某高層辦公樓水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

某高層辦公樓水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)作為一種重要的空調(diào)系統(tǒng)形式，已得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)和水冷多聯(lián)機(jī)的對比，分析了水冷多聯(lián)機(jī)的空調(diào)特點(diǎn)，簡單介紹了某高層辦公樓水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，由工程實(shí)例，提供了水冷多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在項(xiàng)目中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；水冷多聯(lián)機(jī)；風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)；0引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建筑行業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的各類高層建筑，空調(diào)系統(tǒng)形式的選擇在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中也越來越重要。而多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)安裝簡便、使用靈活，舒適節(jié)能，維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)越來越受到開發(fā)商的青睞。因建筑師和開發(fā)商對室外空間的利用和對外立面的美觀要求也越來越高，風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)對建筑室外空間和對建筑外立面的需求剛好與這一理念沖突。而水冷多聯(lián)機(jī)恰恰能彌補(bǔ)風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)的這些缺點(diǎn)，也滿足了市場的需求。1水冷多聯(lián)機(jī)的特點(diǎn)多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，又可以稱為變制冷劑流量直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng)。水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，將外側(cè)冷凝部分由風(fēng)冷改為水冷。風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)的室外機(jī)的換熱介質(zhì)是空氣，水冷多聯(lián)機(jī)的室外機(jī)的換熱介質(zhì)是水。水冷多聯(lián)機(jī)采用冷卻塔作為冷凝介質(zhì)，大大提高了能效比，節(jié)能優(yōu)勢也較為明顯。水冷多聯(lián)機(jī)是風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)和水源熱泵或水環(huán)熱泵想結(jié)合的空調(diào)系統(tǒng)，它不僅有風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，也彌補(bǔ)了風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)的許多缺陷。水冷多聯(lián)機(jī)使用的是套管式水冷換熱器，風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)采用的是強(qiáng)迫對流風(fēng)換熱器，由于風(fēng)冷換熱器本身的換熱參數(shù)遠(yuǎn)小于水冷換熱器，在對相同熱量進(jìn)行交換時(shí)水冷換熱器的面積減少很多，因此，水冷多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的室外機(jī)的體積相對較小，僅為風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)的30%，主機(jī)占地面積小，可在室內(nèi)安裝，安裝也比較方便靈活。2項(xiàng)目概況本項(xiàng)目位于廣東省廣州市南沙區(qū)，總建筑面積約19.9萬m2,其中本辦公樓總建筑面積為42577m2，空調(diào)面積為34114m2。地下二層，地上24層，建筑高度100m。1~2層為大堂及商業(yè)，3~24層為辦公，無避難層。本項(xiàng)目辦公樓在前期風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)和水冷多聯(lián)機(jī)的空調(diào)方案對比中，由于室外地面無擺放風(fēng)冷多聯(lián)室外機(jī)的空間，僅放在屋面不滿足室內(nèi)外機(jī)最大高差的要求，所以采用風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)需分層擺放，風(fēng)冷室外機(jī)必須位于建筑外區(qū)或敞開陽臺(tái)，每層約需要30m2的擺放空間，且需要開滿足通風(fēng)散熱要求的百葉。此方案對建筑外立面和每層辦公的使用面積影響較大。考慮到室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)的最大高差、每層辦公面積的最大利用、建筑外立面的美觀性和主機(jī)的效率等因素，綜合對比最后采用水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。水冷多聯(lián)室外機(jī)設(shè)置在每層核心筒新風(fēng)機(jī)房內(nèi)。