第一篇:VRF空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計淺談
VRF空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計淺談
一、前言
VRF空調(diào)系統(tǒng)全稱為Variable Refrigerant Flow/Volume系統(tǒng),即變制冷劑流量系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上類似于分體式空調(diào)機,采用一臺室外機對應(yīng)一組室內(nèi)機??刂萍夹g(shù)上采用變頻控制方式,按室內(nèi)機開啟的數(shù)目控制室外機內(nèi)的渦旋式壓縮機轉(zhuǎn)速,進(jìn)行制冷劑流量的控制。VRF空調(diào)系統(tǒng)上世紀(jì)90年代進(jìn)進(jìn)國內(nèi)市場,與全空氣系統(tǒng),全水系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)相比,使用靈活,易于安裝,治理維修簡便,空調(diào)系統(tǒng)運行本錢核算精確,更能滿足用戶個性化的使用要求,且空調(diào)設(shè)備占用的建筑空間比較小,更能符合節(jié)能要求。該空調(diào)系統(tǒng)在辦公樓、別墅及住宅樓等建筑物中得到了廣泛應(yīng)用。但在實際使用中與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)有些不同,本人結(jié)合分析與實例說明了VRF空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計體會。
二、設(shè)計的關(guān)注點
從很多工程實例來看,VRF空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,以下各方面應(yīng)予重點關(guān)注: 舒適性
VRF空調(diào)在大多數(shù)情況下屬于舒適性空調(diào),在考慮空調(diào)室內(nèi)機布置、空氣氣流的分布、室內(nèi)溫度濕度的設(shè)定、空調(diào)室內(nèi)機風(fēng)壓的設(shè)定、空調(diào)室內(nèi)機送風(fēng)風(fēng)速核定風(fēng)口型式以免風(fēng)口結(jié)露、新風(fēng)系統(tǒng)方案的選用、工程地點地理位置的特殊性等等。特別要引起設(shè)計人遠(yuǎn)員要留意的是由于全球氣溫變熱,在夏季制冷工況時,現(xiàn)有室外氣象資料的滯后性。合適性
VRF空調(diào)系統(tǒng)已得到了廣泛應(yīng)用,設(shè)計職員對此空調(diào)型式也是情有獨鐘。但在實際應(yīng)用時,VRF空調(diào)因其設(shè)備本身限制,影響到其使用場所的限制,如VRF空調(diào)室內(nèi)機風(fēng)壓不高,在有些凈高H>3.5米的高大空間場所就難于保證效果;建筑物面積在2萬m2以上時,空調(diào)系統(tǒng)采用VRF的方式時設(shè)備投資就會偏高,COP值也遠(yuǎn)低于水冷離心式機組,今后空調(diào)系統(tǒng)運行費就偏高,這類建筑物采用VRF不是很妥;對于逐時負(fù)荷比較穩(wěn)定的建筑物,空調(diào)系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的中心空調(diào)時比采用VRF空調(diào)就顯得更公道。節(jié)能性
VRF空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能充分體現(xiàn)在部分負(fù)荷的高效性,更為節(jié)能。對于逐時負(fù)荷差異較大的建筑物,采用VRV空調(diào)系統(tǒng)就比較公道。計量
采用VRF空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)考慮各個未端室內(nèi)機的運行用度計量,以便物業(yè)管業(yè)公司對每個房間的每個空調(diào)室內(nèi)機的運行用度有所控制。目前VRF空調(diào)的供貨商均能滿足此要求。操縱
VRF空調(diào)系統(tǒng)的運行非常簡單,對系統(tǒng)運行的使用職員的專業(yè)技術(shù)要求不高,任何人可以通過有線或無線控制器都能啟??照{(diào)系統(tǒng)。
三、建筑物的冷熱負(fù)荷
設(shè)置VRF空調(diào)系統(tǒng)的建筑物冷熱負(fù)荷計算與傳統(tǒng)的中心空調(diào)系統(tǒng)無多大區(qū)別,但是考慮到VRF空調(diào)系統(tǒng)為小系統(tǒng),在其每個系統(tǒng)冷熱負(fù)荷的設(shè)定上與傳統(tǒng)的中心空調(diào)系統(tǒng)就有較大差異。負(fù)荷計算
按《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》5.1.1要求,“施工圖設(shè)計階段,必須進(jìn)行熱負(fù)荷和逐項逐時的冷負(fù)荷計算”。因此施工圖設(shè)計時須應(yīng)用通過國家有關(guān)部分認(rèn)證過的負(fù)荷計算軟件對建筑物進(jìn)行具體的負(fù)荷計算。負(fù)荷設(shè)定
根據(jù)負(fù)荷計算結(jié)果,負(fù)荷設(shè)定時應(yīng)修正公道的室內(nèi)負(fù)荷,配置公道的室內(nèi)室外機的容量匹配。考慮以下幾個因素:
2.1 溫度修正:
以大金公司樣本為例,室外機室內(nèi)機的制冷標(biāo)準(zhǔn)工況均為:室內(nèi)溫度27℃DB,19℃WB/室外溫度35℃DB;制熱標(biāo)準(zhǔn)工況均為:室內(nèi)溫度20℃DB/室外溫度7℃DB,6℃WB。在實際使用中,各地室外氣象資料也是不同的,杭州市為:35.7℃DB,28.5℃WB,且杭州市的實際室外氣溫很多時間已達(dá)38℃DB~40℃DB,甚至更高,據(jù)此對負(fù)荷計算作出溫度修正。方法如下:
在設(shè)定的室內(nèi)工況下如26℃DB,相對濕度為60%時通過焓濕圖查得濕球溫度為20.29℃WB,室外溫度40℃DB時對應(yīng)廠家樣本資料10P室外機制冷量Qr1=27.86KW,而10P室外機在標(biāo)準(zhǔn)工況時制冷量QR2=28KW,此時該VRV空調(diào)系統(tǒng)的溫度修正系數(shù)=Qr1/Qr2=0.995
2.2 配管長度及室內(nèi)機室外機高差修正
VRF 空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機與室外機之間是通過冷媒管連接,配管管路的長度與室內(nèi)外機組的高差影響著空調(diào)系統(tǒng)的冷量衰減。以大金公司的VRF空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品為例,產(chǎn)品說明書中先容:室內(nèi)機與室外機之間的制冷劑管長度可至150m,室內(nèi)機與室外機之間的高差可至50m,各室內(nèi)機之間的高差可答應(yīng)15m。這些都是我們在VRF 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)保證的極限值,在這些范圍內(nèi)設(shè)計時要留意到,隨著制冷劑管長度及室內(nèi)外高差的變化,其冷量衰減相差很大。大金公司給予的冷量衰減如圖1。從圖中可以看到:當(dāng)室內(nèi)外機高差<10m,制冷劑管等效長度<10m 時,容量修正系數(shù)約為1.0;當(dāng)室內(nèi)外高差達(dá)到50m,制冷劑管等效長度達(dá)到90m 時,容量修正系數(shù)約為0.72。
還是以10P室外機為例,制冷劑管等效長度=20m,室內(nèi)機與室外機高差為10m時,容量修正系數(shù)為0.96。此時10P室外機的標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量為26.88KW。
由此可見,在設(shè)計中要考慮到容量修正系數(shù),在系統(tǒng)設(shè)計時要盡量使一個系統(tǒng)的室內(nèi)外機之間的間隔最短,高差最小,對高差大、管路長的系統(tǒng)要適當(dāng)增加機組的容量,這樣才能保證空調(diào)使用的效果。
2.3 設(shè)備的實際出力與污垢系數(shù)
VRF 空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)機與室外機在運行一段時間后其換熱器表面都會有灰塵并結(jié)垢,這些都會影響制冷制熱效率的發(fā)揮,降低設(shè)備的實際出力。按某公司提供的數(shù)據(jù)表明設(shè)備的污垢系數(shù)達(dá)到0.86。
