2022年某工程冰蓄冷变风量系统设计方案 .docx

《2022年某工程冰蓄冷变风量系统设计方案 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年某工程冰蓄冷变风量系统设计方案 .docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 某工程冰蓄冷及变风量系统设计论文作者：李向东于晓明 张永海摘要 ：本文在某现代化企业信息科研综合楼工程空调系统设计中,采纳了冰蓄冷及变风量等较新地系统型式 ,针对该工程地具体情形对冰蓄冷系统与常规空调系统作了全面客观地经济分析 ,对多风机变风量系统中地新风供应、空气交叉污染等方面地问题进行了探讨 . 关键词：冰蓄冷 变风量1 工程简况该工程为某现代化企业信息科研综合楼, 建筑面积 17900m2,建筑高度 53.3m,属一类高层建筑 . 地下一层为生活消防合用水池、泵房、制冷换热机房、变配电室. 地上十六层 , 分别为会议、展览、现代化办公、职

2、工活动室等用房 设计 2.1 简况. 2 冰蓄冷 , 且建筑本工程为科研性质现代化办公楼, 内部设备、灯光、人体发热量大造型窗墙比大 , 空调峰值负荷高 . 另外, 本工程为纯办公建筑 , 夜间无负荷 . 空调负荷峰谷差异与电力供应峰谷差异一样, 因此 , 特别适于采纳蓄冷空调系统. 经运算 , 本工程设计日瞬时最大冷负荷2252KW,全日总冷量 21000KWH,设计日逐时负荷分布如图 1 所示 . 冰蓄冷系统潜热蓄冷量 6967.6KWH,占全日总冷量33%,双工况制冷主机额定制冷量689.2KW二台 , 移峰 38.8%. 2.2 冰蓄冷方案论证 依据本工程情形 , 将几种可能地制冷方案

3、进行初投资及运行费用地比较. 方案一：常规空调系统 , 设二台螺杆压缩式制冷机组 次泵系统 , 台数调剂 . 方案二：冰蓄冷系统 . , 总制冷量 2252KW,一方案三：地温水源热泵系统 , 需打六口 200M深井, 二抽四灌 . （1）初投资比较, 比较结果见表一 . 名师归纳总结 序号各方案初投资一览表（单位：万元）表一方案三第 1 页,共 6 页项 目方案一方案二1 主机购置费193.7 118.7 270 2 冰蓄冷设备- 98.2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 水泵9 13 16.8 4 冷却塔20 12 5 板式换热器34 15

4、6 补水定压装置5 7 5 7 乙二醇溶液7 8 打井费用72 9 配电费用 10.8 7.2 10.8 10 用电量统计 KW 595 455 769 11 电力增容费14.5 18.8 12 初投资合计253 295.1 408.4 说明：a 表中设备价格按厂家报价 . b 冰蓄冷设备价格已包含蓄冷掌握系统. c 表中水泵：方案一包括循环泵、冷却泵；方案二包括循环泵、冷却泵、卤水蓄冰泵、融冰泵；方案三包括循环泵、井水循环泵、深井潜水泵. .d 电力增容费按 220 元/KVA.依据有关规定 , 采纳蓄能系统免收电力增容费（2）运行费用运算夏季空调运行时间按 90 天, 每天运行 10h（7

5、：0017：00）, 负荷率达到85%100%为 10 天, 负荷率达到 50%85%为 30 天, 负荷率小于 50%按 50 天. 当地平均电费 0.505 元/KWh,蓄冷空调执行峰谷分时电价 , 详表二 . 表二高峰时段时间段电价8:00 11:00 0.7575 平常段18:00 23:00 0.505 11:00 18:00 7:00 8:00 低谷时段 23:00 7:00 0.2525 方 案 一 运 行 电 费运行掌握按台数调剂 ,50%以上负荷开启一台制冷机及相应水泵、冷却塔 ,50%以下负荷开 启 一 台 制 冷 机 及 相 应 水 泵、冷 却 塔 . 夏 季 运 行 电

