建筑给排水节能措施主要包括给排水设施的节能运行和可再生资源的利用两个方面。 建筑给排水设备主要指的供水设备,可再生资源则包括太阳能热水、热泵热水、雨水收集回用、中水回用等措施。 根据商业建筑的特点,通过规定合理用水指标、合理选择给水系统的型式、水泵运行方式,以及设置雨水回用系统以实现节能减排的目标。 本文主要从给水系统与诸君分享相关节能措施。 #1给水系统的合理性选择 商业建筑的给水系统供水方式主要有以下三种:
建筑给排水节能措施主要包括给排水设施的节能运行和可再生资源的利用两个方面。
建筑给排水设备主要指的供水设备,可再生资源则包括太阳能热水、热泵热水、雨水收集回用、中水回用等措施。
根据商业建筑的特点,通过规定合理用水指标、合理选择给水系统的型式、水泵运行方式,以及设置雨水回用系统以实现节能减排的目标。
本文主要从给水系统与诸君分享相关节能措施。
#1给水系统的合理性选择
商业建筑的给水系统供水方式主要有以下三种:高位水箱重力供水、水箱+变频供水、叠压供水方式。
高位水箱重力供水由于水泵一直在高效区运行,总体运行费用较低,相对于水泵的变频运行还会有较好的节能效果。但对于商业建筑,如采用高位水箱供水,需在屋顶设置大型高位水箱。
由于商业建筑大多建筑高度不高,楼层数不多,以一栋6层、建筑高度约35米的商业建筑为例,如设置高位水箱,其中1层及以下可由市政直接供水,5~6层仍需由高位水箱间内增压变频泵加压供水,仅2~4层勉强可由高位水箱供水,其供水区域十分有限。因此,商业建筑采用高位水箱供水方式,不但增加项目的初投资,而且重力供水范围有限,故节能效果较差。
叠压供水方式(无负压供水)即水泵直接从市政管网吸水,可充分利用市政供水压力,与水箱+变频泵组供水方式相比,水泵的扬程可大幅度降低(水箱方式水泵扬程一般60~70米范围,叠压供水水泵由于可以充分利用0.2MPa的市政供水压力,水泵扬程可减少约1/3),节能效果显著。
商业建筑设置了较多的餐饮商铺,对供水的安全性要求相对较高,如采用叠压供水,一旦市政给水检修,则商业餐饮店铺无法正常营业,影响较大。故商业建筑大多采用 高位水箱+变频泵组 相结合的供水方式。
水箱+变频供水系统既可以储存一定的水量(一般为最高日用水量的20%~25%,相当于平均日3~4小时的用水量),可满足市政检修的停水时间内的自身的供水需求。因此,商业建筑采用水箱+变频的供水方式,十分普遍。
三种供水方式特点对比如下表.
注:Qh为最大时流量,qs为设计秒流量;投资包括供水设备、水箱及设备用房等,运行费用为电费;无负压供水的能耗受变频调速泵组的配置与水泵扬程影响,取决于可利用市政供水压力的大小及其余系统所需供水压力之比。
随着变频供水技术的逐渐成熟,变频供水系统在实际工程中的运用也较为普遍。当建筑高度较高时,采用变频供水系统一泵到顶对高区的供水管道、阀门附件的承压要求提高,造价也随之增加。
因此建筑高度>100m 时,采用供水稳定性更高的高位水箱+工频泵的供水方式,压力不足的楼层采用采用水箱+变频泵供水。当建筑高度<100米时,采用低位水箱+变频泵的供水。当地自来水公司允许时,可考虑无负压供水方式。
#2变频泵组的选择
给水供水方式确定后,如何实现后期的节能运行,变频泵组的选择则至关重要。
变频调速供水系统主要包括以下两种方式:变频恒压变流量供水和变频变压变流量供水。
供水方式的能耗对比如下:
对于定频水泵,工况点只能在对应 的一条曲线上移动,所以当流量Q分别为 时,工况点分别为 ,显然,随着流量减小,水压必然升高,如在 点工作时,管网特性曲线变为 ,用户压力升高为 。而实际管网这时只需要 点工作,因此,有 段扬程的浪费,流量越小扬程浪费越大。
对于恒压变频供水,工况点只能在恒压线上移动,例如当流量Q分别为 时,水泵转速分别被调在 ,工况点分别为 ,如在B1点工作时,管网特性曲线变为 ,用户压力升高为 。同样,实际管网这时还是只需要在 点工作,因而有 段扬程的浪费,但比调速的情况减少了 段扬程的浪费。
对于变压供水,在已知管网特性的情况下,通过自动调节水泵转速,使工况点按管网特性曲线移动,即当流量Q分别为 时,根据管网特性所对应的扬程来调节转速分别为 ,工况点分别为 ,这时将没有扬程浪费,比恒压变频供水模式减少了 段扬程的浪费。
因此可以看出变压变流量变频较恒压变流量变频具有更好的节能效果。尽管如此,但在近年来的商业建筑中,由于变压变流量变频相关产品的成熟度不高,目前给水变频泵站的主流仍是恒压变流量系统,但变压变流量将是未来的发展方向。
#3冷却塔补水系统分析
建筑空调系统运营过程中不仅需要电力、燃气、也需要水资源,包括冷塔补水、冷站补水和锅炉补水等。
冷却塔补水存储方式可分独立设置、与消防水池合设、与生活水池合设三种。
冷却塔补水系统优先采用低位水箱+工频泵+高位水箱的供水方式,低位水箱优先与消防水池合用,一方面可减少机房面积,降低投资成本;同时对消防水池水质有利(冷却塔补水泵工作时会将整个消防水池储水都做了循环),但应考虑采取消防用水不被动用的措施。如当地消防用水计价如与其它水价不同时,冷却塔补水量存储于生活水箱或独立水箱。
空调冷却塔补水系统采用高位水箱供水的方式补水效果更为稳定,高位水箱的最低液位与冷却塔集水盘最高液位之间的高差需通过计算确定,保证出水水量及水压要求。冷却塔的储水量建议按照2小时的空调高峰负荷预留,高位水箱容量不小于最大时水量的50%。当项目不适合设置高位水箱时,可采用变频供水方式。
关于供水指标和供水量的计算本文就不一一赘述了。希望能耗管理从源头抓起,从设计抓起,设计如同定制衣服,要量身打造,过大过小都不及。
后续再如诸君谈谈雨水、中水回收等可再生资源的利用。不妥之处欢迎大家指正,上文引用的《建筑照明设计标准》未采用新标,热心读者提出了建议,再次表示感谢!
内容源于机电人脉,旨在分享,如有侵权,请联系删除
相关资料推荐:
节水--开源必须与节流并重
https://ziliao.co188.com/p81917.html
知识点:“开源节流”浅谈给排水节能措施