sobre edificios públicos en las ciudades. y ciudades como Beijing, Shanghai y Xi'an. Amplias encuestas sobre el consumo de energía. Según datos relevantes, los edificios públicos generalmente tienen un potencial de ahorro de energía superior al 30%. A medida que los edificios hoteleros siguen mejorando, su consumo de energía también aumenta. Según las estadísticas, el consumo de energía de algunos edificios hoteleros ha representado entre el 10% y el 15% de los ingresos anuales, y el consumo de energía se ha convertido en uno de los factores importantes de la rentabilidad. El consumo de energía del sistema de aire acondicionado representa aproximadamente el 50% del consumo total de energía de los edificios hoteleros, por lo que cómo diseñar un sistema de aire acondicionado que ahorre energía se ha convertido en una cuestión práctica importante. De acuerdo con la situación actual del sistema de aire acondicionado del edificio del hotel, se analizan medidas de ahorro energético desde el diseño del sistema de aire acondicionado. 1 Cálculo de la carga de aire acondicionado del hotel 1.1 Estimación de la carga de enfriamiento del sistema de aire acondicionado Hay muchos factores a considerar en el cálculo de la carga de enfriamiento y el proceso de cálculo es relativamente complejo. Por lo tanto, los diseñadores de aire acondicionado a menudo utilizan indicadores empíricos o indicadores de cálculo simplificados para estimar. carga de enfriamiento, y algunos se basan en proyectos típicos ya construidos y operados para estimar las cargas de enfriamiento. Sin embargo, un problema común en los edificios hoteleros es que la carga de enfriamiento esperada es demasiado grande, lo que resulta en una capacidad de enfriamiento instalada excesiva. Según la encuesta, el índice de carga de capacidad real del 79,2% de los edificios hoteleros es de 58W/m2~81,4W/m2 (incluido menos de 58W/m2), y el índice de carga de capacidad real de otro 20,8% es de 81,5W/m2~ 104,7W/m2. Además, según datos de una encuesta sobre cambios en la carga de aire acondicionado de hoteles en Beijing y Changsha, más del 98% de los sistemas de aire acondicionado de edificios de hoteles funcionan por debajo del 80% de la carga de diseño durante todo el año, y más del 80% de los hoteles Los sistemas de aire acondicionado de los edificios funcionan por debajo del 50% al 55% de la carga de diseño durante todo el año. Dominar las características de distribución de estas cargas de aire acondicionado también es de gran importancia para el diseño de sistemas de aire acondicionado y la selección de equipos. 1.2 Carga de aire fresco La carga de aire fresco del sistema de aire acondicionado del hotel representa una gran proporción de la carga total. Por lo tanto, cómo seleccionar el volumen de aire fresco es una cuestión importante en el diseño del aire acondicionado. Sin embargo, las regulaciones sobre la selección del volumen de aire fresco para los sistemas de aire acondicionado de edificios de hoteles no son uniformes, y los requisitos de higiene y de ahorro de energía deben tenerse en cuenta durante el diseño. 2 Diseño de ahorro de energía del sistema de aire acondicionado del hotel 2.1 Sistema de fuente de calor y frío que ahorra energía Después de determinar las cargas de frío y calor del sistema de aire acondicionado del hotel, se selecciona la forma y el equipo de las fuentes de aire frío y calor. -Se debe considerar el sistema de acondicionamiento. En la actualidad, los principales problemas que existen en las fuentes de refrigeración y calefacción de grandes edificios públicos son modelos de sistemas irracionales, selección excesiva de enfriadores y operación y mantenimiento inadecuados. Existen varias formas de fuentes de frío de aire acondicionado. Al seleccionarlas, se deben considerar plenamente factores como el área de aire acondicionado, el propósito, la carga de refrigeración y calefacción, las condiciones meteorológicas locales, la estructura energética, el precio, las normas de protección ambiental, etc. De acuerdo con el "Código de diseño de calefacción, ventilación y aire acondicionado" y las características del aire acondicionado de edificios hoteleros, la selección puede basarse en los siguientes principios: 1) La fuente de frío debe seleccionarse entre unidades de refrigeración por compresión eléctrica y unidades de refrigeración por absorción; 2) Calefacción centralizada en ciudades con En áreas donde hay calor residual de fábricas o fábricas, se pueden utilizar enfriadores de absorción de bromuro de litio de tipo vapor, lo que es beneficioso para mejorar la tasa de utilización de la red de calefacción y equilibrar la carga de la red de calefacción. 