某大型商場水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)改造

既有建筑空調(diào)系統(tǒng)改造Simple,PowerfulandFree某大型商場水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)改造李司秀、陳偉煌、鄒澤洋目錄一、工程概況二、原有的設計要點三、現(xiàn)場情況四、整改方案及分析現(xiàn)場情況的原因工程概況

建筑物性質(zhì)、規(guī)模：本工程范圍為某紡織博覽中心的裙樓及地下室部分

以商場功能為主，在整個商業(yè)城中共設有南北向和東西向主干道和多條次干道縱橫交錯，皆可雙向通車，貫穿全區(qū)

建筑總高度：39.6米

建筑面積：409389平方米

空調(diào)面積：約317800平方米

地下三層：車庫

地下二層：車庫、設備房

地下一層：商鋪、倉庫、設備房

首至四層：商鋪

五六層：商鋪及其辦公室本次設計原有的設計要點

原設計：商業(yè)區(qū)域（地下一層至地上六層）

地下一層--地上四層原設計：水環(huán)熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)

地下五、六層原設計：水環(huán)熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)

地下一層至地上四層空調(diào)面積約29210平方米,原設計是采用水環(huán)熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)。設置于裙樓各商鋪（含夾層）內(nèi)的水源熱泵機組向公共水環(huán)路排放冷凝熱，熱量通過開式冷卻塔排放。公共水環(huán)路與冷卻塔循環(huán)水之間設置板式換熱器進行換熱，根據(jù)建筑間隔分為GJ1-4四個區(qū)，每個區(qū)分設空調(diào)系統(tǒng)：

GJ1空調(diào)夏季計算總冷負荷約為11666kw，設置方形橫流式低噪聲冷卻塔（處理水量2000CMH）一組，空調(diào)面積冷指標為213.8w/m；

GJ3空調(diào)夏季計算總冷負荷約為12249kw，設置方形橫流式低噪聲冷卻塔（處理水量2000CMH）一組,空調(diào)面積冷指標為198.2w/m；

GJ2空調(diào)夏季計算總冷負荷約為21000kw，設置方形橫流式低噪聲冷卻塔（處理水量1800CMH）兩組,空調(diào)面積冷指標為173w/m；

GJ4空調(diào)夏季計算總冷負荷約為13125kw，設置方形橫流式低噪聲冷卻塔（處理水量2250CMH）一組，空調(diào)面積冷指標為205.3w/m。

地上五、六層以辦公功能為主的公共建筑，建筑面積51000平方米，空調(diào)面積約為25700平方米，原設計是采用水環(huán)熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)。

設置于裙樓各辦公內(nèi)的水源熱泵機組向公共水環(huán)路排放冷凝熱，熱量通過開式冷卻塔排放。公共水環(huán)路與冷卻塔循環(huán)水之間設置板式換熱器進行換熱，在建筑GJ1-2區(qū)分設空調(diào)系統(tǒng)，夏季計算總冷負荷約為5100kw，空調(diào)面積冷指標為191w/m，分別在GJ1、GJ2設置方形橫流式低噪聲冷卻塔（處理水量800CMH）?，F(xiàn)場情況1商鋪內(nèi)空調(diào)制冷效果不佳，溫度達不到約26的設計溫度2部分水源熱泵機組水流不暢,運行水流量較少整改方案及分析現(xiàn)場情況的原因123地下一層:獨立新增設水冷中央空調(diào)系統(tǒng)首層-地上四層:原水環(huán)熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)五、六層:單獨設空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)總面積較大、輸送半徑較大、管路較遠，建議系統(tǒng)上宜獨立分為三個系統(tǒng)：（一）地下一層獨立新增設水冷中央空調(diào)系統(tǒng)

1.設計內(nèi)容夏季設計中央空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)面積約46500m2，功能是商鋪

2.設計計算參數(shù)2.1室外氣象計算參數(shù)：

地點：廣州2.2室內(nèi)設計參數(shù)（見下表）參數(shù)

功能干球溫度℃相對濕度%新風量m3/h·人允許噪聲標準dB(A)夏季夏季大廳走道26~2845~6520≤55商場26~2845~6520≤55參數(shù)