就以上2.1~2.3的影響10P室外機的綜合冷負(fù)荷修正系數(shù)就達(dá)0.82,即在設(shè)備的選型考慮時室外機的制冷容量放大系數(shù)為1.22。其他機型的制冷容量放大系數(shù)與此相差不大。制熱容量放大系數(shù)在計算時還應(yīng)考慮除霜修正,按資料提供的數(shù)據(jù)除霜修正系數(shù)為0.9,此不再具體說明,終極結(jié)果其制熱容量放大系數(shù)為1.52。
2.4 適當(dāng)考慮房間內(nèi)今后室內(nèi)負(fù)荷的變化可能性;
2.5 同一個系統(tǒng)同時使用系數(shù),如辦公樓不超過110%,同一空間同一系統(tǒng)按100%;
四、室外機
VRF空調(diào)外機的布置直接影響空調(diào)外機的制冷制熱量出力,從而影響室內(nèi)空調(diào)效果。因此,在設(shè)計中應(yīng)遵循盡量短的室內(nèi)外機的冷媒管連接,并從以下幾個方面考慮空調(diào)外機的布置,以盡量進(jìn)步空調(diào)外機制冷制熱能力。集中布置
集中布置在裙房屋頂及主樓屋頂時,設(shè)計師可能會很隨意布置空調(diào)外機,有時會造成空調(diào)外機出風(fēng)及吸風(fēng)的氣流短路。因此在設(shè)計中空調(diào)外機與外墻的間距應(yīng)盡量大,空調(diào)外機之間也應(yīng)有足夠的間距,以保證空調(diào)外機散熱順利,吸風(fēng)氣流的通暢。在大面積布置時,建議由設(shè)備供給商提供CFD分析報告。分層布置
將每層的空調(diào)室外機均置于當(dāng)層的設(shè)備平臺,其優(yōu)越性在于:無需再考慮室內(nèi)外機的高低差限制;空調(diào)系統(tǒng)的冷媒管長大大縮減,節(jié)省管材的同時,機器的衰減更小;無需冷媒管井,設(shè)計更便捷;屋頂及地面可作綠化處理;安裝維護(hù)更便利等等。
分層布置時,設(shè)備平臺處空調(diào)室外機的擺放有很多影響,設(shè)計時要把由室外機引起的影響降低到最?。?/p>
2.1 氣流影響
建筑師在平面設(shè)計時,喜歡把設(shè)備平臺在豎向設(shè)在同一個位置,外立面設(shè)置百葉,把室外機隱蔽在百葉后面,此時特別是高層建筑,上下各層的室外機的氣流干擾非常明顯,為了降低室外機氣流的相互干擾,就要求熱通設(shè)計師作出相應(yīng)對策:
2.2 室外機布置
室外機應(yīng)盡量靠外墻布置,但設(shè)備平臺的寬度≥1.6米,以利于設(shè)備安裝維修及空氣流通。
2.3 散熱措施
為增強室外機散熱,室外機設(shè)排風(fēng)罩,每個出風(fēng)口均安裝排風(fēng)罩,排風(fēng)罩內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流片,排風(fēng)罩應(yīng)作防腐處理。
2.4 百葉的要求
百葉參數(shù)直接關(guān)系到機器的出回風(fēng)狀況,對是否產(chǎn)生氣流短路有直接的影響。在設(shè)計中,應(yīng)擴(kuò)大百葉的開口率,有效開口面積應(yīng)大于實際面積的80%,百葉為一字形布置,并使百葉水平向下傾角控制在8~15度。
2.5 出風(fēng)口進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速
要求室外機的排風(fēng)風(fēng)性能夠克服排風(fēng)罩組力后保證出風(fēng)口風(fēng)速為5~8米/秒??刂七M(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積,保證進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速<1.6米/秒。
2.6 設(shè)備噪聲控制
噪音的來源:室外機本身產(chǎn)生的噪音,排風(fēng)罩及百葉振動產(chǎn)生的噪音。通過下列的減振隔噪的措施將設(shè)備平臺空調(diào)室外機的噪音對四周房間的影響降至最低:
室外機必須與機座緊固連接,并采用橡皮墊墊滿地基的承重面;
排風(fēng)罩安裝時需與室外機緊密連接,與百葉連接處設(shè)帆布軟連接,排風(fēng)罩及連接短管與吊架之間設(shè)減震墊,避免排風(fēng)罩及百葉振動。
機房四周宜使用較厚的墻體以減小噪音的傳播。
采用密閉效果較好的門或窗,防止噪音傳出。
2.7 CFD分析
室外機分層布置時一要作CFD分析,目前大多數(shù)VRF供給商都能做到這一點。筆者曾對一個27層建筑物采用VRF空調(diào)系統(tǒng)且為分層布置室外機時作過CFD分析,工程情況是:4~27層采用VRF空調(diào),每層設(shè)四個設(shè)備平臺,排風(fēng)罩及百葉按上述要求,在設(shè)定了一系列邊界條件后,終極計算結(jié)果是:4層室外溫度按38℃DB計算時,27層的均勻進(jìn)風(fēng)溫度為40℃DB,結(jié)果對VRV空調(diào)的運行影響不算太大,但也僅是理論數(shù)據(jù)。做CFD分析的設(shè)定條件是這樣的:
分析軟件:airpak軟件
排風(fēng)量:210m3/min
散熱量:54KW
出風(fēng)口風(fēng)速:5.38 m/s
室外條件:38℃DB,無風(fēng)狀態(tài)
運行時間:24小時
五、管路系統(tǒng)設(shè)計
管路系統(tǒng)是指冷媒管路、冷凝水管路、送回風(fēng)管路及信號管路等。冷媒管路
按大金公司VRFII要求:同一個系統(tǒng)的冷媒管路的配管總長不宜大于300米,最大單管長不宜大于150米,室內(nèi)機室外機最大高差不宜大于40米,第一分歧管與最遠(yuǎn)室內(nèi)機不宜大于40米,同一個系統(tǒng)的室內(nèi)機高差不宜大于15米。因此,在布置室內(nèi)機室外機時應(yīng)盡量減小配管管路的長度及室內(nèi)機室外機高差。
冷媒管路配管管徑設(shè)計及分歧接頭的選用可在供給商技術(shù)配合下完成。其中有很多技術(shù)題目熱通設(shè)計師是無法結(jié)合各品牌定出同一的原則的。冷凝水管路
冷凝水管應(yīng)就近排放,并保證一定的排水坡度,冷凝水管可采用鍍鋅鋼管或UPVC管,冷凝水管可采用厚度為10mm的難燃型泡橡塑材料進(jìn)行保溫。送回風(fēng)管路
為了降低氣流噪聲,風(fēng)管主管內(nèi)風(fēng)速宜低于6m/s,支管風(fēng)速宜低于4m/s,送、回風(fēng)口風(fēng)速宜取2m/s。風(fēng)管制作可采用鍍鋅鋼板或不銹鋼板,風(fēng)管保溫可采用不癢玻璃棉、難燃級PEF、酚酫泡沫及難燃級橡塑材料,具體可根據(jù)使用要求而定。信號管路
由電氣工程師完成。
第二篇:空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計開題報告
畢業(yè)論文設(shè)計開題報告 題 目 青島市某體育館空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 姓 名 學(xué) 院 建筑工程學(xué)院 專 業(yè) 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班 級 2008級02班 學(xué) 號 20082315 指導(dǎo)教師 2012年 3 月 27 日
一、選題依據(jù) 1.依據(jù) 隨著我國人民生活水平的不斷提高購買力增強。近年來修建了不少體育運動建筑并且向多元化方向發(fā)展建筑規(guī)模越來越大。裝飾豪華、設(shè)施全面、多維服務(wù)集商貿(mào)、娛樂、運動、比賽為一體的高級體育運動建筑也層出不窮。體育建筑的一個流動人口眾多的公共場所室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和新鮮空氣量等對觀眾和運動員的身體健康影響很大1。因此體育建筑設(shè)施的空氣環(huán)境越來越被衛(wèi)生部門所重視。我國衛(wèi)生防疫部門對體育建筑提出了衛(wèi)生要求對較大的重點體育館還進(jìn)行過監(jiān)測對一些已建的大中運動地點要求進(jìn)行改造增設(shè)通風(fēng)設(shè)施或加建空氣調(diào)節(jié)裝置。體育建筑不斷的增多以及人們對室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和空氣品質(zhì)問題越來越重視。2意義 由于能源的緊缺節(jié)能問題越來越引起人們的重視。因此迫切需要為體育活動場所安裝配置節(jié)能、健康、舒適的中央空調(diào)系統(tǒng)來滿足人們對高生活水平的追求。因此為體育館設(shè)計安裝合適的空調(diào)系統(tǒng)是必要的不論是在炎炎夏季還是凜冽寒冬都能夠保證觀眾舒適的觀看比賽亦或是能夠是運動員舒適的比賽或是休息。