6、 费：595 10+30+50 0.5 100.505=19.53 万 元b 方 案 二 运 行 电 费蓄冰系统应分别考虑蓄冷、释冷工况不同耗电量 ,当部分负荷时 ,通过调整运行策略 ,按融冰优先模式运行 ,以充分节省运行费用 .夜间制冰蓄冷运行时间 23:00 7:00,运行设备：制冷主机、卤水制冰泵、冷却泵、冷却塔；日间融冰释冷运行时间7:00 17:00,运行设备：名师归纳总结 制冷主机、融冰泵、循环泵、冷却塔、冷却泵,依据不同工况开停.限于篇幅 ,不同负荷率下第 2 页,共 6 页运行电费计算过程略. 整个夏季冰蓄冷空调运行电费：2330.32310+1313.758 30+844.3

7、650=10.49万元- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 比 方 案 一 每 年 可 节 约 运 行 费 用9.04 万 元 , 投 资 回 收 年 限4.7年 . 另据杭州交通银行运行记录显示 ,夏季每天每平方 M 运行费用 98 年为 0.1 元 ,99 年为0.086 元 ,2000 年 为 0.067 元 ,2001 年 为 0.079 元 . 与 本 计 算 基 本 吻 合 . c 方案三耗电量高于方案一 ,夏季运行费用必定高于方案一 ,其优点是解决了冬季空调供暖问题 ,在没有其它热源可利用地情形下 ,是较为抱负地方案之一 ,但应留意水源能否准

8、时回灌 问 题 , 不 致 破 坏 地 下 水 资 源 . 结论：冰蓄冷空调系统技术牢靠 ,运行费用较低 ,具有较为抱负地投资回收期 ,适合本工程 使 用 .2.3 蓄 冷 系 统 设 备本 设 计 采 用 完 全 冻 结 式 冰 蓄 冷 设 备 ,蓄 冰 设 备 为 冰 球 , 该 设 备 具 有 如 下 特 点 ：（ 1 ） 采 用 钢 制 方 形 槽 体 , 可 充 分 利 用 机 房 有 效 空 间 , 减 少 占 地 面 积 . （42）静态制冰,故障率施低,使装用寿命长. （内3类）程初多投工资较验低富. ）国同工较,安经丰. （ 5 ） 对 制 冷 设 备 无 特 殊 要 求 ,

9、 设 计 简 单 , 与 空 调 系 统 容 易 结 合 . 制冰设备采纳环保冷媒 R134a 双工况双螺杆制冷机组 ,冷媒采纳 25%乙烯乙二醇溶液 ,空调工况冷媒温度 5/10,制冰工况冷媒温度-1.5.冷却水温度 30/35,以充分利用夜间室外 空 气 较 低 地 湿 球 温 度 .2.4 蓄 冷 系 统 设 计蓄冰空调方案采纳蓄冰槽和双工况制冷机组并联系统 ,相对于串联系统 ,并联系统应用于本 工 程 具 有 如 下 特 点：（1）并联系统及蓄冰设备与双工况制冷机组在供冷时分成两个独立地系统 ,白天供冷模 式 时 , 双 工 况 制 冷 机 组 与 融 冰 输 出 在 各 自 环 路

10、内 进 行 , 共 同 负 担 空 调 负 荷 . 效（2）本设计中 ,负荷侧冷冻水温度为7/12,一次侧设定温度为5/10,双工况制冷机组. 率基本不受影响（ 3 ） 蓄 冰 设 备 融 冰 温 度 为5/10 , 温 度 高 , 融 冰 输 出 量 大 , 融 冰 效 率 高 . 名师归纳总结 （4）本工程正常运行时夜间无空调负荷,制冰时仅开乙二醇一次泵,二次泵、循环泵均第 3 页,共 6 页停开；当过渡季节空调系统为部分负荷时,可采纳制冷机单独供冷或融冰单独供冷,此时 ,仅开一次泵或二次泵即可.因此,水泵年耗电量低. （5）当双工况制冷主机轮番修理保养时,融冰供冷及另一台制冷机供冷均不受

11、影响,提高了系统地可靠性. （6）本系统运行策略采纳融冰优先原就,即第一由蓄冰槽融冰输出冷量供冷,不足部分由双工况制冷主机补充.由于在整个供冷季节,大部分时间地空调负荷不足设计日地60%,采用融冰优先策略后,不仅可以转移高峰用电负荷至低谷,同时可以节省大量运行费用.2.5 动力系统设计（1）制冷：由蓄冰设备及双工况制冷机组供应5/10乙烯乙二醇溶液,经板式换热器转换为7/12空调冷媒水. （2）制热：采纳板式换热器将该地区85/70集中供热热媒水转换为60/50空调热媒水.板式换热器冬、夏季节分别设置. （3）空调循环水系统：采纳定流量系统,冬、夏季共用一套循环水泵,夏季二用一备 ,冬季一用二

