【文章內(nèi)容簡介】 注的要求，對(duì)能源計(jì)量的要求。如高層或大面積空調(diào)是否分區(qū)計(jì)量核算，各用途不同的房間使用空調(diào)的時(shí)間和工作時(shí)間。 3室內(nèi)參數(shù)要求：要求的溫度，相對(duì)濕度及其允許波動(dòng)范圍，有無區(qū)域溫差要求，允許的工作區(qū)氣流速度和均勻度；房間的凈化要求；需不需過濾、需要的凈化級(jí)別；噪聲的控制要求。 ：房間朝向、維護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，窗的構(gòu)造和尺寸；設(shè)備的發(fā)熱情況，人員及其流動(dòng)情況，照明等發(fā)熱情況；排風(fēng)量。 ：有無區(qū)域供熱、供冷、及其壓力、溫度，可供應(yīng)的量價(jià)格；在擴(kuò)建時(shí)，原有的鍋爐和冷凍設(shè)備的情況；電力供應(yīng)的可靠性、用量有無限制、價(jià)格。 常見空調(diào)冷、熱源設(shè)備方案 如前所述，影響空調(diào)冷、熱源設(shè)備選擇的因素很多，合理的選擇冷、熱源方案需要根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 根據(jù)我國目前的能源結(jié)構(gòu)和政策現(xiàn)狀，空調(diào)冷、熱源設(shè)備方案可歸納為以下幾種主要形式： 方式一：電制冷 +燃油（燃?xì)猓╁仩t； 方式二：直燃式溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組； 27 方式三：蒸汽溴化鋰制冷 +蒸汽（換熱器）； 方式四：空氣源、水源或土壤源熱泵； 方式五：電制冷 +電鍋爐（ 或蓄熱）； 方式六：電制冷 +集中供熱； 方式七：蓄冷空調(diào)系統(tǒng) +換熱； 具體情況分析： 備選的冷源設(shè)備分析比較 蒸汽壓縮式制冷機(jī)組 蒸汽壓縮式制冷機(jī)組分為離心式、螺桿式和活塞式。 ，制造簡單、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是單機(jī)容量比較小，制冷效率比較低，工作部件較多，維修工作量比較大，不滿足本設(shè)計(jì)大負(fù)荷的要求，不予考慮。 2. 離心式冷水機(jī)組單機(jī)制冷量大，維護(hù)費(fèi)用低，而且能經(jīng)濟(jì)方便地調(diào)節(jié)制冷量，但當(dāng)制冷負(fù)荷較小時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生“喘振”現(xiàn) 象，這樣會(huì)增大機(jī)組運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)有可能損壞機(jī)器，不予考慮。 、緊湊，維修工作量小，運(yùn)行平穩(wěn)安全可靠，操作方便，可以再低蒸發(fā)溫度或較高的壓縮比工況下運(yùn)行。對(duì)濕壓縮不敏感，采用滑閥調(diào)節(jié)裝置，可以實(shí)現(xiàn)在 10％～ 100％范圍內(nèi)無級(jí)能量調(diào)節(jié)。 單機(jī)制冷量一般在 100～ 1500kw，空調(diào)工況下的 COP值為 ～ 調(diào)的需要，現(xiàn)已生產(chǎn)出雙工況螺桿冷水機(jī)組。 由于螺桿壓縮機(jī)具有恒流量變壓頭的工作特性，故其冷水機(jī)組可適用于制冰工況運(yùn)行。在制冰時(shí) ，蒸發(fā)器出液溫度為 12～ 7℃，其 COP 值為 ～ 。 主要優(yōu)點(diǎn)： 1） 蒸汽壓縮式制冷技術(shù)已有較長的立時(shí)，技術(shù)成熟度較高，與溴化鋰技術(shù)相比，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)簡捷明快，機(jī)組壽命較長； 2） 對(duì)水質(zhì)的要求比溴化鋰機(jī)組低； 28 3） 能效比較高； 4） 目前市場中的故障反應(yīng)較少。 主要缺點(diǎn)： 1） 主機(jī)只能制冷，考慮冬天供暖，需同時(shí)配備鍋爐和建鍋爐房供暖； 2） 存在制冷劑泄漏問題，對(duì)環(huán)境環(huán)保影響較大； 3） 用電量大，在電力緊張的地區(qū)受到限制； 4） 整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)與溴化鋰機(jī)組一樣，需要其他輔助設(shè)備，如冷卻塔、水泵、水處理設(shè)備等，運(yùn)行管理較復(fù)雜，故障因素較 多； 5） 主機(jī)噪聲較大，一般高于 80dB。 