二、分類及國內(nèi)外同類研究或同類設(shè)計的概況綜述 1空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展 1中央空調(diào)系統(tǒng)的分類.按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)可分為全空氣系統(tǒng)全水系統(tǒng)空氣-水系統(tǒng) 4.冷劑系統(tǒng) 按空氣處理設(shè)備的集中程度可分為集中式半集中式 按被處理空氣的來源可分為封閉式直流式混合式一次回風(fēng) 二次回風(fēng) 2主要組成設(shè)備有空調(diào)主機冷熱源 風(fēng)柜 風(fēng)機盤管等等3.3中央空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點 經(jīng)濟(jì)節(jié)能主機由微電腦控制每個區(qū)間末端風(fēng)機盤管可自行調(diào)節(jié)溫度區(qū)間無人時可關(guān)閉系統(tǒng)根據(jù)實際負(fù)荷做自動化運行開機計費不開機不計費有效節(jié)約能源和運行費用。環(huán)保主機采用水源熱泵型機組電制冷沒有燃燒過程避免了排污整個系統(tǒng)為密閉式管路系統(tǒng)可避免霉菌灰塵等雜質(zhì)對系統(tǒng)的污染使環(huán)境清新優(yōu)美特別適于高檔別墅、高級公寓與寫字樓的使用。節(jié)約空間主機體積小巧不設(shè)機房無需占用設(shè)備層減少公用設(shè)施 和土建投資室內(nèi)末端暗藏在吊頂內(nèi)極易配合屋內(nèi)裝修。個性化中央空調(diào)系統(tǒng)以區(qū)間為單元滿足用戶不同區(qū)間需求室內(nèi)末端安裝采用暗藏方式不影響室內(nèi)的審美觀不占據(jù)室內(nèi)空間適應(yīng)用戶的個性化需求。簡化管理于采用不同區(qū)間單獨控制系統(tǒng)為用戶所有產(chǎn)權(quán)關(guān)系明確可簡化空調(diào)設(shè)施管理。提升檔次中央空調(diào)主機可以避免破壞樓體的整體外觀使用戶充分享受高檔綜合環(huán)境的同時提升產(chǎn)品質(zhì)量及量販檔次。投資方便可根據(jù)量販發(fā)展情況分期分批投資添置空調(diào)系統(tǒng)同時量販檔次提升因此資金周轉(zhuǎn)快有效地利用資金更進(jìn)一步開發(fā)。2概況綜述 從目前國外發(fā)達(dá)國家空氣調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展來看從八十年代起變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)已在發(fā)達(dá)國家的公共建筑中出現(xiàn)近期在西方國家中國內(nèi)目前常用的風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)已不允許在辦公大樓中使用因為該系統(tǒng)無法解決房間的全面通風(fēng)問題。同時國內(nèi)常用的兩管制風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)更無法解決內(nèi)區(qū)房間冬季制冷問題。歐洲一些國家更是對建筑物內(nèi)的空氣品質(zhì)進(jìn)行檢測如果被定為“病態(tài)建筑”該大樓將不允許使用由此可見發(fā)達(dá)國家隊室內(nèi)環(huán)境的要求標(biāo)準(zhǔn)及室內(nèi)環(huán)保的重要性。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一種全空氣系統(tǒng)它是用送風(fēng)溫度來控制室內(nèi)溫度的。變風(fēng)量系統(tǒng)可以同時滿足室內(nèi)的空氣品質(zhì)又達(dá)到節(jié)能的目的是目前發(fā)達(dá)國家在辦公大樓及公共商業(yè)建筑中普通采用的系統(tǒng)。在國內(nèi)由于變風(fēng)量系統(tǒng)在國內(nèi)還沒有真正使用起來國內(nèi)的工程師對系統(tǒng)的運行經(jīng)驗及設(shè)計經(jīng)驗不豐富考慮不到很多細(xì)節(jié)另外國內(nèi)的自控設(shè)計更多的依賴于設(shè)備廠家而設(shè)計院隊廠家的產(chǎn)品使用情況不熟這樣一來無法真正校核配電。自控系統(tǒng)的設(shè)計是否合理是造成變風(fēng)量系統(tǒng)運行發(fā)生問題的關(guān)鍵。因此如何能夠為客戶設(shè)計安裝一套健康環(huán)保的室內(nèi)空氣處理系統(tǒng)應(yīng)該是每一位設(shè)計人員、開發(fā)商都應(yīng)考慮的問題同時隨著人們對環(huán)保意識的在增強客戶在使用時將會更加實際的關(guān)注自身的舒適與健康而不是片面地追求豪華。因此對建筑物內(nèi)應(yīng)采用何種空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)著重考慮它的先進(jìn)性和未來國家的發(fā)展趨勢。本設(shè)計在考慮充分使用眼下比較常用的風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)外還會對國外一些先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行涉及、討論。主要參考文獻(xiàn) 1.中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院 主編.《暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)》.中國建筑工業(yè)出版社.2.中華人民共和國建設(shè)部 主編.《采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計規(guī)范》.中國計劃出版社.3.中華人民共和國建設(shè)部 主編.《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》.中國計劃出版社.4.中華人民共和國建設(shè)部 主編.《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》.中國建筑工業(yè)出版社.2005.5.公安部 主編.《建筑設(shè)計防火規(guī)范》.中國計劃出版社.6陸耀慶 主編.《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》.中國建筑工業(yè)出版社.2008年5月第二版.7.陸亞俊 主編.《暖通空調(diào)》.中國建筑工業(yè)出版社.2007年11月第二版.8.彥啟森 主編.《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》.中國建筑工業(yè)出版社.2010年7月第四版.9.國家公安部 主編.《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》.中國計劃出版社.10.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司 主編.《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 暖通空調(diào)·動力》.中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.三、研究方案 體育運動建筑有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜功能多樣的特點。本項目是一座體育運動建筑地處于青島市共四層。其中一層為一個綜合服務(wù)場所主要結(jié)構(gòu)包括訓(xùn)練館檢錄大廳器材庫接見大廳貴賓室新聞發(fā)布中心記者及保安辦公室電臺播音機房設(shè)備機房變電室消控室等等。因此空調(diào)系統(tǒng)的制冷機組可以設(shè)置在一層。二、三層結(jié)構(gòu)較為簡單主要結(jié)構(gòu)是觀眾坐席主席臺儲藏間小賣部等等在主席臺的兩邊各有一個觀眾通道另外在四個拐角各有一個觀眾通道這樣在很大度上方便了觀眾進(jìn)出體育館的速度不僅節(jié)約了觀眾時間而且減小了突發(fā)事件所帶來的危險性在座位的最下面設(shè)置有殘疾人專用座椅在無殘疾人觀眾時此排活動座椅仍然可以拉開這更體現(xiàn)出了場館設(shè)計的人性化 傳統(tǒng)建筑暖通技術(shù)的已相當(dāng)廣泛且產(chǎn)品種類繁多。隨著產(chǎn)品本身功能的復(fù)雜化及人們對辦公環(huán)境、生活環(huán)境要求的提高。暖通技術(shù)已經(jīng)向著更高更遠(yuǎn)的方向邁進(jìn)。在本次空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中主要講述了空調(diào)系統(tǒng)夏季冷負(fù)荷的計算空調(diào)方式的選擇和系統(tǒng)分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道設(shè)計與計算水系統(tǒng)的管路計算等。本設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)的制冷機組主要采用水冷式機組而關(guān)于通風(fēng)方案的選擇視情況而定主要選用新風(fēng)新風(fēng)回風(fēng)或是風(fēng)機盤管通風(fēng)。
四、進(jìn)程計劃
1、熟悉圖紙明確設(shè)計任務(wù)收集資料 3月26日—3月31日
2、夏季冷負(fù)荷計算 4月1日—4月6日
3、空氣處理方案的確定 4月7日—4月10日
4、風(fēng)量的計算 4月11日—4月16日
5、空氣處理設(shè)備及風(fēng)機的選型計算 4月17日—4月24日
6、通風(fēng)計算 4月25日—4月30日
7、冷水機組選型計算 5月1日—5月3日
8、冷凍水管、冷卻水管及 冷凝水管的水利計算 5月4日—5月8日
9、泵及冷卻塔的選型計算 5月9日—5月12日
10、水質(zhì)處理設(shè)備及其它管件 的選型計算 5月13日—5月18日
11、整理計算說明書 5月19日—5月26日
12、空調(diào)平面圖繪制 5月27日—5月30日
13、制冷機房平面圖繪制 5月31日—6月3日
14、答辯
五、導(dǎo)師評語 年 月 日
第三篇:淺談變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工措施
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淺談變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工措施
淺談變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工措施
摘要:文章通過空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工應(yīng)用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一種全新的、節(jié)約能源的系統(tǒng),采用這種方式調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度可以大大降低能耗,是一種新技術(shù)、新工藝。改變了傳統(tǒng)的新風(fēng)機組+風(fēng)機盤管的空氣調(diào)節(jié)方式。本文主要從工藝原理上介紹了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:變風(fēng)量空調(diào);變風(fēng)量末端機組(VAV);空氣處理機;風(fēng)機動力箱;傳感器
Abstract: This article through the air conditioning system design and construction application of VAV air conditioning system is a new, energy saving system, using this approach to regulate the indoor temperature can greatly reduce energy consumption, is a kind of new technology, new technology.To change the fan coil unit plus fresh air traditional air conditioning methods.This article mainly from the technological principle introduces VAV air conditioning system.Keywords: variable air volume air conditioning;VAV terminal unit(VAV);air processor;the wind powered box;sensor
中圖分類號:TU831.3+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
變風(fēng)量(VariableAirVolume-VAV)系統(tǒng) 是利用改變送入室內(nèi)的送風(fēng)量來實現(xiàn)對室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的全空氣空調(diào)系統(tǒng),它的送風(fēng)狀態(tài)保持不變。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)有單風(fēng)道、雙風(fēng)道、風(fēng)機動力箱式和誘導(dǎo)器式四種形式。其中國內(nèi)技術(shù)主要還是采用了變風(fēng)量單風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)。
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一種全空氣系統(tǒng),它有很多優(yōu)點是風(fēng)機盤管系統(tǒng)無法比擬的:
1、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是帶有熱回收裝置,可以節(jié)約能
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源,部分熱量重新通過熱交換,能夠被二次使用。
2、變風(fēng)量系統(tǒng)是通過改變輸送到房間里的風(fēng)量來改變房間的溫度的,而房間內(nèi)的空調(diào)大部分時間是在低負(fù)荷下運行的,風(fēng)量的減少,同樣可以節(jié)約能源。
3、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)與風(fēng)機盤管系統(tǒng)相比有明顯的好處是冷凍水管與冷凝水管不進(jìn)入建筑吊頂空間,因而免除了盤管凝水和霉變問題。
4、系統(tǒng)的靈活性較好,易于改、擴(kuò)建,尤其適用于格局多變的建筑。
下面簡單介紹一下變風(fēng)量單風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)的原理:
圖一是典型的變風(fēng)量單風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)。其中空氣處理機組與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)一樣。送入每個區(qū)或房間的送風(fēng)量由變風(fēng)量末端機組(VAV Terminal Unit,或稱變風(fēng)量末端裝置)控制。每個變風(fēng)量抹端機組可帶若干個送風(fēng)口。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷變化時,則由變風(fēng)量末端機組根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)送風(fēng)量,以維持室內(nèi)溫度。變風(fēng)量系統(tǒng)夏季調(diào)節(jié)過程很復(fù)雜,由于室內(nèi)的冷負(fù)荷和濕負(fù)荷的變化并不一定同步,即隨著室內(nèi)冷負(fù)荷的變化,室內(nèi)的熱濕比也在變化,那么,根據(jù)溫度調(diào)節(jié)的結(jié)果,就不一定滿足房間濕度調(diào)節(jié)的要求。
某公司綜合業(yè)務(wù)樓里有很多設(shè)備機房和鋪滿防靜電地毯的房間,這些房間根據(jù)功能不同,對溫度和濕度的要求也有所不同,房間不能太干燥,溫度要適宜,否則產(chǎn)生大量的靜電,從而對等離子顯示器或其他設(shè)備造成一定的威脅,有可能損毀這些電子設(shè)備,業(yè)主單位提出了這部分房間要求增加濕度,減少靜電;而另一部分配電機房像高低壓配電室業(yè)主則要求絕對干燥的房間,不能有任何的水分或濕潤空氣,但同時要盡量降低房間的溫度,這就對整個空調(diào)系統(tǒng)的運行提出了更高的要求,該房間只要冷空氣而不要濕度。所以變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)也很復(fù)雜,與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)有所不同。
圖一變風(fēng)量單風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)
AH—空氣處理機組;VU—變風(fēng)量末端機組;SF—送風(fēng)機;RF—回風(fēng)機
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當(dāng)房間符合變得很小時,就有可能使送風(fēng)量過小,導(dǎo)致房間得不到足夠量的新風(fēng),或?qū)е率覂?nèi)氣流分配不均勻,最終使室內(nèi)溫度不均勻,影響人體舒適感。因此變風(fēng)量末端機組都有定位裝置,當(dāng)送風(fēng)量減少到一定值時就不再減少了。通常變風(fēng)量末端機組的風(fēng)量可減少到30%~50%。在最小負(fù)荷時,變風(fēng)量末端機組已在最小風(fēng)量下運行,有可能出現(xiàn)室內(nèi)溫度過低。為此,可以在變風(fēng)量末端機組中增加再加熱期,在最小風(fēng)量時啟動再加熱器進(jìn)行補充加熱,以維持室內(nèi)溫度。