本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層辦公面積為1296m2,標(biāo)準(zhǔn)層新風(fēng)機(jī)房為面積15m2,水冷多聯(lián)機(jī)室外機(jī)和冷卻水立管均設(shè)置在新風(fēng)機(jī)房內(nèi)，水冷多聯(lián)室外機(jī)靠墻多層上下疊放，新風(fēng)機(jī)吊裝在機(jī)房頂部，充分利用了新風(fēng)機(jī)房的空間。3空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1室外設(shè)計(jì)參數(shù)，詳見表1。3.3空調(diào)系統(tǒng)形式本項(xiàng)目辦公樓總冷負(fù)荷為4906.8kW，總空調(diào)面積為34114m2。本項(xiàng)目采用水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，通過閉式冷卻塔與水冷多聯(lián)室外機(jī)換熱，冷卻塔及冷卻水泵均設(shè)置在塔樓屋面。本項(xiàng)目水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：1、 合理選擇冷卻塔和冷卻水泵的型號(hào)及控制方式。根據(jù)每層的空調(diào)負(fù)荷，為適應(yīng)不同樓層用戶辦公室的使用情況，單臺(tái)冷卻塔和冷卻水泵水量不宜過大，同時(shí)為減小用戶側(cè)負(fù)荷過小對系統(tǒng)的影響，供回水總管設(shè)置壓差旁通閥，以保持供、回水壓差恒定。冷卻水泵、冷卻塔一一對應(yīng)聯(lián)鎖運(yùn)行，采用臺(tái)數(shù)控制，根據(jù)系統(tǒng)冷負(fù)荷變化自動(dòng)或手動(dòng)控制冷卻塔的投入運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)（同時(shí)控制相應(yīng)的冷卻水泵運(yùn)轉(zhuǎn)）。開機(jī)程序：冷卻塔進(jìn)水電動(dòng)水閥9冷卻水泵9閉式冷卻塔9水冷室外機(jī)。停機(jī)程序則相反。冷卻水泵亦可單獨(dú)手動(dòng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)。2、 選擇合理的換熱方式。一般冷卻換熱方式有三種：①開式冷卻塔；②開式冷卻塔+板式換熱器；③閉式冷卻塔。開式冷卻塔由于是露天擺放，灰塵和其他雜質(zhì)很容易進(jìn)入到冷卻水中，造成水質(zhì)惡化，容易引起換熱盤管結(jié)垢堵塞。因此項(xiàng)目應(yīng)用中冷卻塔與水冷多聯(lián)機(jī)室外機(jī)的換熱方式通常采用開式冷卻塔+板式換熱器或閉式冷卻塔。采用開式冷卻塔+板式換熱器，換熱效果是否良好主要在于如何保證板式換熱器的換熱性能。板式換熱器一般水通道設(shè)計(jì)的比較窄，面積大，水垢的沉淀面積也大。當(dāng)水垢的富集厚度到1mm左右時(shí)，水的阻力會(huì)提高1-2倍，熱交換效率下降15%-20%左右。如果板式換熱器材質(zhì)、施工以及日常保養(yǎng)不能滿足要求，則會(huì)嚴(yán)重影響其性能和使用壽命，且水冷多聯(lián)室外機(jī)冷卻水供水溫度的提高對制冷能力有所影響。采用閉式冷卻塔直接換熱，可避免出現(xiàn)開式冷卻塔+板式換熱器的以上缺點(diǎn)，雖然初投資增加，但相比于采用開式冷卻塔+板式換熱器系統(tǒng)增加的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，和冷卻水溫度上升導(dǎo)致水冷多聯(lián)系統(tǒng)制冷主機(jī)效率下降而引起室外主機(jī)運(yùn)行費(fèi)用增加等因素，閉式冷卻塔的部分投資回收周期也較為可觀，綜合考慮，本項(xiàng)目水冷多聯(lián)機(jī)室外機(jī)采用閉式冷卻塔換熱。3、 冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。水冷多聯(lián)機(jī)冷卻水系統(tǒng)一般有異程式和同程式。異程式水系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)路長度不一，雖然管材消耗較少，但較難調(diào)節(jié)流量平衡。相反，同程式水系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)路長度基本相等，雖管材消耗較多，但各末端水阻力大致相等，水系統(tǒng)穩(wěn)定好，水量分配均勻，容易調(diào)節(jié)流量平衡。為避免某個(gè)末端冷卻水供水不足而影響室外機(jī)散熱，進(jìn)而影響室外機(jī)的性能和室內(nèi)機(jī)的使用，本項(xiàng)目采用同程冷卻水系統(tǒng)。本項(xiàng)目水冷多聯(lián)空調(diào)原理圖、冷卻水管局部平面圖、水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置詳見圖1、圖2及表3。4結(jié)論多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)作為一種較常見的空調(diào)系統(tǒng)形式，已在中小型項(xiàng)目中得到了越來越多的應(yīng)用。本文通過項(xiàng)目實(shí)例，對水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行闡述與分析，為今后類似多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)項(xiàng)目提供一定的參考與借鑒。本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)如下：（1） 采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的高層、超高層辦公項(xiàng)目，如建筑對外立面要求較為完美，可考慮采用水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。（2） 水冷多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)建議采用閉式冷卻塔換熱，如采用開式冷卻塔+板式換熱器，板式換熱器的日常維護(hù)保養(yǎng)很關(guān)鍵，只有嚴(yán)格按設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)要求使用，才能保障室外機(jī)換熱的良好效果。（3） 為避免