功能干球溫度℃濕球溫度℃大氣壓力KPa空調(diào)通風夏季34.231.827.8100.40

3、空調(diào)系統(tǒng)3.1空調(diào)冷負荷.空調(diào)系統(tǒng)冷源.3.1.1建筑面積56358平方米，空調(diào)面積約46500m2，分為ABC區(qū)，A區(qū)19000m2，B,14000m2，C,13500m2，空調(diào)總冷負荷約為8442KW（2400RT），設置集中供冷系統(tǒng)1個,采用2臺水冷離心式冷水機組2814KW（800RT）和2臺1407KW（400RT）水冷螺桿式冷水機組，逐時負荷計算見下表：制冷機房設置在地下一層,制冷機房面積約300平方米。冷凍水系統(tǒng)的供回水溫度為7℃/12℃，冷卻水進出水溫度為32℃/37℃，系統(tǒng)冷卻塔采用超低噪聲冷卻塔，安裝于裙房頂層?？照{(diào)冷凍水系統(tǒng)分為ABC三個環(huán)路，每個環(huán)路設同程系統(tǒng)，在每個環(huán)路回水總管上設置靜態(tài)平衡閥,以調(diào)節(jié)水力平衡，末端設備均由各水平干管供冷水。

3.1.2空調(diào)冷凍水系統(tǒng)采用一次泵末端管網(wǎng)變流量系統(tǒng)，管路采用雙管制。在制冷系統(tǒng)的總供、回水管上裝設旁通管及壓差旁通閥，根據(jù)供回水總管之間的壓差裝置來控制旁通水量，并根據(jù)冷量用自動監(jiān)測流量、溫度等參數(shù)計算出冷量，自動發(fā)出信號，控制冷水機組的啟停數(shù)量及其對應水泵、冷卻塔的啟停臺數(shù)。3.1.3空調(diào)風系統(tǒng)：采用大風管低速全空氣空調(diào)系統(tǒng)方式，低風速風道送風，回風則利用天花或側墻回風，新風量按不同標準、不同季節(jié)作調(diào)節(jié)，同時設有排風系統(tǒng)。3.1.4.此方案的難點主要是增加制冷機房、從負一層到天面層的冷卻水管管井和在天面增設冷卻塔。3.1.5在負一層用原來的倉庫改為制冷機房，要注意的問題：3.1.5.1原來的結構荷載是否滿足制冷機房設備的荷載？經(jīng)過結構工種的校核，通過局部加強加固能滿足要求。3.1.5.2.電容量是否滿足增加的空調(diào)主機房所有設備的電量？經(jīng)校核，原有的電容量可以滿足增加部分。3.1.5.3.主機和水泵等設備的排水問題？通過在機房內(nèi)設明溝排到原有的附近排水立管，再排到負二層的明溝。3.1.6增設從負一層到天面層的冷卻水管管井，在原有的各類管井，根據(jù)現(xiàn)場管道安裝的情況，找到合適的管井。3.1.7天面增設冷卻塔，通過結構工種的校核，對冷卻塔位置加強，可滿足荷載要求。（二）原空調(diào)系統(tǒng)改為只負責一層至四層

設計內(nèi)容：原水環(huán)熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)總冷卻塔流量9850M3/H,單位冷負荷可增加到約為210-250W/M2

1.要解決原系統(tǒng)存在兩個主要問題：1.1商鋪內(nèi)空調(diào)制冷效果不佳，溫度達不到設計的溫度.1.2部分水源熱泵機組水流不暢,運行水流量較少.

