合肥某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案

合肥某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案1.概述該實(shí)驗(yàn)室坐落于合肥市某大學(xué)校園內(nèi)，占地面積150畝,規(guī)劃總HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑面積20287m2。該實(shí)驗(yàn)室1989年建成投入使用。主實(shí)驗(yàn)室為圓形大廳，主要實(shí)驗(yàn)裝置為一環(huán)形設(shè)備，周邊及環(huán)內(nèi)為實(shí)驗(yàn)輔助配套設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)配套有空調(diào)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)室區(qū)域制冷站。近二十年來，根據(jù)科研需要，實(shí)驗(yàn)室的工藝設(shè)備進(jìn)行過多次改造、擴(kuò)建，配套的土建及基礎(chǔ)設(shè)施也隨著改造、擴(kuò)建。已使用多年的實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳的空調(diào)系統(tǒng)及區(qū)域制冷站卻未進(jìn)行改造，已不能滿足目前的使用要求。區(qū)域制冷站夏季空調(diào)冷源明顯不足。而且原有的空調(diào)系統(tǒng)為人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，不能滿足實(shí)驗(yàn)室所要求的環(huán)境溫度的精度。國際上同類實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醵加泻銣叵到y(tǒng)。為適應(yīng)該實(shí)驗(yàn)室使用環(huán)境的要求,擬對該空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，并對制冷站進(jìn)行擴(kuò)容改造。實(shí)驗(yàn)大廳是一個(gè)半徑約為25.3m，高約16.5m的圓形空間。大廳內(nèi)設(shè)有一臺(tái)可環(huán)繞的吊車，以便需要時(shí)吊裝工藝設(shè)備。大廳吊頂下最大凈空12.5m,環(huán)大廳周邊為2.3m寬，高度5.5m的環(huán)形走道。環(huán)大廳內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)為：平均溫度25℃,要求實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)溫度在相對時(shí)間內(nèi)波動(dòng)不大于1℃，相對濕度小于70%。工作區(qū)為2m以下，實(shí)驗(yàn)室為全年使用。環(huán)大廳原有空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有兩臺(tái)90000m3/h的空調(diào)機(jī)組，氣流組織形式為大廳頂部噴口送風(fēng)，周邊走廊頂部百葉風(fēng)口回風(fēng)，如圖1、圖2，環(huán)形送風(fēng)支管設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。送風(fēng)管道敷設(shè)于吊頂內(nèi)。2.設(shè)計(jì)方案該實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備密布，除環(huán)形實(shí)驗(yàn)主裝置外，其內(nèi)外還有許多附屬設(shè)備，設(shè)備熱負(fù)荷為不均勻性分布(內(nèi)區(qū)較多)。而廳內(nèi)原有的頂部均勻送風(fēng)，周邊均勻回風(fēng)的氣流組織方式對消除大廳內(nèi)不均勻負(fù)荷不利。且吊頂為非承重結(jié)構(gòu)。如果要對氣流組織進(jìn)行重新設(shè)計(jì)就必須對送風(fēng)管道進(jìn)行改造。雖然大廳內(nèi)設(shè)有一臺(tái)環(huán)繞的吊車可利用，但其它較高大的施工設(shè)施無法進(jìn)入，實(shí)驗(yàn)室也不允許全面鋪開施工，只允許少量施工人員進(jìn)入。如此不僅施工周期較長，對于一個(gè)經(jīng)常處于使用狀態(tài)的重要實(shí)驗(yàn)室，無法在甲方要求的短時(shí)間內(nèi)完成，而且施工難度較大。在充分了解實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況后，認(rèn)為對氣流組織進(jìn)行重新設(shè)計(jì)是不可行的。因此本次改造考慮不對送風(fēng)管道進(jìn)行改造，在大廳實(shí)驗(yàn)環(huán)內(nèi)區(qū)負(fù)荷較大處，增設(shè)五臺(tái)局部末端處理裝置(明裝立式HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"風(fēng)機(jī)盤管)，將最外環(huán)的送風(fēng)管道上的送風(fēng)口封掉12個(gè)，減少負(fù)荷較低的外環(huán)的送風(fēng)。施工時(shí)利用環(huán)大廳內(nèi)設(shè)的吊車在需要封堵的風(fēng)口下套裝盲管。實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳原設(shè)計(jì)除空調(diào)系統(tǒng)外，還設(shè)有熱水HYPERLINK"/forum-173-1.html"采暖系統(tǒng)，散熱器布置在大廳周邊的環(huán)形走道，有暖氣罩。對原有暖氣罩進(jìn)行局部改造：拆除部分暖氣片(實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳原有的HYPERLINK"/forum-173-1.html"采暖系統(tǒng)仍然保留)，改為空調(diào)回風(fēng)口，連接風(fēng)管引入回風(fēng)道，從而降低回風(fēng)口高度，原有空調(diào)回風(fēng)口部分封閉。如圖3。根據(jù)甲方所提負(fù)荷條件計(jì)算，考慮到送風(fēng)系統(tǒng)管道不作改造，空調(diào)機(jī)組采用與原設(shè)計(jì)風(fēng)量接近的兩臺(tái)85000m3/h的機(jī)組，空調(diào)機(jī)組設(shè)有回風(fēng)機(jī)段、分風(fēng)段、過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和送風(fēng)機(jī)段。根據(jù)現(xiàn)有使用情況，最不利季節(jié)采用最小新風(fēng)比為10%可滿足實(shí)驗(yàn)室對新風(fēng)的要求。計(jì)算夏季耗冷量為736.8kW，冬季耗熱量為283.3kW。實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳空調(diào)為全年運(yùn)行，大多數(shù)時(shí)間處于部分負(fù)荷狀態(tài)。