變風(fēng)量系統(tǒng)的一個主要變風(fēng)量末端機組,有節(jié)流型和旁通型兩類。節(jié)流型是利用節(jié)流機構(gòu)(如風(fēng)門)調(diào)節(jié)風(fēng)量。旁通型的是將部分送風(fēng)旁通到回風(fēng)頂棚或回風(fēng)道中,從而減少室內(nèi)送風(fēng)量。這樣有部分經(jīng)熱、濕處理過的空氣隨排風(fēng)被排到室外,浪費了冷、熱量。因此,這種旁通型變風(fēng)量末端機組所組成的系統(tǒng)的總風(fēng)量是不變的,這樣的系統(tǒng)不是具有節(jié)能特點的真正意義上的變風(fēng)量系統(tǒng),這里不再詳細(xì)介紹。
節(jié)流型的再熱式變風(fēng)量末端機組結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,該VAV末端機組箱體內(nèi)貼保溫吸聲材料(如玻璃棉氈);采用蝶型風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量;出口端的再加熱器是一排或兩排的熱水盤管。如果不裝再加熱器,即為普通的標(biāo)準(zhǔn)變風(fēng)量型變風(fēng)量末端機組。風(fēng)量調(diào)節(jié)除了蝶型風(fēng)門外,還有文丘里管(配圓錐型閥)式、雙套筒式(改變套筒上縫隙面積)和氣囊式(利用氣囊的脹縮改變空氣流通斷面)等形式。在標(biāo)準(zhǔn)型變風(fēng)量末端機組出口端不同方位設(shè)有出口接管(圓形或橢圓形),以便用柔性管連接風(fēng)口。再熱型VAV末端機組出口端可外接有多出口的靜壓箱,或直接接風(fēng)管。
變風(fēng)量末端機組按風(fēng)量調(diào)節(jié)方式分有兩類:壓力有關(guān)型和壓力無關(guān)型。壓力有關(guān)型是由恒溫控制器直接控制風(fēng)門的角度,VAV末端機組的送風(fēng)量將隨系統(tǒng)的靜壓的變化而波動。壓力無關(guān)型VAV末端機組的風(fēng)門角度根據(jù)風(fēng)量給定值(有上、下限)來調(diào)節(jié)。這種VAV末端機組需在入口處設(shè)風(fēng)量傳感器。風(fēng)量傳感器是由兩根測壓管(全壓和靜壓)組成,可以測流速(即流量)。風(fēng)量控制器根據(jù)實測風(fēng)量值與風(fēng)量給定值之差值來控制風(fēng)門,而恒溫控制器根據(jù)室內(nèi)溫度的變化設(shè)定
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風(fēng)量控制器的風(fēng)量給定值。這時VAV末端機組的送風(fēng)量不會因系統(tǒng)的靜壓的變化而變化。
在部分負(fù)荷時,系統(tǒng)內(nèi)變風(fēng)量末端機組調(diào)節(jié)的結(jié)果,使整個管道系統(tǒng)的阻力增加,系統(tǒng)的風(fēng)量減少了,這時管道內(nèi)的靜壓將增加,而導(dǎo)致系統(tǒng)漏風(fēng)增加,還可能使風(fēng)機處于不穩(wěn)定狀態(tài)工作;變風(fēng)量末端機組還因閥門關(guān)的過小而調(diào)節(jié)失靈;另外過度節(jié)流會導(dǎo)致噪聲增加。因此,在VAV末端機組調(diào)節(jié)的同時,還應(yīng)對系統(tǒng)風(fēng)機進(jìn)行調(diào)節(jié),使風(fēng)量適應(yīng)變風(fēng)量末端機組調(diào)節(jié)所要求的風(fēng)量,且使管道內(nèi)的靜壓維持在一定水平內(nèi)。風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法有多種——變風(fēng)機轉(zhuǎn)速,變風(fēng)機入口導(dǎo)葉角度,風(fēng)機出口風(fēng)門調(diào)節(jié),風(fēng)機旁通風(fēng)量調(diào)節(jié)等。風(fēng)機出口風(fēng)門調(diào)節(jié)實質(zhì)上是增加阻力的調(diào)節(jié)方法,并不改變風(fēng)機特性,風(fēng)量太小時,可能會導(dǎo)致風(fēng)機在不穩(wěn)定區(qū)工作;風(fēng)量旁通調(diào)節(jié)雖然解決了風(fēng)管內(nèi)靜壓不致升高的問題,但風(fēng)機能耗并未因風(fēng)量下降而減少,變風(fēng)量系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)點就失去了。改變離心風(fēng)機入口導(dǎo)葉角度,使空氣進(jìn)入葉輪時預(yù)旋一個角度,從而改變風(fēng)機的特性;變風(fēng)機轉(zhuǎn)速(如采用變頻電機)也是改變風(fēng)機的特性。后兩種調(diào)節(jié)方法的節(jié)能效果好,尤其是變轉(zhuǎn)速的方法。因此變風(fēng)量系統(tǒng)宜采用這兩種風(fēng)量調(diào)節(jié)方法。
系統(tǒng)總送風(fēng)量的控制主要有兩種策略:(1)定靜壓控制——保持風(fēng)道內(nèi)的靜壓恒定,即根據(jù)風(fēng)道的靜壓控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速或入口導(dǎo)葉的角度。實際上只能保持安裝靜壓傳感器處的靜壓恒定,因此靜壓傳感器安裝位置就成關(guān)鍵問題之一,目前通常是安裝在風(fēng)機到最遠(yuǎn)端的2/3之處。(2)變靜壓控制——在調(diào)節(jié)過程中風(fēng)道內(nèi)的靜壓根據(jù)變風(fēng)量末端機組風(fēng)門開度來調(diào)整。自動控制系統(tǒng)測定每個變風(fēng)量末端機組的閥位,風(fēng)道內(nèi)的靜壓應(yīng)使最大開度的變風(fēng)量末端機組的風(fēng)門(即最大的相對負(fù)荷)接近全開位置。當(dāng)最大開度的VAV末端機組風(fēng)門開度小于某一下限值時,則減少風(fēng)道的靜壓設(shè)定值;反之,當(dāng)風(fēng)門開度大于某一上限值時,則增加靜壓設(shè)定值。風(fēng)機轉(zhuǎn)速或入口導(dǎo)葉角度根據(jù)變化的靜壓設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。除了這兩種方法外,國內(nèi)還提出了一種總風(fēng)量控制法,即不通過靜壓控制總風(fēng)量,而是根據(jù)壓力無關(guān)型VAV末端機組設(shè)定的風(fēng)量,確定系統(tǒng)總風(fēng)量,計算出風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,從而對風(fēng)機進(jìn)行調(diào)節(jié)。
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當(dāng)系統(tǒng)有回風(fēng)機時,應(yīng)對回風(fēng)機進(jìn)行控制。系統(tǒng)的回風(fēng)量應(yīng)當(dāng)與送風(fēng)量匹配,并維持室內(nèi)一定的正壓?;仫L(fēng)量的控制有以下幾種策略:(1)回風(fēng)機由同一個系統(tǒng)靜壓控制,使回風(fēng)量與送風(fēng)量按一定的比例進(jìn)行變化。這樣,隨著負(fù)荷的減少,新回風(fēng)量差值減少,房間內(nèi)正壓將發(fā)生變化。因此,這種控制宜用于變風(fēng)量調(diào)節(jié)的比例不太大的場合。(2)根據(jù)室內(nèi)正壓進(jìn)行控制。缺點是房間維持的靜壓差很小,且易受干擾,測量靜壓差困難。(3)測量送回風(fēng)量的風(fēng)量,控制回風(fēng)機使送、回風(fēng)差值在一定范圍內(nèi)。但風(fēng)量的現(xiàn)場測量有時也會很難測得很準(zhǔn)確。