3) Los enfriadores de absorción a gas se pueden usar donde hay disponibilidad de gas natural urbano y los precios estacionales del gas y las diferencias de precios son grandes; 4) Las unidades de bomba de calor con fuente de agua se pueden usar en áreas con fuentes de agua naturales estables; en áreas con climas secos, como el noroeste, se debe dar prioridad a la tecnología de enfriamiento por evaporación; 6) Los enfriadores enfriados por aire se pueden usar en áreas con sequía y escasez de agua; 7) En áreas donde los precios de la electricidad dependen del tiempo de uso; se implementan y las diferencias entre picos y valles son grandes, se puede usar almacenamiento de enfriamiento de electricidad en valles bajos, lo que puede producir mejores beneficios económicos. 8) En la mayoría de los casos, se pueden usar enfriadores de compresión eléctricos; 2.2 Ahorro de energía del sistema de aire acondicionado Una medida importante para el ahorro de energía del sistema de aire acondicionado es el enfriamiento del aire de escape y la recuperación de calor, que son esencialmente preenfriamiento y precalentamiento de aire fresco. El "Código de diseño de calefacción, ventilación y aire acondicionado" estipula que el sistema de aire acondicionado debe estar equipado con un dispositivo de recuperación de calor. Si se instala un intercambiador de calor completo en el sistema de aire acondicionado, el consumo de energía de aire fresco se puede ahorrar entre un 60% y un 80%, lo que equivale a reducir la carga de aire acondicionado entre un 10% y un 20%. La condición necesaria para la recuperación de calor del aire de escape es la combinación de aire fresco y aire de escape, lo que requiere una consideración exhaustiva de la división del sistema, la disposición de los conductos de aire y la disposición de los ventiladores de aire de retorno y los dispositivos de recuperación de calor. El dispositivo de recuperación total de calor se basa en la diferencia de temperatura entre el aire fresco y el aire de escape y la diferencia de presión parcial del vapor para lograr el intercambio de calor y humedad. Para que el equipo de intercambio de calor funcione de manera eficiente, el aire fresco y el aire de escape que ingresa al dispositivo de recuperación de calor deben pasar primero a través del filtro de aire. La temperatura ambiente del dispositivo debe mantenerse por encima de -5 °C, de lo contrario se pueden producir heladas y. no puede funcionar correctamente. En las zonas frías del norte, el dispositivo de recuperación de calor no se puede utilizar directamente en invierno. El aire frío debe precalentarse por encima de -5 °C y debe instalarse un dispositivo de control automático de la temperatura.
Se debe instalar un conducto de ventilación de derivación en la conexión entre los conductos de aire fresco y de escape y el dispositivo de recuperación de calor para garantizar que el sistema de aire acondicionado pueda funcionar normalmente en condiciones de trabajo anormales y para garantizar la seguridad y confiabilidad del sistema. 2.3 Ahorro de energía del sistema de agua y aire acondicionado Actualmente, los sistemas de agua y aire acondicionado de muchos hoteles han superado el modelo de diseño tradicional. El sistema de bomba principal funciona con caudal variable y el efecto de operación es bueno. La tecnología de gran diferencia de temperatura del agua enfriada es otra forma eficaz de ahorrar energía en los sistemas de agua y aire acondicionado de los hoteles. Por lo general, la temperatura del agua de suministro y retorno del agua enfriada estándar es de 7/12 ℃, mientras que la temperatura del agua de suministro y retorno del agua enfriada con gran diferencia de temperatura se puede configurar en 7/17 ℃. Si bien cumple con los requisitos de comodidad del usuario, la tecnología de gran diferencia de temperatura del agua enfriada puede reducir el flujo de agua enfriada, reduciendo así el consumo de energía del transporte y el funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado, las bombas de agua enfriada y los equipos terminales. La recuperación y utilización del calor de condensación de los sistemas de agua de aire acondicionado en edificios hoteleros es otra medida eficaz para la conservación de energía. Los edificios hoteleros generalmente necesitan proporcionar agua caliente las 24 horas, por lo que la aplicación de la tecnología de recuperación de calor por condensación obtendrá buenos beneficios sociales y económicos. En la actualidad, existen tres formas principales de recuperación de calor por condensación: 1) Enfriadores con recuperadores de calor proporcionados por los fabricantes de enfriadores; 2) Para los enfriadores existentes, las empresas especializadas en recuperación de calor pueden proporcionar servicios de soporte, instalar dispositivos de recuperación de calor y los equipos de soporte correspondientes. ) Agregue una unidad de bomba de calor con fuente de agua de alta temperatura al sistema de agua de aire acondicionado existente, utilizando el agua de refrigeración del enfriador como fuente de calor. La unidad de bomba de calor con fuente de agua de alta temperatura proporciona agua caliente por encima de 65 °C. 3 Sistema de control automático del aire acondicionado del hotel El consumo de energía del sistema de aire acondicionado representa una gran proporción del consumo de energía total del edificio. Por lo tanto, para reducir el consumo de energía del sistema de aire acondicionado, el sistema de aire acondicionado se ha convertido. una parte importante del sistema de control automático del edificio inteligente. Según las estadísticas, después de que el sistema BA adopta medidas de ahorro de energía, como un control óptimo de arranque y parada del sistema de suministro de agua, un número óptimo de controles de equipos operativos, control de entalpía, control adaptativo de temperatura y control de presión, se puede reducir el consumo de energía. en aproximadamente un 20%. Por lo tanto, en el sistema de aire acondicionado, la instalación de un sistema de control automático es de gran importancia. En términos generales, los parámetros que es necesario monitorear y controlar en los sistemas de aire acondicionado de hoteles son: temperatura y humedad del aire, volumen de aire, volumen de agua, presión o diferencia de presión, etc. Los componentes de monitoreo incluyen principalmente: sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de volumen de aire y volumen de agua, sensores de presión o presión diferencial y actuadores (incluidos actuadores eléctricos y neumáticos y válvulas eléctricas, etc.). ) y varios controladores. En proyectos reales, todos o parte de los parámetros anteriores deben seleccionarse para su seguimiento y control después de un análisis específico. Para los enfriadores del sistema de aire acondicionado y sus correspondientes equipos de soporte (como bombas de agua y torres de enfriamiento), la tarea del sistema de control automático es controlar el número de unidades operativas, es decir, utilizar diferentes unidades para operar conjuntamente según a diferentes necesidades de refrigeración y calefacción para lograr El propósito de la operación del equipo es eficiente y ahorra energía. Otro contenido principal del sistema de control automático del aire acondicionado es la vinculación de equipos, la alarma de falla y la gestión centralizada. El objetivo principal del acoplamiento de equipos no es solo reducir la intensidad del trabajo de los trabajadores, sino también garantizar el funcionamiento seguro de los equipos. Además, el control de muchos equipos en el sistema de aire acondicionado implica protección contra incendios, y el vínculo entre estos equipos y el sistema de protección contra incendios también debe controlarse a través de un sistema de control automático. Conclusión Lo primero que hay que resolver en el diseño de un sistema de aire acondicionado es el problema de la carga. Las cuestiones a las que se debe prestar atención son la precisión de la estimación de la carga de refrigeración y el valor de la carga de aire fresco. Las cuestiones de ahorro de energía que se tratan en este artículo se basan básicamente en el estado de funcionamiento (o indicadores de consumo de energía) del sistema de aire acondicionado. Mejorar la utilización de la energía también es una medida importante para ahorrar energía y puede reducir la inversión. Los pasos importantes en el diseño de sistemas de aire acondicionado que ahorran energía incluyen el diseño del sistema, incluido el diseño de sistemas eólicos y hidráulicos. Para los sistemas de aire, la recuperación de calor residual es una medida eficaz de ahorro de energía. Para los sistemas de agua, los sistemas de flujo variable tienen efectos obvios de ahorro de energía. Las medidas que también pueden lograr efectos de ahorro de energía incluyen la tecnología de gran diferencia de temperatura del agua enfriada y la tecnología de recuperación de calor por condensación. . Como diseñadores de sistemas de aire acondicionado, debemos hacer todo lo posible para aplicar estas tecnologías avanzadas en el diseño de sistemas de aire acondicionado en edificios hoteleros para lograr el mayor efecto de ahorro de energía posible. Finalmente, el uso de sistemas de control automático también es un medio importante de ahorro energético en los sistemas de aire acondicionado. Las investigaciones muestran que el uso de un sistema de control automático diseñado adecuadamente puede ahorrar más del 20% del consumo de energía, que es una de las principales razones por las que los sistemas de control automático se pueden utilizar ampliamente en la actualidad.
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