12、备. （4）冷却水系统：冷却塔两台设于主楼屋面,冷却塔进水管上分别设电动蝶阀,冷却塔电机、电动蝶阀与主机一一对应. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （5）补水（液）定压：采纳密闭式膨胀水箱补水定压,乙二醇系统采纳开式补液系统,蓄冰槽液位控制. 统（6）水质处理：空调循环水补水采纳软化水,冷却水采纳电子水处理.冰蓄冷及动力系流程图见图（2）.3 变风量空调系统设计3.1 设计概述本 工 程 主 楼 办 公 部 分 采 用 全 空 气 多 风 机 变 风 量 系 统 . 多风机变风量系统是采纳风机取代风阀、总风量掌握法下地变风量掌握系统 ,它运用现代运算

13、机掌握技术 ,多变量掌握理论对中心空调进行集散掌握 .通过各房间地数字式温控器 ,采纳模糊规律掌握技术无级调剂相应地变风量箱风机地转速 ,从而调剂房间地送风量 ,以达到掌握室内温度地目地 .通过系统中心掌握器实现两个掌握功能：一方面采集各房间温度和风量参数 ,通过变频掌握空调机组地送风量以及水系统电动二通阀地开度；另一方面 ,与大楼BA 控 制 系 统 连 接 , 实 现 远 程 集 中 管 理 . 该 系 统 具 有 如 下 特 点 ：（1）舒服性 能实现各个空调区域地敏捷掌握 ,可以依据负荷变化或个人地要求自行设定 环 境 温 度（温 度 控 制 精 度 可 达0.75）. （2）节能 由

14、于空调系统绝大部分时间是在部分负荷下运行 ,而变风量空调系统是通过变频调速转变送风量来调剂室温地 ,因此能够削减空调机组地风机能耗 ,可明显降低运行电费 ,并 可 降 低 空 调 机 组 地 总 装 机 容 量 . （3）不会发生过冷或过热 由于温度掌握地敏捷、有效 ,可以防止常规空调常见地局部区 域 过 冷 或 过 热 , 既 提 高 了 舒 适 感 , 又 节 约 了 能 量 . （4）系统噪声低 由于风量减小是通过风机转速降低实现地 ,可使系统噪声大幅降低 . （5）无冷凝水苦恼 变风量系统是全空气系统 ,冷水管路不经过吊顶空间 ,可以防止冷冻水、冷 凝 水 滴 漏 污 染 吊 顶 .

15、（6）系统敏捷性好 其送风管与风口之间采纳软管 ,送风口位置置可以依据房间分隔地变 化 而 任 意 改 变 , 也 可 根 据 需 要 适 当 增 减 风 口 , 使 系 统 结 构 变 得 十 分 灵 活 . 室（7）相对于风机盘管加新风系统,全空气变风量系统过渡季节可全新风运行,充分利用外空气“免费供冷”.3.2 系统组成由以下四个主要部分组成.（1）空调机组组 合 式 空 调 器 或 柜 式 空 调 机 组 、 吊 顶 式 空 调 机 组 等 .（ 2 ） 末 端 数 字 控 制 器采纳微处理器及人工智能地模糊规律掌握技术,瞬态响应时间快.该掌握器集温控器与执行器于一体 ,由置于温控器内

16、地温度传感器实时检测室内温度,与用户预先设定地室内温度名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 进行比较 ,实时自动平滑地调剂风机转速,从而实现风机送风量地自动掌握和无级调剂,掌握精度可达 0.75,能够精确地调整风量,并使其随负荷变化保持动态平稳.（ 3）变风量终端箱变风量箱是带有动力地风机箱,风压60Pa（标准型） 90Pa（高静压型） ,由低噪声离心风机、电容式电机、吸音箱体、保温吸声板等组成.风机为大轮径、大风量、低转速、低能耗、低噪声离心风机 ,电机为高效、低噪声单相电容电机 ,箱体内贴保温吸声板 ,不但可以确 保