VAV 系統(tǒng)除了適應(yīng)房間或區(qū)域的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)外,還需根據(jù)室外氣象參數(shù)進(jìn)行運轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。其運行調(diào)節(jié)的策略與單風(fēng)道定風(fēng)量系統(tǒng)類似。假使VAV系統(tǒng)冬夏都有冷負(fù)荷,并采用表冷器作冷卻去濕設(shè)備。當(dāng)室外空氣的焓值ho>室內(nèi)空氣焓值hr時采用最小新風(fēng),當(dāng)ho≤hr,采用全新風(fēng),而后將混合風(fēng)和全新風(fēng)冷卻到恒定的送風(fēng)溫度。當(dāng)室外空氣的溫度to<送風(fēng)溫度ts時,可以調(diào)節(jié)新回風(fēng)混合比來保持一定的送風(fēng)溫度。當(dāng)室外溫度下降,新風(fēng)量降到最小新風(fēng)量時,則應(yīng)采用最小新風(fēng),并用加熱盤管來保持送風(fēng)溫度。一般說,冬季和過度季節(jié)的室內(nèi)冷負(fù)荷比夏季冷負(fù)荷小些,這時可以適當(dāng)增高送風(fēng)溫度的設(shè)定值。有關(guān)各區(qū)的空氣處理過程及送風(fēng)濕度的控制由讀者自行分析。如果VAV系統(tǒng)只為建筑的周邊區(qū)服務(wù),冬季室內(nèi)無冷負(fù)荷而有熱負(fù)荷時,則冬季可以送熱風(fēng),這時VAV末端機組轉(zhuǎn)化控制模式——室溫升高時,減少風(fēng)量。如果VAV系統(tǒng)既為周邊區(qū)又為區(qū)內(nèi)服務(wù),則冬季的送風(fēng)溫度仍應(yīng)根據(jù)區(qū)內(nèi)的冷負(fù)荷來確定,周邊區(qū)送最小風(fēng)量,并利用VAV末端機組的再加熱盤管向室內(nèi)供熱。
VAV空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)點有:(1)在部分負(fù)荷下運行,可以節(jié)省輸送空氣的能耗,即節(jié)省風(fēng)機能耗。(2)一個系統(tǒng)可同時實現(xiàn)對很多個負(fù)荷不同、溫度要求不同的房間或區(qū)域的溫度控制。(3)各個房間或區(qū)域的高峰負(fù)荷參差分布時,更顯示VAV系統(tǒng)的優(yōu)點,這時系統(tǒng)的總風(fēng)量及相應(yīng)的設(shè)備(冷卻、加熱盤管等)和送風(fēng)管路都比較小。(4)當(dāng)某個房間無人時,可以完全停止對該處的送風(fēng),既節(jié)省了冷量和熱量,而又不破壞系統(tǒng)的平衡,即不影響其他房間的送風(fēng)量。(5)當(dāng)
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VAV系統(tǒng)的實際負(fù)荷達(dá)不到實際負(fù)荷或系統(tǒng)留有余量時,可以可以很容易增加新的空調(diào)區(qū)域或房間,且費用很低,也不會影響原系統(tǒng)的風(fēng)量分配;另外也很容易適應(yīng)建筑格局變化時對系統(tǒng)的改造。VAV系統(tǒng)的缺點有:(1)當(dāng)房間在低負(fù)荷時,送風(fēng)量減少會造成新風(fēng)量的不足,影響室內(nèi)的氣流分布,嚴(yán)重時會造成溫度分布不均勻,影響房間的舒適度,缺少新風(fēng),室內(nèi)人員感到憋悶。(2)VAV末端機組會有定噪音,主要是在全負(fù)荷時產(chǎn)生較大的噪聲,因此宜取比實際需要稍大一些的VAV末端機組;或使VAV末端機組負(fù)擔(dān)的區(qū)域小一些,這樣可以選用較小型號的VAV末端機組,它的噪音水平相對低些。(3)系統(tǒng)的初投資一般比較高。(4)控制比較復(fù)雜,它包括房間溫度控制、送風(fēng)量控制、新風(fēng)量和排風(fēng)量控制、送回風(fēng)匹配控制和送風(fēng)溫度控制,這些控制相互影響,有時產(chǎn)生控制不穩(wěn)定。(5)房間內(nèi)正壓或負(fù)壓過大導(dǎo)致室外空氣大量滲入,房門開啟困難。(6)系統(tǒng)調(diào)試非常復(fù)雜,風(fēng)量動態(tài)平衡調(diào)試、工況調(diào)試,需要很長的時間,需要一些經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員。
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在運行調(diào)試階段需要注意幾點:
1、風(fēng)量平衡;在通信公司綜合業(yè)務(wù)樓調(diào)試的時候就發(fā)現(xiàn)有的房間風(fēng)很大,有的房間沒有風(fēng),甚至有的風(fēng)口沒有風(fēng),14層、15層辦公樓西邊甚至吊頂都被吸上去了,最后通過增加回風(fēng)口的方法才解決這一問題。
2、自動控制;這項工作需要與弱電聯(lián)動調(diào)試,需要雙方緊密配合。變風(fēng)量系統(tǒng)的控制,可以通過在中控室操作電腦完成,系統(tǒng)內(nèi)的水閥、風(fēng)閥、機組都可以通過弱電系統(tǒng)來調(diào)節(jié)控制。
3、噪音;變風(fēng)量機組的噪音,主要來自VAVBOX箱,有可能在一個大的房間內(nèi)有多臺設(shè)備,機器運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪音,風(fēng)管通風(fēng)不暢產(chǎn)生的噪音等,風(fēng)阻太大,風(fēng)速大,可能產(chǎn)生“吹哨”。
4、房間溫度與機組的聯(lián)動。這些都是聯(lián)動調(diào)試需要注意的問題,尤其是玻璃幕墻大面積在陽面的的房間,即使沒有不送熱風(fēng)房間溫度也很高,最后通過向房間內(nèi)補充全新風(fēng)(冷空氣)才解決了這個問題,在綜合業(yè)務(wù)樓施工過程中都或多或少的出現(xiàn)過問題,但最終都得到圓滿解決。
另外變風(fēng)量系統(tǒng)的主要設(shè)備:變風(fēng)量空調(diào)機組也是一個復(fù)雜的、大型設(shè)備,國內(nèi)對它的一些性能和運行工況也處在初步認(rèn)識之中,它
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專業(yè)論文 的體積比定風(fēng)量空調(diào)機組設(shè)備的體積要大很多,結(jié)構(gòu)比定風(fēng)量空調(diào)機組復(fù)雜,它的許多功能是定風(fēng)量機組不具備的。該設(shè)備的自動化運行要求很高,與中控室直接相連,在中控室可以遠(yuǎn)程控制各房間的溫度和濕度。
但是從長期的使用情況來分析,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的使用會逐步降低或減少它的不足和缺點,由于現(xiàn)在是初期使用階段,人們對變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的認(rèn)識還處在早期摸索階段,對它的系統(tǒng)運行和使用會逐步成熟起來。
以上是筆者通過實際設(shè)計施工過程中的獲得的一點粗淺認(rèn)識。變風(fēng)量系統(tǒng)有很強的動態(tài)特性,加之空調(diào)系統(tǒng)固有的非線性,使問題的解決變得非常困難。可目前這方面的研究還比較滯后,設(shè)計人員在設(shè)計時缺少有效的分析計算手段。國內(nèi)變風(fēng)量系統(tǒng)的實踐正在興起,迫切需要可行、有效的輔助設(shè)計的分析方法。
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第四篇:變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計分析論文
摘要:當(dāng)前社會,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)作為一種新興的科技產(chǎn)物,已經(jīng)漸漸進(jìn)入推廣階段,而做好變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是其能夠普及使用的關(guān)鍵。文章就當(dāng)前變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)模式、影響因素、面臨的難題等方面進(jìn)行分析,并提出其相應(yīng)的改善措施和完善方法,為以后的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:變風(fēng)量;空調(diào)系統(tǒng);設(shè)計
現(xiàn)代社會科技發(fā)展迅速,空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)也已很先進(jìn),現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的主要控制手段和控制措施也已發(fā)展成為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中,主要基于節(jié)能的基礎(chǔ),利用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行分析、管理,并進(jìn)行完善、改進(jìn)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能、舒適等特點,已被用戶廣泛接受,在很多國家和地區(qū)流行發(fā)展開來。
