- 新型、綠色環(huán)保、高效節能中央空調系統——水環(huán)(源)多聯(lián)機空調系統應用設計
- 2015-11-24
前言:水環(huán)(源)多聯(lián)機組是將水源熱泵技術(shù)、多聯(lián)機技術(shù)結合在一起,糅合了風(fēng)冷多聯(lián)式變頻空調和水冷式冷水機組兩大類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),使得該機組既有多聯(lián)機的變負荷的靈活,安裝配置自由的特點(diǎn),又有冷水機組的高能效,運行平穩的優(yōu)點(diǎn)。下面將以廣東太陽(yáng)神集團總部辦公大樓建筑的設計進(jìn)行分析。
工程概況
本工程位于廣東省廣州市,為廣東太陽(yáng)神集團辦公大樓,建筑南北朝向,地下一層為車(chē)庫及其他用房,地上共九層;本次設計總建筑面積約為3萬(wàn)平方米,總空調面積為2萬(wàn)平方米,設計冷負荷為3600kw,設計熱負荷為1200k,夏季供冷,冬季采暖。
本項目工程建筑屬常規民用建筑舒適性空調,設計采用水環(huán)(源)多聯(lián)機中央空調系統。
設計相關(guān)參數
1、室外設計計算參數
夏季空調室外計算干球溫度:33.5℃/夏季空調室外計算濕球溫度:27.7℃
冬季空調室外計算干球溫度:5℃/冬季空調室外計算相對濕度:70%
2、室內設計計算參數
水環(huán)(源)多聯(lián)機設計說(shuō)明
1、水環(huán)(源)多聯(lián)機選型設計
本期工程空調區域包括建筑地上一層至九層,擬采用水環(huán)(源)多聯(lián)機和水冷整體高效節能型空調系統,每套機組自帶冷源、末端及電控。
根據冷熱負荷專(zhuān)業(yè)計算軟件計算得出,平均單位面積冷負荷指標為:180w/m2,包括圍護結構熱,太陽(yáng)輻射熱,室內人體熱,照明熱,室內其它設備熱,新風(fēng)熱等各種負荷;單位面積熱負荷指標為:60w/m2,包括圍護結構失熱,太陽(yáng)輻射得熱,新風(fēng)加熱及附加耗熱量等各種負荷。
空調機組設備按照夏季負荷選擇。(圖一為其中某樓層時(shí)刻冷負荷曲線(xiàn)圖)
(圖一)
2、空調風(fēng)系統設計
A、接待大堂:采用全空氣的空調方式,布置美觀(guān),節省建筑空間。送風(fēng)形式為上送上回,新風(fēng)由外墻引入與室內回風(fēng)混合后降溫除濕送入空調房間。
B、辦公室和會(huì )議室:水環(huán)(源)多聯(lián)機+末端風(fēng)機盤(pán)管+新風(fēng)機(空調)的空調方式,室內空調送風(fēng)形式為下送上回形式,機組獨立控制,操作方便,節約電能。
3、空調新排風(fēng)系統設計
排風(fēng)設計:本次設計建筑室內每層均設置新風(fēng)系統,從專(zhuān)用新風(fēng)井吸入室外新鮮空氣經(jīng)新風(fēng)機降溫、除濕處理后經(jīng)新風(fēng)管送至室內的各個(gè)空調區域,滿(mǎn)足室內人員的舒適性要求。
排風(fēng)設計:本次設計建筑室內每層均設置排風(fēng)系統,室內污濁空氣由超低噪聲排氣扇經(jīng)排風(fēng)管直排專(zhuān)用排風(fēng)豎井,在排風(fēng)井頂端設置集中排風(fēng)機組,室內污濁空氣最終經(jīng)集中排風(fēng)機處理后直排室外。
4、空調系統分區設計
考慮各空調房間使用特點(diǎn)、系統運行費用、水系統承壓能力、建筑美觀(guān)及結構承重,對系統進(jìn)行功能分區:南側一至七層為一個(gè)系統(系統一),北側一至九層為一個(gè)系統(系統二)。
5、空調系統自動(dòng)控制設計
為了有效地控制室內空氣溫度和系統供回水溫度,方便維護運行管理,節約能耗,設置以下自動(dòng)控制措施。
1)空調機的自動(dòng)控制
A、水環(huán)(源)多聯(lián)主機的控制
通過(guò)室內實(shí)際需求調整冷熱量,實(shí)現快速調溫,精確控制,溫度控制精度高,溫度波動(dòng)在±0.3℃之間,人體感覺(jué)非常舒適。
B、末端風(fēng)機盤(pán)管的控制