直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組 通過直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組是由燃?xì)饣蛉加椭苯尤紵訜岬母邏喊l(fā)生器，以及低壓發(fā)生器、蒸發(fā)器、吸收器和冷凝器組成，屬于雙效吸收式制冷機(jī)。 溴化鋰機(jī)以水為制冷劑，以溴化鋰為吸收劑，其制冷原理是在真空環(huán)境下，水可以再溫度很低時(shí)蒸發(fā)；而溴化鋰是一種吸水性極強(qiáng)的物質(zhì)，可以將水蒸氣吸收；變稀的溴化鋰溶液被燃燒加熱使水分離出來，再次進(jìn)行蒸發(fā)，而濃溶液又再次進(jìn)行吸收。 在夏季制冷工況下，冷卻水經(jīng)過吸收器和冷凝器，帶走熱量， 空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水經(jīng)過蒸發(fā)器放出熱量降低溫度；冬季工況下，關(guān)閉冷卻水系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水經(jīng)過高溫發(fā)生器中的熱水器吸收熱量升高溫度；全年提供的衛(wèi)生用熱水也是通過高溫發(fā)生器中的熱水器進(jìn)行加熱升溫。 特點(diǎn)： 1） 一機(jī)多用，能同時(shí)或單獨(dú)實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、提供衛(wèi)生用熱水 3種功能，熱效率高，占地少。 2） 采用“分割式供熱”，是直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組供熱變得十分簡單。 3） 制冷量較大時(shí)，初投資與常規(guī)冷設(shè)備相當(dāng)，運(yùn)行成本較低。 4） 幾乎沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，因而設(shè)備維修費(fèi)用低。 5） 噪聲和震動(dòng)??；負(fù)壓運(yùn)行，安全性好。 29 6） 不適用 CFCs 物質(zhì)，有利于 環(huán)境保護(hù)；使用一次能源，用電少；在部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，熱效率不下降，調(diào)節(jié)性能比電動(dòng)式機(jī)組好。 風(fēng)冷式熱泵機(jī)組 主要分為水系統(tǒng)和直接蒸發(fā)式兩種系統(tǒng)形式。其中風(fēng)冷熱泵式中央空調(diào)水系統(tǒng)，夏季使用時(shí)主機(jī)制出冷水后通過末端風(fēng)機(jī)盤管及新風(fēng)機(jī)組送到房間內(nèi)；冬季則利用熱泵原理制熱水。無水的為氟利昂直接蒸發(fā)式，它是由一臺(tái)室外機(jī)帶許多個(gè)室內(nèi)機(jī)的一種形式，夏季用來制冷，冬季用來采暖。如果系統(tǒng)的容量通過變頻方式調(diào)節(jié)，即為變冷媒流量系統(tǒng) (VRF) 。 VRF 系統(tǒng)只用 “ 電 ” 這一種能源，不用建機(jī)房、不需鍋爐、水泵、冷卻 塔等任何附屬設(shè)備，也不需專人管理，室外機(jī)放于房頂或地面。 主要優(yōu)點(diǎn)： 1． 不需建機(jī)房，不用專人管理，使用非常方便 ； 2． 一機(jī)兩用，生產(chǎn)技術(shù)水平較高，壽命較長 ； 3． 整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)較簡單，沒有 冷卻 水系統(tǒng)，設(shè)備種類很少，不需要其它企業(yè)生產(chǎn)的附屬設(shè)備，因此故障因素較少，維修更換簡單，設(shè)備的后期投資很低。同時(shí)，機(jī) 組 可集中放在屋頂或平臺(tái)上，勿需建機(jī)房、油罐和鍋爐房 ； 4． 控制先進(jìn)方便 ， 可全部自控 。 主要缺點(diǎn)：當(dāng)室外空氣濕度大于 70%，溫度在 3~5℃范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)備結(jié)霜問題嚴(yán)重。室外氣溫較低特別是 0℃ 以下時(shí)，制熱效果較差 ， 應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的輔助熱源。 土壤源熱泵機(jī)組 土壤源熱泵是以土壤作為熱源，通過埋地盤管與土壤進(jìn)行冬夏季的冷熱轉(zhuǎn)換，該設(shè)計(jì)方案適用于占地面積較大，附近沒有市政熱網(wǎng)的區(qū)域。 