1變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)模式
1.1分析空調(diào)系統(tǒng)所處環(huán)境
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),是基于專業(yè)知識技術(shù)上的一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)物。因此在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中,要認(rèn)真分析空調(diào)系統(tǒng)所處的具體環(huán)境,結(jié)合考慮實際情況的影響因素,利用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行分析、控制和管理。
1.2控制模式
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng),仍然具有一般空調(diào)系統(tǒng)必備的結(jié)構(gòu)模式,如空氣處理機(即空調(diào)箱)、消音器、送回風(fēng)機等。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)將其先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計模式和處理過程。當(dāng)前比較常見的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)字化控制過程和組成模式是利用無關(guān)性單風(fēng)道來進(jìn)行的。在這個技術(shù)出現(xiàn)之前,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)大多采用變溫度變靜壓方式來控制,這種控制技術(shù)存在多種技能缺陷,因此逐漸被先進(jìn)的控制模式取代。
1.3送風(fēng)系統(tǒng)
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)系統(tǒng)一般設(shè)置有三級消音,即空調(diào)箱帶消音段、送風(fēng)總管設(shè)消音器、變風(fēng)量箱出口設(shè)消音靜壓箱。送風(fēng)口散流器一般采用條縫散流器和方形散流器。為了保證房間內(nèi)的壓力正常,減小回風(fēng)管內(nèi)壓力的變化,回風(fēng)口一般采用吊頂回風(fēng),條形或格柵式風(fēng)口。
2環(huán)境對變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的影響
任何事物都是與周圍環(huán)境相互影響的,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計也必須綜合考慮建筑物的實際情況以及周圍環(huán)境的影響因素。這樣才能將空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與所處的環(huán)境結(jié)合起來,真正實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)適用、實用的效果。同時在設(shè)計的過程中還要堅持節(jié)能的原則,充分利用各種有利的環(huán)境因素。在當(dāng)前社會,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為建筑物的一個基本組成部分,因此空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計不能只考慮空調(diào)本身的運行,還要根據(jù)所依托的建筑物進(jìn)行可行性分析。我國的相關(guān)政策和規(guī)范也對變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)方面做出了相關(guān)規(guī)定,要求變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計必須滿足建筑物所處環(huán)境的長期、變化的情況。在氣候、溫度變化較大的地區(qū),或者其他工藝性變風(fēng)量空調(diào)設(shè)計比較特殊的項目,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時要做細(xì)致深入的工況分析,以確??照{(diào)系統(tǒng)能夠正常運行。具體來說,在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中,應(yīng)嚴(yán)格參考以下幾方面的因素:①在進(jìn)行設(shè)計前,要實際考察建筑物的位置,及周圍建筑物及其供熱、供水尤其是空調(diào)系統(tǒng)的具體情況,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、地形等客觀因素,同時還要考慮到風(fēng)力、日照等自然因素,綜合分析這些因素,才能做好變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計,如供熱入口的設(shè)計,入口及大門的朝向設(shè)計等;②設(shè)計時還要認(rèn)真了解建筑物的使用性質(zhì)、類型,估算出使用空調(diào)的人員數(shù)量、使用時間等,如居民建筑夜晚及節(jié)假日使用較多,而寫字樓等建筑則工作日白天使用較多。綜合分析這些因素,才能設(shè)計出空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷,確保使用無礙;③設(shè)計時還要考慮建筑物的樓層及高度,對于高層建筑,在設(shè)計時還要遵守國家規(guī)定的高層建筑防火規(guī)范。
3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計需解決的難題
3.1新風(fēng)量控制難題
變風(fēng)量調(diào)系統(tǒng)設(shè)計面臨的最大的難題之一就是對新風(fēng)量的控制。由于空調(diào)系統(tǒng)在使用過程中,不同使用區(qū)域?qū)π嘛L(fēng)量的需求量也不相同。新風(fēng)量還是一個變化的數(shù)值,有時空調(diào)系統(tǒng)的總風(fēng)量能夠達(dá)到要求,但是分配到各個區(qū)域的卻不一定能滿足其需求。當(dāng)前變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計新風(fēng)量的控制時主要有兩種方式:①設(shè)置二氧化碳探測器,根據(jù)二氧化碳的濃度變化確定新風(fēng)量;②設(shè)置VAV(或CAV)box,定時輸送一定的新風(fēng)量。
3.2空氣凈化難題
現(xiàn)在的空調(diào)一般都有空氣過濾的功能,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)自然也不例外。但是一些小型的空調(diào)主要采用尼龍錦凸網(wǎng)來過濾空氣,很難起到空氣凈化的效果,有時甚至?xí)斐啥挝廴?。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一種全空氣運行系統(tǒng),并且采用了初、中效兩級過濾甚至三級過濾,能夠有效凈化空氣。但是設(shè)定一個合適的過濾效率是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的一個難題,還需研究解決。
3.3在推廣使用中遇到的問題
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)雖然具有眾多優(yōu)點,但是由于配件很多需要進(jìn)口,價格昂貴,使用戶較難接受。例如,變風(fēng)量末端裝置(VAVbox)、直接數(shù)字式控制器(DDC)、變頻器等主要配件目前全部需要進(jìn)口,經(jīng)濟(jì)壓力較大。因此必須加強變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的科技研發(fā),配件國產(chǎn)化是推進(jìn)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)普及的關(guān)鍵。同時變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的從業(yè)人員素質(zhì)也亟需提高,以在施工、調(diào)試、管理方面實現(xiàn)有序、高效??偠灾?,技術(shù)問題是最大的難題,國家和相關(guān)單位應(yīng)加大投入,推進(jìn)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的研發(fā)和普及。