綜合上述因素考慮，為實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳單獨(dú)配置過渡季節(jié)專用冷熱源：選配一臺(tái)額定供冷量為550kW的螺桿式冷水機(jī)組，為空調(diào)機(jī)組提供夏季與過渡季交替、區(qū)域制冷機(jī)房停機(jī)時(shí)所需用的冷凍水;選配一臺(tái)額定供熱量為200kW的熱水爐，為空調(diào)機(jī)組提供冬季與過渡季交替、校區(qū)鍋爐房停機(jī)時(shí)所需用的熱水。區(qū)域制冷機(jī)房提供的冷源作為實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳空調(diào)補(bǔ)充及備用冷源，如圖4所示;校區(qū)鍋爐房提供的區(qū)域熱源作為實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳空調(diào)補(bǔ)充及備用熱源，如圖5所示?？紤]到整個(gè)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的其它場所空調(diào)所需負(fù)荷設(shè)兩臺(tái)935kW的螺桿式冷水機(jī)組。三臺(tái)冷水機(jī)組、熱水爐及冷熱源系統(tǒng)其它設(shè)備集中設(shè)置在原區(qū)域制冷站(位于實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳西邊的輔房內(nèi))。并利用原區(qū)域制冷站外端的已搬遷不用的機(jī)修車間進(jìn)行擴(kuò)建。冷熱水系統(tǒng)均采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，用膨脹罐定壓。當(dāng)校區(qū)鍋爐房進(jìn)入運(yùn)行季節(jié)，有補(bǔ)充熱水進(jìn)入本系統(tǒng)時(shí)，將熱水系統(tǒng)的定壓裝置用閥門切斷，由區(qū)域熱水系統(tǒng)定壓裝置定壓。3.HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"節(jié)能措施及自動(dòng)HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"節(jié)能是一項(xiàng)重要的基本國策。其中很重要的一點(diǎn)是HYPERLINK""暖通用能的節(jié)約，本改造設(shè)計(jì)無一例外的考慮了系統(tǒng)運(yùn)行的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"節(jié)能措施。為保證空調(diào)冷熱源系統(tǒng)正常運(yùn)行，在滿足技術(shù)要求的前提下盡可能節(jié)省能耗，采用可靠的自動(dòng)HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制技術(shù)是關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)冷熱源和空調(diào)系統(tǒng)均考慮采用自動(dòng)HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制。HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制系統(tǒng)由一套中央HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制站、系統(tǒng)軟件、DDCHYPERLINK"/index.php?gid=280"控制器、HYPERLINK"/forum-216-1.html"傳感器及電動(dòng)閥門等組成。HYPERLINK"/forumdisplay.php?fid=75&filter=type&typeid=129"總線將各種功能的HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制器與中央工作站相連，完成空調(diào)及冷熱源系統(tǒng)的監(jiān)測和HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制以及空調(diào)及制冷機(jī)的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"節(jié)能優(yōu)化HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制。整體HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制可提供對冷水機(jī)組、HYPERLINK"/search.php?searchid=114&orderby=lastpost&ascdesc=desc&searchsubmit=yes"冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、熱水爐、熱水泵運(yùn)行工況的監(jiān)測、HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制及診斷;可按每天預(yù)先編排的時(shí)間程序及負(fù)荷來啟停設(shè)備。機(jī)組啟動(dòng)后，通過彩色圖形顯示不同的狀態(tài)和HYPERLINK"/search.php?searchtype=content&keywords=%B1%A8%BE%AF&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"報(bào)警，顯示各個(gè)參數(shù)的值及打印機(jī)輸出，并可通過操作人員任意修改設(shè)定值，以達(dá)到最佳的運(yùn)行工況。本HYPERLINK"/swzx/nzj/"工程空調(diào)系統(tǒng)采用全年多工況恒溫恒濕的自動(dòng)HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制方式。根據(jù)室外空氣的焓頻圖把空調(diào)工況分區(qū)，由室外空氣的焓值與各分區(qū)臨界點(diǎn)的焓值比較，判斷室外空氣狀態(tài)所屬的空調(diào)工況區(qū)，從而HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制各閥門的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法。被空調(diào)房間的恒溫恒濕狀態(tài)點(diǎn)可由業(yè)主運(yùn)行操作人員按實(shí)際需要通過軟件修改(設(shè)定)。本設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)環(huán)大廳設(shè)置溫濕度參數(shù)采集點(diǎn)共20對，其中環(huán)形走廊內(nèi)柱設(shè)溫濕度采集點(diǎn)8對;中間實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)溫濕度采集點(diǎn)8對;實(shí)驗(yàn)環(huán)內(nèi)環(huán)設(shè)溫濕度采集點(diǎn)4對。內(nèi)環(huán)的溫度HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制采用優(yōu)先HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制設(shè)在環(huán)大廳內(nèi)環(huán)的HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA