1建筑概況
該項目為新疆自治區體育中心體育館,位于烏魯木齊市北京北路東側,場館內觀眾席為6150座,建筑面積為:24500平方米,建筑高度為35米;地上三層,地下局部一層,地下層除有一個面積為1000平方米的健身房外,其他均為設備用房,首層布置有保齡球館,會議中心及舉行活動的有關服務用房和一個層高為10米的熱身場地,二層為比賽大廳與觀眾席;三層為包廂。
2 暖通空調系統概況
2.1 系統劃分
比賽大廳采用全空氣系統,夏季采用二級蒸發冷卻空調機組提供100%全新風實現大廳內空調環境的處理,采用直流式系統,新風送入室內后再通過排風系統排至室外;冬季空調機組提供20%的新風及80%的回風與室內的地暖共同承擔采暖(在二層觀眾入口及休息廳設有地板輻射采暖系統)。
熱身場地、保齡球館、地下健身房采用全空氣系統,夏季采用二級蒸發冷卻空調機組提供全新風實現大廳內空調環境的處理;冬季空調機組提供最小新風量,熱負荷由采暖系統承擔。
首層附房及辦公用房,三層包廂采用風機盤管加新風系統,由一級蒸發冷卻空調機組提供最小新風量,夏季冷負荷與冬季熱負荷由風機盤管系統承擔。
2.2 冷熱源
所有風系統均采用蒸發冷卻空調機組,夏季依靠烏魯木齊室外空氣的干燥性,依靠水的蒸發來實現冷卻空氣的目的;也就是采用天然冷源來實現制冷。熱源為集中鍋爐房供給的95/70℃熱水。風機盤管系統冷源為冷水機組提供7-12℃冷凍水,熱源為換熱站提供的60/50℃熱水。地板輻射采暖系統供水溫度為50/40℃,由95/70℃熱水經板換機組換熱得到。
2.1 系統劃分
比賽大廳采用全空氣系統,夏季采用二級蒸發冷卻空調機組提供100%全新風實現大廳內空調環境的處理,采用直流式系統,新風送入室內后再通過排風系統排至室外;冬季空調機組提供20%的新風及80%的回風與室內的地暖共同承擔采暖(在二層觀眾入口及休息廳設有地板輻射采暖系統)。
熱身場地、保齡球館、地下健身房采用全空氣系統,夏季采用二級蒸發冷卻空調機組提供全新風實現大廳內空調環境的處理;冬季空調機組提供最小新風量,熱負荷由采暖系統承擔。
首層附房及辦公用房,三層包廂采用風機盤管加新風系統,由一級蒸發冷卻空調機組提供最小新風量,夏季冷負荷與冬季熱負荷由風機盤管系統承擔。
2.2 冷熱源
所有風系統均采用蒸發冷卻空調機組,夏季依靠烏魯木齊室外空氣的干燥性,依靠水的蒸發來實現冷卻空氣的目的;也就是采用天然冷源來實現制冷。熱源為集中鍋爐房供給的95/70℃熱水。風機盤管系統冷源為冷水機組提供7-12℃冷凍水,熱源為換熱站提供的60/50℃熱水。地板輻射采暖系統供水溫度為50/40℃,由95/70℃熱水經板換機組換熱得到。
3 節能管理
3.1 夏季
首先選擇蒸發冷卻作為風系統的冷卻方式,蒸發冷卻根據的是烏魯木齊地區氣候干燥的特點,依靠空氣的干球溫度與濕球溫度存在的差值比較大而存在比較大的自然能來實現制冷的。采用這種方式由于不需要補充電能或者熱能來實現制冷的循環,因此耗能比較低,僅為傳統方式的20%。并且該方式采用的是100%全新風。
各種體育比賽或者文藝演出多數時候都是在晚上舉行,由于烏魯木齊晝夜溫差比較大,室外溫度相對較低,可以根據室內溫度調節空調機組不同制冷段的開啟,或者不開啟制冷段,僅開啟機組的送風機,通過通風的方式將室內的余熱余濕排出,可以節約制冷段消耗的功率。
當場內觀眾不多時,可以通過調節變頻器來調節送風機的轉速,從而改變機組的送風量,可以節約送風機的耗電量。也可以只開啟部分機組,同樣可以實現節能目的。(比賽大廳由8臺4萬風量的二級蒸發冷卻機組承擔送風。)
當夏季氣溫比較高,并且可預計觀眾會很多時,比賽大廳應該進行提前予冷。在活動舉行的前一個晚上,開始運行機組,大廳內的維護結構,地面,座椅等物件都予冷下來,在活動期間,除了機組提供的冷量外,這些予冷物件也提供了大量的冷量來承擔部分負荷。
比賽大廳、各附房及辦公用房分別為不同的空調系統,平時只有辦公用房使用,只需要開啟該區域的風機盤管及新風機組即可,在活動期間可根據使用情況開啟其他區域的空調系統。
3.2冬季
烏魯木齊冬季從該年10月15日到來年4月15日,長達半年時間,并且冬季供熱的能量消耗很大,因此冬季如何實現節能是最重要的,而且是最有效的。
比賽大廳依靠二層的地板輻射采暖系統做值班采暖,可保持室內溫度在5℃以上,在比賽開始前,空調機組利用回風加熱對比賽大廳進行預熱,烏魯木齊冬季室外溫度較低,如當室外溫度為-15℃時,如果采用20%新風加熱到30℃,80%的回風從18℃加熱到30℃,消耗的加熱量為:0.8Lx12xCp+0.2Lx45xCp,如果全部采用回風需要的加熱量為:Lx12xCp,后式與前式的比值為:0.64,因此在比賽前的預熱階段采用100%回風可以節能36%
在人員入場時,各入口是敞開的,必然有冷風的侵入,如果不采取措施,將嚴重影響室內溫度;因此在觀眾入場時,必須開啟門口設置的熱風幕,阻止冷風的侵入。在比賽時,由于場管內的蓄熱已達到要求,再加上人員、燈光的散熱,將機組的回風閥關閉,機組僅需要為場內提供滿足衛生要求的新鮮空氣即可,或者根據情況適度的增加部分回風,該過程中可以減少加熱量的消耗,同時減少電功率的消耗。
各功能附房由風機盤管承擔熱負荷,新風機組提供滿足衛生要求的新風。樓梯間、衛生間及門廳等有凍結危險或者與室外相通的房間均布置有散熱器采暖系統,因此在平常使用時,各功能附房由風機盤管及新風系統均可以不開啟,在有活動舉行時,可提前開啟進行預熱。
3.3 過渡季節
過渡季節充分利用室外新風直接送入室內,承擔室內的冷負荷,根據室內溫度情況調節送風量。盡可能的提前停止使用加熱器和推遲開啟各制冷段。
3.4 自動化控制實現節能
供熱熱水由智能化燃氣鍋爐提供,供水溫度可以根據室內外溫度環境進行調整,有效的節約燃氣的消耗量。
空調機組及新風機組的送風機均為變頻控制,可以根據使用情況改變輸入電功率以實現節能。機組的新風及回風管路上均設有電動調節裝置,并可以由送風狀態點來控制新、回風的比例,同時可根據送風狀態點來控制各功能段的開啟,進一步實現節能運行。
空調機組、新風機組及風機盤管水路均設有電動兩通閥,由送風溫度或者室內溫度來控制兩通閥的開度。再通過管路中的壓力傳感器來控制變頻水泵的轉速,可以在減少水泵電功率消耗的同時降低燃氣的消耗。
4 總結
要實現整個系統的節能運行,必須要了解當地的氣候特點,建筑物的使用功能及系統的劃分。首先設備的選擇上就應該對其節能性進行仔細的研究,在設計上應該考慮如何來劃分系統以便于運行上實現節能,以及操作的方便性與智能化,這樣才能在運行管理中更有效的節能。



