换热系统在工程中的应用

———智能换热系统在工程中的应用发布人：魏迪加强技术研究推广节能降耗总结施工经验开拓通讯市场中国电信云计算内蒙古信息园项目一、成果背景二、选题理由三、实施时间四、管理的重点与难点五、管理策划与创新六、管理措施与实施七、管理效果和评价八、心得体会目录社会背景工程承接背景节能创新技术的应用，是实践绿色通信的重要措施，在第四届通信行业节能减排大会上,展示了各种节能减排新技术、新产品的应用。本工程是我局承接的第一个通讯行业云计算数据中心工程，本工程施工的好坏将直接影响我局在其他省市承接类似的工程成功率。根据工程特征，寻找亮点一、成果背景选题背景中国电信云计算内蒙古信息园数据中心工程，位于内蒙古自治区和林格尔县现代服务业集聚区金盛路；总建筑面积73020㎡，本工程共分4个单体工程（A3、A4、A5、A6数据中心），工程主要功能为通信机房。本工程设计新颖，视角独特，外形美观，本工程建成后将是内蒙古呼和浩特市盛乐园区一道靓丽的风景线。园区平面效果图数据中心BIM效果图一、成果背景工程简介幕墙风管外观图一、成果背景呼和浩特全年气温10℃以下长达200天以上,风能充沛,这种自然条件非常适合绿色低碳技术的应用,内蒙古云基地空调系统采用水冷自然冷却和风冷自然冷却,利用外界的免费冷源；突破常规，创新设计了建筑封闭风道智能换热的实用新型技术，低费用制冷,整体实现空调系统半能耗节能运行,大幅降低运维成本。二、选题理由三、实施时间实施时间2012年7月～2014年2月分阶段实施时间表管理策划2012年7月～2012年8月管理措施实施2012年7月～2013年12月过程检查2012年8月～2013年12月取得成效2013年7月～2014年2月制定相应的实施计划表随着云计算的不断推广，云计算数据中心在国内外不断建设应用。目前，国外数据中心主要是利用室外新风替代传统的空调系统来降低能耗，称为全新风自然冷却系统。这种自然冷却方式原理比较简单，但存在以下不足之处：1空气的洁净度问题。2湿度控制难度较大。3温度过低时，容易产生结露。4对于大型数据中心，由于风量大，需要设置集中风井占用很大空间，造成机房利用率较低，风机的电能消耗也较大。四、管理的重点与难点对于如何利用自然冷却，并将以上不足之处解决，对节能环保有重要意义。如果能够利用自然冷却的原理，可有效的减少机组开启时间，降低能源消耗。因此，本工程运用创新建筑风道智能换热(封闭循环)，实施冷热空气（空气-空气）热交换，根据室外温度变化，实现低费用制冷，既解决了国外自然冷却方式的不足，又充分利用了自然资源，保证此系统在工程中的实现，填补国内此工程领域的施工技术空白。四、管理的重点与难点1确定项目管理机构2明确技术开发思路呼和浩特地处温带内陆地区，属于典型的温带大陆性气候。其特点是（1）冬季漫长而寒冷；（2）气温日较差和年较差大，冷暖变化剧烈，无霜期较短，气候干燥；（3）沙尘多。技术顾问项目经理生产经理施工管理人员项目总工技术主管五、管理的策划与创新3选定攻关课题根据设计思路，进行总结，确定了施工研究的课题如下：幕墙式风道施工技术数字化无刷直流外转子电机的风机安装施工技术竖井风道贴铁皮施工技术室外风道内冷凝水回收利用处理措施室外风道内侧超低温度下结霜问题研究数字化无刷直流外转子电机的风机与幕墙式风道连接技术楼宇自控在智能换热系统中的联动控制数字化无刷直流外转子电机的风机在智能换热系统中的应用技术五、管理的策划与创新六、管理的措施与实施智能换热风道作用原理图系统原理1外幕墙风管施工技术龙骨现场施工图掌握了精准风管安装的控制方法六、管理的措施与实施深化设计（1）测量放线；（2）安装铁码；（3）主龙骨安装；（4）次龙骨安装；（5）铝板安装及细部处理。施工难点风机的单个定位以及整体定位机身没有牢靠的固定点2数字化无刷直流外转子电机的风机（EC风机）安装技术本工艺要求严格封闭，所以对通风系统的性能要求很高，特别对噪声和振动有特别严格的要求，由此存在以下施工难点：六、管理的措施与实施施工措施风机采用四根吊杆吊装设计出了L型吊钩针对以上难点我们创新出以下施工措施:六、管理的措施与实施采用激光水平仪对水平度及垂直度严格把控L型吊钩设计施工图L型吊钩现场照片创新并掌握了此类风机的安装方法。并取得了《EC风机L型吊钩》专利1项，此专利在受理中。吊杆现场照片六、管理的措施与实施3竖井风道贴铁皮施工技术本工程竖井风道自二层到屋面风井，垂直高度15.7米，风井长宽为1.91m×1.38m。存在以下施工难度：（1）风井长度及宽度较大；（2）风井贴铁皮施工过程中没有可靠的支撑点。