制冷制熱時(shí)采用風(fēng)量調節和壓縮機啟停相結合的微電腦智能化控制,制冷制熱迅速,室溫選擇范圍廣,室溫感應靈敏,受外界環(huán)境影響小。
C、新風(fēng)機的控制
制冷制熱時(shí)采用壓縮機啟停的微電腦智能化控制。制冷制熱迅速,送風(fēng)溫度感應靈敏。
2)為了防止水系統流量不足或水泵停機時(shí)空調機組產(chǎn)生誤操作,在回水總管上設置水流開(kāi)關(guān),水電聯(lián)鎖保證系統安全運行。
3)循環(huán)水泵的自動(dòng)控制
水系統為變流量系統,系統流量隨水系統內水環(huán)(源)多聯(lián)主機或末端空調的開(kāi)停機負荷的變化,空調系統循環(huán)水泵及水環(huán)(源)多聯(lián)主機均變頻控制,水環(huán)(源)多聯(lián)主機設置電動(dòng)二通閥,保證系統的穩定良好運行,節省系統的能耗,達到節能的目的。
4)空調系統的監測與控制
A、集中控制空調機組,循環(huán)水泵、輔助熱源、新風(fēng)機組等,均可在控制中心控制,同時(shí)亦可就地控制;
B、設備連鎖與自動(dòng)保護,工況自動(dòng)轉換;
C、每臺設備均有參數與狀態(tài)顯示。
節能經(jīng)濟分析
1、與水冷機組加鍋爐的常規系統比較,取消了一套冷凍水泵及鍋爐;
2、據統計,每發(fā)1kW.h的電,需消耗0.404千克標準煤,同時(shí)排放0.272千克的碳粉塵、0.997千克的二氧化碳、0.03千克的二氧化硫及其他有害物質(zhì),水環(huán)(源)多聯(lián)機空調系統年節電201.5萬(wàn)千瓦時(shí),折合減排二氧化碳2015噸;
3、與傳統中央空調系統相比,水環(huán)(源)多聯(lián)機空調系統年系統運行可節能約20~30%;
4、系統綠色環(huán)保,真正意義上改善了建筑工程項目周邊空氣環(huán)境,緩解了城市熱島效應。
水系統相關(guān)設計
1、水系統水利平衡設計
A、垂直管路:采用三管制同程式設計,保證系統的先天性水利平衡;
B、樓層水平管路:當空調機組臺數較多時(shí),為了保證各臺機組水量分配均勻,空調機水平供回水環(huán)路采用同程式系統;某一局部管路空調機臺數較少時(shí),采用異程式供回水也能達到要求。因此,水路系統設計時(shí),應靈活掌握,采用同程與異程相結合,以達到既保證水量分配均勻、提高系統能效比及節約管道材料,充分發(fā)揮本系統的節能優(yōu)勢。
2、水系統水質(zhì)處理設計
冷卻循環(huán)水采用水質(zhì)穩定的自來(lái)水,循環(huán)水和大氣接觸易產(chǎn)生粘泥、水藻等污物;散熱時(shí)冷卻水蒸發(fā)濃縮,導致鈣、鎂離子濃度上升,易產(chǎn)生水垢,影響系統的換熱效率和安全穩定性,所以必須進(jìn)行水質(zhì)軟化處理。本系統在供水總管上設置Y型過(guò)濾器綜合水處理儀,防止雜質(zhì)進(jìn)入系統。
冷媒管路設計
冷媒管連接
水環(huán)(源)多聯(lián)機內、外機銅管連接示意(如圖二)及技術(shù)要求(如圖三):
(圖二)
(圖三)
(圖四)
結語(yǔ)
1、水環(huán)(源)多聯(lián)機空調系統,采用冷卻塔、輔助空氣源熱泵做為冷熱源,省去了燃氣、煤炭鍋爐等耗能系統,沒(méi)有燃燒過(guò)程,不排放廢氣等污染物,無(wú)溫室熱島效應,又不會(huì )剩余廢棄物質(zhì)(如煤渣等),是清潔的可再生能源利用技術(shù),真正實(shí)現了對能源的清潔利用,符合我國可待續發(fā)展戰略。
2、水環(huán)(源)多聯(lián)機空調系統節能的屬性是因為它有節能的整體結構,要使空調系統節能減排效果顯著(zhù),必須轉變現行的系統集成的理念。
3、長(cháng)期生活在人造氣候環(huán)境下,是不利于人類(lèi)的健康與長(cháng)壽的;應多接受自然環(huán)境的鍛煉,提高對極端環(huán)境的適應能力;至少,應降低空調室內氣候設計標準、減少室內外溫差,給予健康與舒適合理的平衡點(diǎn),而這樣做,其節能減排效果是十分顯著(zhù)的。
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