17、 箱 体 表 面 不 会 暴 露 , 同 时 可 以 降 低 箱 体 噪 声 .（ 4 ） 中 央 控 制 器用于实时采集全部末端掌握器地掌握信号 ,判定温度变化趋势 ,在加以总解耦运算后控制 室 内 风 机 地 送 风 量 , 同 时 对 空 调 水 系 统 电 动 二 通 阀 进 行 开 度 控 制 或 启 闭 控 制 . 中心掌握器上带有通信接口 ,可以通过网络进行运算机远程监控 ,实现楼宇自动化掌握 .4 问 题 探 讨（1）冰蓄冷与变风量结合 ,如能采纳低温送风技术 ,就节能性更为显著 .采纳低温送风 ,应采纳钢制盘管蓄冰设备 ,不宜采纳冰球系统 ,限于投资因素 ,并考虑到目前国内大

18、温差低温送风 空 调 机 组 产 品 较 少 , 本 工 程 未 予 采 用 . （2）变风量系统地新风供应较难处理 ,应保证风量降低以后而新风量保持不变 .本工程采纳固定新风风机法 .新风风机法是目前国际上公认地最牢靠地变风量空调系统新风掌握法之一 .该法简洁有用 ,只需在新风风道中 ,安装一台风量等于所需新风量 ,全压等于新风风道阻力地新风风机即可 .当过渡季节需要利用全新风送风时 ,可以设置独立地新风风道和新风风阀 ,在设计工况时 ,该风阀关闭 ,进入过渡季节后,新风风机关闭 ,调剂新风风阀、回风风阀和排风风 阀 , 实 现 经 济 循 环 . （3）变风量系统地送风系统 ,宜采纳静压复

19、得法确定管路尺寸 ,以确保初调剂地顺当实现 . （4）对于全空气型地变风量系统 ,回风较难处理 ,应第一保证回风管路地通畅 ,即使有条件设置回风风道 ,一般情形下回风管道不行能做得很大 ,回风管道内静压不匀称 ,影响系统正常运行 .目前变风量系统常用地回风方式均为吊顶回风（本工程即采纳此方式）或走廊回风 ,前者存在地问题是吊顶污染 ,后者对于独立封闭办公房间造成门关闭或开启困难、回风不畅 . （5）当室内送风量降至最小风量 ,室内温度仍旧连续下降（夏季）或上升（冬季）,就通过转变空调机组冷热水盘管地水阀开度 ,即转变空调机组地送风温度 ,维护室内温度不变 ,此时 ,空调水系统形成了变流量系统

20、,循环水泵应有变流量措施 .由于投资因素 ,本工程水系统采 用 了 定 流 量 系 统 . （6）办公类建筑采纳全空气系统存在交叉污染问题,特殊是当今年显现了史无前例地SARS 疫病地暴发流行后 ,变风量系统地采纳受到了较多地质疑 .笔者认为 ,全空气系统的确存在空气地交叉混合问题 ,但设计良好地变风量系统所具有地节能、舒服等优点又是其他形式地空调系统所无法取代地 ,因此 ,如何对变风量系统地某些功能加以改进而不是全盘否定 ,才是暖通设计工作者应有地科学地态度 .在暖通空调SARS 特集中 ,一些专家即提出 ,空调系统地任务不是要负担起防疫地责任 ,而应在无论何时都要保持健康地状态 .从这个方

21、面来讲 ,全空气系统由于水系统不进房间 ,特殊是凝水集中在大型空调箱内 ,易于实现凝水盘地清洗与消毒 ,而 SARS 期间各地出台地针对风机盘管凝水盘、表冷器地清洗消毒措施实际是无法做名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 到地；另外全空气系统能够实现全新风运行,这即是过渡季节节能地途径,也是诸如SARS 类名师归纳总结 地空气传播流行病爆发期间,空调系统仍能维护运行地前题条件.在笔者最近地亦相类似工程第 6 页,共 6 页设计中 ,采纳每个变风量系统增加一套排风设备地措施,排风设备采纳变风量风机箱,最小风量时 ,可保证排除最小新风量,保证新风供应地畅通,最大风量时,可实现全新风运行.5 结语本人在该工程设计中,对冰蓄冷及变风量系统作了一些尝试,限于篇幅 ,难于具体介绍.水平有限 ,难免错误 ,欢迎各位同行批判指正. - - - - - - -