4結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展,人們對生活得舒適度要求也越來越高,同時環(huán)保節(jié)能的意識也在加強,因此變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)有其出現(xiàn)和使用的必然性。但是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計還有很多問題亟待解決,希望國家和相關(guān)工作人員能夠積極探索,吸收國外的先進(jìn)經(jīng)驗,利用科學(xué)的設(shè)計方法和設(shè)計模式,完善和提高變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計。
參考文獻(xiàn):
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第五篇:空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的論文
1工程概況
該工程是集客房、餐飲、宴會、會議辦公為一體的多層公共建筑,地下一層、地上五層,建筑體總高度22.46米,總建筑面積13735平方米。本建筑各層平面主要功能為:地下1層為廚房、庫房及設(shè)備用房等,首層為餐飲、會議功能,二層~四層為客房層,五層為設(shè)備層。該工程的酒店級別定為五星級標(biāo)準(zhǔn)。
2空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
2.1冷熱源設(shè)計
該工程空調(diào)計算冷負(fù)荷為1058kW,計算熱負(fù)荷為423kW。由于該項目的功能特性決定了其空調(diào)設(shè)備同時開啟的情況極少,故在冷熱源裝機容量的選擇上取同時使用系數(shù)為較小值,制冷時的同時使用系數(shù)約為0.8,制熱時約為0.6。由此,該工程選用了2臺60冷噸(211kW)的螺桿式水冷冷水機組(其中有1臺為熱回收型機組)、1臺120冷噸(422kW)熱回收型螺桿式水冷冷水機組作為冷源,集中放置于地下一層空調(diào)主機房。熱源選用2臺額定制熱量為130kW模塊式風(fēng)冷熱泵機組作為熱源,同時該風(fēng)冷熱泵機組可兼作過渡季節(jié)或夜間的極低負(fù)荷以及高峰負(fù)荷時的冷源。冷源系統(tǒng)的冷卻塔及風(fēng)冷模塊式熱泵機組放置于二層露天平臺處,水泵則統(tǒng)一置于地下一層主機房內(nèi),方便集中統(tǒng)一管理。如圖1所示為空調(diào)冷熱源系統(tǒng)流程圖。
2.2空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計
結(jié)合本工程業(yè)主方的要求及整體管理水平,該空調(diào)水系統(tǒng)以方便有效的管理為原則,以合理的節(jié)能運行為目的進(jìn)行設(shè)計??照{(diào)水系統(tǒng)采用分區(qū)兩管制,按照建筑功能,分為客房區(qū)域、餐飲區(qū)域及辦公會議區(qū)域。各區(qū)供冷/供熱轉(zhuǎn)換在主機房內(nèi)分集水缸的各環(huán)路總管上設(shè)手動蝶閥實現(xiàn)手動切換??照{(diào)冷卻水、冷凍水、供暖熱水系統(tǒng)均為水泵與主機一對一的一次泵定流量系統(tǒng)。冷凍水/冷卻水/供暖水系統(tǒng)均采用二管制異程式系統(tǒng)。冷凍水供回水溫度為7℃/12℃;冷卻水供回水溫度為32℃/37℃;供熱系統(tǒng)供回水溫度為45℃/40℃。
2.3熱回收系統(tǒng)設(shè)計
為了降低能耗,酒店建筑一般需要設(shè)計空調(diào)熱回收系統(tǒng),利用回收其冷水機組的冷凝熱來獲得免費的生活熱水,而廣東地區(qū)明確規(guī)定采用集中空調(diào)系統(tǒng)的大面積酒店建筑應(yīng)當(dāng)配套設(shè)計和建設(shè)空調(diào)廢熱回收利用裝置[1]。本工程空調(diào)熱回收系統(tǒng)分別由1臺制冷量為60RT(211kW)的熱回收型螺桿式冷水機組和1臺制冷量為120RT(422kW)的熱回收型螺桿式冷水機組、2臺熱回收循環(huán)水泵以及2個梯級蓄熱水罐組成。空調(diào)熱回收熱水系統(tǒng)主要為該工程的客房區(qū)及廚房區(qū)提供生活熱水,同時綜合考慮了熱水管網(wǎng)的回水加熱循環(huán)??照{(diào)熱回收系統(tǒng)的設(shè)計熱水供/回水溫度為60℃/35℃。如圖2、圖3所示分別為冷凝熱回收系統(tǒng)流程圖(空調(diào)主機側(cè))及冷凝熱回收系統(tǒng)流程圖(水專業(yè)側(cè))。
3系統(tǒng)節(jié)能性分析
3.1冷源系統(tǒng)節(jié)能分析該空調(diào)系統(tǒng)的冷源具有大小主機搭配、并且與風(fēng)冷熱泵機組互為備用,基本可以滿足該項目的各種不同運行工況,同時有效避免了冷源容量配置過大,可降低初投資成本,其運行也比較節(jié)能。
3.2空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能分析空調(diào)水系統(tǒng)根據(jù)項目特點設(shè)計為分區(qū)兩管制系統(tǒng),實現(xiàn)客房區(qū)及餐廳區(qū)不同時段冷熱負(fù)荷需求,在滿足實際需求的同時運行更加節(jié)能。冷凍水泵、冷卻水泵及熱水泵與主機采用一對一的連接方式,以達(dá)到合理的流量分配及穩(wěn)定的運行效果,同時采用定流量系統(tǒng)運行,減少了系統(tǒng)控制的復(fù)雜性,運行更加可靠,但是系統(tǒng)節(jié)能性相對變流量系統(tǒng)會差一些。
3.3熱回收系統(tǒng)節(jié)能分析
3.3.1熱回收的基本原理本工程的空調(diào)熱回收系統(tǒng)采用了回收冷水機組的冷凝熱。冷水機組冷凝熱回收系統(tǒng)就是把制冷循環(huán)中制冷工質(zhì)冷凝放熱過程釋放的熱量利用來制備生活熱水。所示為冷水機組排氣熱回收系統(tǒng)原理圖。由文獻(xiàn)[2]及相關(guān)廠家的實際測試數(shù)據(jù)可知,標(biāo)準(zhǔn)測試條件下(熱水供回水溫度一般為55℃/30℃)冷水機組的顯熱回收量約為制冷量的12.5%~15%范圍內(nèi),很多時候可按照15%計算。當(dāng)熱水的供回水工況與測試工況不一致時則需根據(jù)實際情況分析,具體方法可按照文獻(xiàn)的分析方法計算得出總熱回收量。
3.3.2熱回收系統(tǒng)設(shè)計分析由于傳統(tǒng)熱回收系統(tǒng)存在一系列的問題,故本文在文獻(xiàn)的熱回收系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了以下幾點的優(yōu)化設(shè)計。
(1)為了減少熱水罐的蓄水時間以及為了避免進(jìn)水溫度對主機性能系數(shù)產(chǎn)生較大的影響,設(shè)計工況下的進(jìn)出水溫度為35℃/60℃,溫差25℃。
(2)蓄熱水罐采用立式水罐,更好的實現(xiàn)了水溫分層作用及熱水的梯級利用。
(3)本工程的熱回收系統(tǒng)考慮了熱水管網(wǎng)的回水加熱循環(huán),更加充分地利用了冷水機組的冷凝熱,更加節(jié)能。
(4)控制方面,在熱回收系統(tǒng)的回水管上設(shè)置溫度傳感器,當(dāng)回水溫度超過58℃時,輸出信號關(guān)閉熱回收水泵,同時在用水點最遠(yuǎn)段的回水管上設(shè)置溫度傳感器,當(dāng)回水溫度低于55℃時,輸出信號開啟水專業(yè)的回水循環(huán)水泵。按照一臺120RT(422kW)的熱回收機組來分析,由文獻(xiàn)]的計算方法可得,該熱回收機組的顯熱回收量為63.3kW,熱回收水流量為2.47m3/h,從而根據(jù)此水流量及25℃的設(shè)計供回水溫差即可求出總熱回收量為71.8kW,熱回收系統(tǒng)設(shè)計的總熱回收量為制冷量的17%左右。由此可知,供回水溫差越大,同等制冷量的情況下的熱回收量就越大,但相應(yīng)的對冷水機組的性能系數(shù)影響也就越大。由以上分析可知,熱回收系統(tǒng)的實際供回水工況是一直在不斷變化的,其熱回收量也是一個變數(shù),嚴(yán)格來說分析一個工況范圍內(nèi)的熱回收量才更有參考價值,這部分還有待于下一步做更詳細(xì)的分析計算。
4總結(jié)
冷熱源系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)的核心部分,其能耗情況的關(guān)注應(yīng)當(dāng)放在首要地位,在實際工程的設(shè)計中應(yīng)該著重優(yōu)化設(shè)計。在酒店類型的建筑中,因有穩(wěn)定的熱水需求量,其中央空調(diào)系統(tǒng)中冷水主機側(cè)的熱回收設(shè)計是硬性要求,也是重要的節(jié)能手段,必須重視和落實。