铁皮施工现场照片吊笼设计图六、管理的措施与实施铆钉间距图铁皮压接顺序示意图铆钉间距外观图掌握了巨型风道贴铁皮施工方法，并应用到了类似工程中。六、管理的措施与实施4数字化无刷直流外转子电机的风机（EC风机）与幕墙式风道的连接技术通风循环整个系统有着严格的密闭性，如果连接部位密封不严，就会导致风量损失以及洁净度超标，所以EC风机与外幕墙风管连接部位是施工的关键。施工难点对口尺寸不统一可操作空间较小六、管理的措施与实施现场软连接施工照片法兰螺栓孔定位图掌握了小空间软连接施工方法，并得到了各方的认可。六、管理的措施与实施5室外风道内侧超低温度下结霜问题研究本智能换热风道将室内的空气通过裸露在室外的风管与室外空气进行对流换热，将风管内的空气冷却，循环送至室内。但是，风管的大小、材质、室外温湿度、室外风速、风管的风量等条件对风管降温效果都会产生影响。另外，在自然条冷却过程中，是否出现风管内外壁结霜现象皆有待研究。试验研究六、管理的措施与实施沿气流方向布置温度测点室内进风口风速测点布置实验过程（2014年）1）3月14日~3月21日，实验设备的制作与安装；2）3月21日~3月22日，实验设备安装；3）3月23日~3月24日，方案一测点布置与检测，室外气温在8℃~-4℃不等；4）3月25日~3月26日，方案二测点布置与检测，室外气温在10℃~-6℃不等；5）3月27日~3月31日，方案三测点布置与检测，室外气温在5℃~-3℃不等；连续测试9天经过实测，室外温度-6℃情况下，风管内部结露，但不结霜。经过测算，在室外温度大于-28℃的情况下，风管内表面不会结冰。六、管理的措施与实施6封闭冷通道系统的应用数据中心采用建筑风道智能换热，将机房内热风直接排至风道与室外换热，换热后的冷风送至空调回风口，再由空调机组送至架空地板下。不仅使冷／热通道完全隔离，还实现了空气自然冷却，有效节能，同时也解决了直接引入新风造成的洁净度方面的问题。六、管理的措施与实施封闭冷通道示意图封闭冷通道现场照片数据中心机房空调末端均采用冷水型机房恒温恒湿专用空调，其主要功能包括制冷、加热、加湿、除湿等。主机房内气流组织形式为：架空地板下送风，机组上部回风。在3，4层走廊吊顶内安装有送风机并配套了粗效、中效过滤器及片式消声器为主机房提供新风，维持主机房正压。封闭冷通道系统示意图六、管理的措施与实施封闭冷通道冷热原理示意图1经济效益风道智能换热系统可根据数据中心通信设备分期安装特点、设备负荷的实时变化及环境气候带来的季节差异，通过合理开启或关闭主机及充分利用内蒙古春秋季和冬季较低的室外气温，由冷却塔及板式换热器提供冷源，组合出多种供冷运行模式，从而减少冷水机组的开启时间，有效降低机房的能源消耗。七、项目管理效果评价按EC风机全部开启模式单栋机房节约电能（度/年）431万单冻机房节约水能（吨/年）5.67万节能数据表2社会效益（1）在降低数据中心运营成本的同时，也充分体现绿色建筑的理念，很好地贯彻国家节能减排的相关政策。（2）数据中心建成之后，智能换热系统也得到了社会各界的好评，对我单位今后开拓通讯市场也奠定了坚实的基础。开园仪式领导莅临参观七、项目管理效果评价3应用前景自然冷却技术作为日益成熟的节能技术得到了广泛应用，采用风道智能换热这一实用新型节能技术，为大型数据中心制冷系统、动力系统绿色节能运行提供施工依据。智能换热系统节能减排，充分的利用自然资源，大面积推广是必然的趋势。七、项目管理效果评价实体工程目前本工程已经投入使用，并得到了社会各界的认可。内蒙电信三期工程已经借用并改进本工程智能换热系统，进行建造。掌握了此系统施工的相关技术。1项目配合深化设计的外幕墙风道施工，为项目赢得可观的经济效益。2云计算数据中心智能换热系统施工技术研究”通过了2014年度局级科技研发项目验收。3“铝板幕墙式智能换热风道施工工法”获得中建八局2013年度局级工法4“严寒地区数据中心智能换热系统风道施工工法”获得2014年度中建总公司工法5获得“外墙风管结构”“外墙风管及施工方法”2项省部级专利。6BIM在施工管理中的应用获得西北公司优秀管理成果二等奖7两项QC成果荣获陕西省二等奖和三等奖两项8建设部推广应用的建筑业10项新技术在本工程中9项得到应用，共推广应用17个子项。4本系统取得的管理成果七、项目管理效果评价国家提倡绿色节能，这也是国家建设必不可少的方针。就目前国家在建设工程实体之前，均会硬性规定绿色节能的标准，所以智能换热系统的优势将会日益增加，应用到国家工程建设方面是必然的趋势。我们将再接再厉，创出更好的成绩。八、体会谢谢大家！