主要優(yōu)點(diǎn)： ，以土壤作為熱源，溫度波動(dòng)小，土壤溫度隨深度的增加變化相對(duì)穩(wěn)定。 ，可減少噪音。 ，可以再室外氣溫處于極度狀態(tài)時(shí)，提供較小的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度，減少高峰需求。 30 主要缺點(diǎn)： 數(shù)來設(shè)定，而，一般土壤導(dǎo)熱系數(shù)小，換熱能力弱，需較大的換熱面積，系統(tǒng)投資增大。 ，造價(jià)高。 。 考慮建筑物初投資，后期工程的造價(jià)，結(jié)合建筑物地理位置，商業(yè)型的建筑，地處于繁華的市區(qū)，一定程度上，限制了土壤源熱泵的運(yùn)用，綜合考慮，該設(shè)計(jì)建筑中，不宜采用土壤源熱泵。 水源熱泵機(jī)組 水源熱泵是以水作為熱泵熱源，通常作為熱源的水有地表水、地下水，通過水中盤管與水進(jìn)行冬夏季的冷熱轉(zhuǎn)換。 主要優(yōu)點(diǎn)： ，水溫較為穩(wěn)定 ，傳熱性能好。 ，節(jié)能環(huán)保。 ，運(yùn)行費(fèi)用低，若考慮水源獲取方式簡單，空調(diào)系統(tǒng)的初投資適中。 主要缺點(diǎn)： ，當(dāng)水源水質(zhì)較差時(shí)，水質(zhì)處理比較復(fù)雜，會(huì)增加相關(guān)費(fèi)用。 、地表水取水構(gòu)筑物受地質(zhì)條件約束較大，施工比較繁瑣。 ，有可能造成地下水資源枯竭和地面下沉，考慮地下水回灌，也很難保證 100%回灌。 考慮建筑物地處繁華，使用地下水的可能性很小，地表水，考慮引用地表水附加的管段，一定程度上增大了投資， 綜合水源熱泵上述的優(yōu)缺點(diǎn)，此設(shè)計(jì)中，水源熱泵的冷熱源方案不可行。 蓄冷空調(diào) 蓄冷空調(diào)，就是利用某些工作介質(zhì)的蓄冷特性，儲(chǔ)藏冷能并加以合理利用。 31 按蓄冷介質(zhì)主要分為水蓄冷、冰蓄冷和共晶鹽蓄冷，常用的蓄冷設(shè)計(jì)模式有全負(fù)荷蓄冷和部分負(fù)荷蓄冷兩種。 考慮冰作為蓄冷介質(zhì)的廉價(jià)易得，使用安全，方便且熱容量大，本設(shè)計(jì)中，若使用蓄冷空調(diào)，首選的是冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，以下是冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)： 主要優(yōu)點(diǎn)： ，具有平衡峰谷用電負(fù)荷，緩解電力供應(yīng)緊張。 水主機(jī)的容量減少，節(jié)省增容費(fèi)用。 ，效率高，機(jī)器損耗小。 ，經(jīng)濟(jì)效益佳。 主要缺點(diǎn)： （通常最低位 6℃）下運(yùn)行，必須對(duì)管道和設(shè)備采取可靠的絕熱措施。 （最低可達(dá) ℃），應(yīng)優(yōu)先考慮采用大溫差送風(fēng)（送風(fēng)溫度≤ 10℃）的空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)武漢市的氣象參數(shù)，在焓濕圖體現(xiàn)出來的過程圖，通常送風(fēng)溫度≤ 10℃的送風(fēng)溫度，其送風(fēng)點(diǎn)處在相對(duì)濕度 100%以下的區(qū)域，所以 ，不能實(shí)現(xiàn)理想中的大溫差送風(fēng)，也就造成了一定量的冷損失。 針對(duì)武漢市地區(qū)的實(shí)際情況，該設(shè)計(jì)建筑是一般型的商業(yè)建筑，當(dāng)?shù)貙?duì)于這樣建筑的電價(jià)優(yōu)惠政策很少，而武漢市商業(yè)用電價(jià)格昂貴，再者，考慮冰蓄冷冷量的損失，以及其他一些額外的投資，該設(shè)計(jì)中，對(duì)于蓄冷空調(diào)不予考慮。 各方案分析的小結(jié) 如上所述，對(duì)于每種冷熱源方案的初步分析，所列舉出來的各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以及根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，建筑物本身所存在的限制，初步選定的三種方案為： 方案一 蒸汽壓縮式制冷機(jī)組 +燃?xì)忮仩t 方案二 風(fēng)冷式熱泵 機(jī)組 方案三 直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組 32 總裝機(jī)容量及設(shè)備初選方式 總裝機(jī)容量的確定方法 上述的計(jì)算冷負(fù)荷中，包括新風(fēng)冷負(fù)荷，但考慮實(shí)際情況中，管道溫升、風(fēng)機(jī)溫升，以及冷量輸送過程中的冷損失和安全系數(shù)，供冷量 Q應(yīng)該按照下列情況計(jì)算： 121 QKKQ ??? (kw) （ ） 式中： K K2分別為冷損 失系數(shù)和安全系數(shù)，取 K1=， K2=. 則： ????Q 一至四層修正后的冷負(fù)荷： 4 27 4 0 ????Q 五至六層修正后的冷負(fù)荷： ????Q 制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)的確定 由《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》，在選擇制冷機(jī)組時(shí)其臺(tái)數(shù)宜為 2臺(tái)或 3 臺(tái)，臺(tái)數(shù)不宜過多，也不宜僅用 1臺(tái)。 這樣，當(dāng)冷、熱負(fù)荷減少時(shí)，可以部分機(jī)組停止運(yùn)行，便于制冷量的調(diào)節(jié)。 在需要全部運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果其中 1臺(tái)發(fā)生故障，停機(jī)檢修，仍有 1臺(tái)或 2 臺(tái)繼續(xù)運(yùn)行，室內(nèi)氣象參數(shù)不致波動(dòng)太大。 水泵初選擇方法 暖通設(shè)計(jì)中水泵的選擇，通常選用比轉(zhuǎn)速 ns在 130～ 150的離心式清水泵，水泵的流量應(yīng)為冷水機(jī)組額定流量的 ～ 倍。 按估算，可大致取每 100m 管長的沿程阻力損失為 5mH2O，水泵揚(yáng)程（ mH2O）按照下式計(jì)算： )1( a x KLPPH ?????? (42) 式中： 1P? —— 冷水機(jī)組蒸發(fā)器的水壓降； 2P? —— 該環(huán)中并聯(lián)的各占空調(diào)末端裝置的水壓損失最大的一臺(tái)的水壓降； L —— 最不利環(huán)路的管長； K —— 最不利環(huán)路中局部阻力當(dāng)量長度總和與直管總長的比值，當(dāng)最不利環(huán)路較長時(shí)， K 值取 ～ ，最不利環(huán)路較短時(shí)， K 值取 ～ 。 33 初選方案 待選的冷熱源方案 方案一 蒸汽壓縮式制冷機(jī)組 +燃?xì)忮仩t 方案二 風(fēng)冷式熱泵機(jī)組 方案三 直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組 方案一 螺桿水冷式冷水機(jī)組 +燃?xì)忮仩t ： 表 冷水機(jī)組性能表 機(jī)組名稱 美的水冷螺桿式冷水機(jī)組 機(jī)組型號(hào) LSBLG170M 臺(tái)數(shù) 2 制冷量 kw 167 輸入功率 kw 35 冷凍水量 m3/h 冷卻水量 m3/h 蒸發(fā)器水壓降 kPa 29 冷 凝器水壓降 kPa 22 冷凍水進(jìn)出溫度℃ 12/7 冷卻水進(jìn)出溫度℃ 30/35 34 表 燃?xì)忮仩t性能表 名稱 慶東真空熱水鍋爐 型號(hào) KDVV021 臺(tái)數(shù) 1 熱量 kw 232 天然氣消耗量 Nm3/h 電動(dòng)機(jī)耗功率 kw 供回水溫度℃ 80/70 熱媒水量 L 130 ： DHTL,1 臺(tái)， 80m179。/h，功率 N=，塔體揚(yáng)程 H=2mH2O。 ： 冷凍水泵（并聯(lián)使用）： ISR10065250B 型， 2 臺(tái) ,流量 Q=179。/h，揚(yáng)程 H=15m，功率 N=，轉(zhuǎn)速 n=1450r/min； 冷卻水泵： DRG100315C 型， 1臺(tái)，流量 Q=80m179。/h，揚(yáng)程 H=20m，功率 N=，轉(zhuǎn)速n=1450r/min； 熱水泵（并聯(lián)使用）： ISR10065250B 型， 2 臺(tái) ,流量 Q=179。/h，揚(yáng)程 15m，功率N=，轉(zhuǎn)速 n=1450r/min。 35 方案二 風(fēng)冷式熱泵機(jī)組 ： 表 風(fēng)冷熱泵性能表 機(jī)組名稱 恒星熱回收風(fēng)冷 式熱泵機(jī)組 機(jī)組型號(hào) 40STE110AHSB3 臺(tái)數(shù) 3 制冷量 kw 109 制熱量 kw 119 輸入功率 kw 冷凍水進(jìn)出水溫度℃ 12/7 熱水出口溫度℃ 40/45 冷凍水流量 m3/h 熱回收量 kw 33 ： 冷凍水泵（并聯(lián)使用）： ISR10065250B 型， 2 臺(tái) ,流量 Q=179。/h，揚(yáng)程 H=15m，功率 N=，轉(zhuǎn)速 n=1450r/min；