2.分析主要的原因和解決方法如下：2.1商鋪內(nèi)空調(diào)制冷效果不佳，溫度達不到設計的溫度.主要原因是由于中庭頂部是半敞開式，各層大連廊連同首層通車車道，區(qū)域空間是敞開式，而各層商鋪均對中庭、連廊是半敞開式，在這種空調(diào)區(qū)間都不是封閉的情形，空調(diào)冷量損失很大2.1.1鋪位不要完全敞開，特別是有兩個方向?qū)α鞯匿佄?，宜加部分隔斷?.1.2調(diào)整每個鋪位的單位冷負荷，通過，選擇各類商鋪外區(qū)（和中庭和大連廊連接區(qū)域）和內(nèi)區(qū)（和內(nèi)走廊連接區(qū)域），選擇各種不同類型的鋪位分別逐時負荷計算，負荷如下表：調(diào)整到約為200-250W/M2，，可以滿足要求（27-28度）2.1.3鋪位內(nèi)的氣流組織，送風口盡量布置在內(nèi)區(qū)，風口采用百葉直吹。2.1.5每個鋪位的門宜加風幕機2.1.4中庭、連廊區(qū)域增加蒸發(fā)制冷通風機，2.1.5與室外相通的首層或其他地方宜設門或風幕機。2.2總冷卻塔流量9850M3/H，根據(jù)建筑分為4個區(qū)，空調(diào)分為4個系統(tǒng)，每個系統(tǒng)的冷卻水量約為2000M3/H，分為5或6組立管，每組立管接4層水平管道，每層每組水平環(huán)路負責約60臺水源熱泵機組，并新風水源熱泵和水源熱泵是同一環(huán)路，新風水源熱泵的水壓降約為70KPa，大部分水源熱泵的水壓降約為2-12KPa，此外，水平環(huán)路及豎向立管均為異程，末端設備之間的阻力相差較大，水力難于平衡，超過建議水環(huán)熱泵與新風水環(huán)熱泵的冷卻水管路設置分開獨立環(huán)路；水平環(huán)路宜按同程系統(tǒng)；立管應由閥門調(diào)整平衡2.3.末端系統(tǒng)供回水溫度是30～34℃（4度溫差），但系統(tǒng)板換后的供回水溫度是33～38℃（5度溫差），水量相差25%，以致末端室內(nèi)機冷卻水量不夠；另供回水溫度也有較大的偏差，水源熱泵的標準工況是供回水溫度是30～34℃，實際運行工況是33～38℃，導致末端供冷量偏小。2.4.部分末端送風系統(tǒng)不合理，部分商鋪分為上下完全間隔開的首、夾兩層，送風口設在首層，回風口設在夾層，應送回風設置在相通空間。2.5.天面由于附近有其它建筑物，冷卻塔的噪聲應滿足環(huán)保有關要求，甲方在環(huán)保部門的要求下整改冷卻塔的噪聲，在冷卻塔的四周封貼鋼板，以致冷卻塔通風效果較差，氣流不通，以致影響散熱效果，出水溫度達不到設計要求,取消四周的封堵,保證通風暢通,另冷卻塔加消聲措施.3.部分末端水流不暢或甚至水量較少,主要原因及整改如下:3.1現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)大部分末端室內(nèi)機連接的Y型過濾器嚴重堵塞,以致水量更加不夠，應及時清理Y型過濾器，保證水流暢通。3.2系統(tǒng)部分區(qū)域排氣不順暢，對系統(tǒng)末端進行逐臺排氣，每清洗一次就要放一次，確保機內(nèi)不存在氣堵，保證供水正常;管網(wǎng)上局部的高點應安裝自動排氣閥，補充完善并確保其排氣順暢。3.3對系統(tǒng)重新調(diào)試，首先對各種設備如冷卻塔、水泵、板換、新風和水源熱泵等應作單機調(diào)試，對各個環(huán)路的水力平衡調(diào)試，對整個系統(tǒng)全面水力平衡調(diào)試。3.4應檢查各類閥門和儀表的安裝是否正確，例如溫度計壓力表水流開關等的安裝位置是否正確，確保儀表有效，電動閥與設備的聯(lián)鎖是否準確到位，并檢查關閉壓力是否足夠，確保水路的關閉嚴密。4.原設計一次水泵是280KPa,二次揚程是430KPa,通過計算,如下表：結論：原設計分貓別偏大，音建議整改:要先進涼一步完擇善變頻恢系統(tǒng)的攤調(diào)試，紀調(diào)回正段常工作諸點，若網(wǎng)不行，棚則根據(jù)壇系統(tǒng)的具實際揚拿程需求飛進行調(diào)燦整水泵產(chǎn)葉片的芹直徑，蟻確保水申泵在合聲理高效表區(qū)域運咬行。（三）扒五、六荷層另設筑空調(diào)系鬧統(tǒng)五六層空遵調(diào)系統(tǒng),原設計是犬采用水環(huán)拍熱泵式中絕央空調(diào)系要統(tǒng),甲方原杯想一次煩水并入玩首層至劫四層的處系統(tǒng),經(jīng)校核首逆層至四層犬的負荷和垂五六層的竭負荷,建議部志分區(qū)域僻獨立設生計了多氏聯(lián)機系濕統(tǒng)，部智分商業(yè)距辦公區(qū)騎域保留徑原有水奧源熱泵飯系統(tǒng)。畢現(xiàn)場情譜況是大焰部分末菠端設備即已安裝惕，水管勁系統(tǒng)還忘沒安裝質(zhì)。通過對原蒜水系統(tǒng)設筑計的計算壯校核，發(fā)再現(xiàn)部分流遣速和比摩侍阻偏大，澡根據(jù)現(xiàn)場用的安裝情頌況