上海某中心空調(diào)設(shè)計(jì)方案

上海某中心空調(diào)設(shè)計(jì)方案工程概況冷熱源系統(tǒng)文化中心，占地面積6.7萬(wàn)平方米，總建筑面積14萬(wàn)平方米，其中地上為單層的18,000座多功能劇場(chǎng)及環(huán)繞主場(chǎng)館的周邊六層建筑，地下為兩層建筑。夏季空調(diào)最大設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為14950kW(4250Rt)，冷負(fù)荷指標(biāo)為119W/m2;冬季空調(diào)最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為9200kW，熱負(fù)荷指標(biāo)為74W/m2。文化中心毗鄰黃埔江邊，根據(jù)水文資料，黃埔江水表層溫度夏季為26~32℃，中下層水溫只有15~22℃;冬季表層最低溫度為3~8℃，中下層水溫為10~15℃[2]。江水的溫度特性使得黃浦江水成為水源熱泵的理想熱源，不過(guò)由于江水水質(zhì)屬于V類(lèi)，水中雜質(zhì)比較多，需要使用防腐措施，但是結(jié)合水過(guò)濾系統(tǒng)恰好可以滿(mǎn)足需求。采用江水源作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源，通過(guò)輸入少量的高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移，可大幅降低用戶(hù)的能源使用費(fèi)用，減輕環(huán)保壓力。表2上海黃浦江表層水溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)°C考慮到本項(xiàng)目夏季冷負(fù)荷比冬季熱負(fù)荷大很多，而夜間冷負(fù)荷需求又較小的特性，文化中心采用了江水源熱泵和冰蓄冷空調(diào)相結(jié)合的方案。夏季夜間在滿(mǎn)足冷負(fù)荷需求同時(shí)可以利用夜間低谷電力蓄冰，日間電力高峰時(shí)使用蓄冰的冷量和江水源熱泵機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)日間的冷量供應(yīng)。冬季江水源熱泵制熱可滿(mǎn)足約55%總熱負(fù)荷量，其余使用鍋爐輔助制熱。該系統(tǒng)配置共采用了5臺(tái)三級(jí)壓縮離心式冷水機(jī)組，其中3臺(tái)為650Rt的江水源雙工況蓄冰離心式冷水機(jī)組，另2臺(tái)為650Rt的江水源熱泵離心式冷水機(jī)組。夏季供空調(diào)冷水6℃/13℃，采用了大溫差小流量方案，進(jìn)一步節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用;冬季則提供40℃/45℃的空調(diào)熱水。三級(jí)壓縮離心式冷水機(jī)組本項(xiàng)目采用的三級(jí)離心式冷水機(jī)組，能提供超常壓頭和超常的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍，不僅冬季可以提供高溫?zé)崴?，而且夏季也可以?shí)現(xiàn)制冰工況與制冷工況的安全切換，這是常規(guī)的單級(jí)離心式冷水機(jī)很難完成的。另外與螺桿機(jī)組蓄冰相比，離心機(jī)具有單機(jī)制冷量大、效率高的優(yōu)點(diǎn)，不僅能節(jié)省工程的初投資，而且還可以節(jié)約系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，其投資回收年限遠(yuǎn)短于螺桿機(jī)。文化中心采用的三級(jí)壓縮式離心機(jī)組為電機(jī)與壓縮機(jī)直接傳動(dòng)，無(wú)齒輪傳動(dòng)的損耗，機(jī)組運(yùn)行可靠，且具有變流量補(bǔ)償功能，其變流量范圍更寬廣，極其適合應(yīng)用于大溫差小流量系統(tǒng)，這樣進(jìn)一步節(jié)省了冷水系統(tǒng)整體運(yùn)行能耗。文化中心采用的三級(jí)壓縮式離心機(jī)組使用了環(huán)境友好型制冷劑R123。根據(jù)國(guó)標(biāo)《制冷劑編號(hào)方法和安全性分類(lèi)》新版GB/T7778-2008的定義，R123和R134a都是環(huán)境友好型的制冷劑，都可以在美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)的LEED評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中獲得評(píng)分。但是R123采用負(fù)壓運(yùn)行，冷媒泄漏量小,從臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、高效節(jié)能、短的大氣壽命等幾個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)，R123機(jī)組對(duì)環(huán)境的綜合影響要比R134a機(jī)組小。江水源冰蓄冷系統(tǒng)本項(xiàng)目中的冰蓄冷系統(tǒng)采用了3臺(tái)三級(jí)壓縮離心式冷水機(jī)組，單臺(tái)空調(diào)工況(6℃/13℃)制冷量為2286kW(650Rt)COP=5.1，制冰工況(-2.3℃/-5.6℃)制冷量為1498kW(426Rt)COP=4.4;蓄冰裝置總蓄冰量為32000kWh(9098Rth)，占設(shè)計(jì)日空調(diào)總冷量的20%。載冷劑采用體積比為25%的乙二醇溶液。冰蓄冷系統(tǒng)在控制上采用了成熟的分量蓄冰，設(shè)計(jì)采用主機(jī)優(yōu)先的運(yùn)行策略，部分負(fù)荷時(shí)可融冰優(yōu)先運(yùn)行。空調(diào)冷卻水直接使用分級(jí)過(guò)濾處理后的江水，減少了污垢，提高了換熱效率。同時(shí)，機(jī)組換熱器中采用銅鎳合金管，加強(qiáng)了防腐功能，并配備自動(dòng)清洗裝置，提高了機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性和性能穩(wěn)定性。江水源熱泵系統(tǒng)荷本項(xiàng)建目的江水槳源切熱泵閱系統(tǒng)采用笛了園2煮臺(tái)篇2286械kW(6庸50t甜)趕三級(jí)壓縮竄離心式聲熱泵震冷水機(jī)組愧，夏季江貿(mào)水設(shè)計(jì)溫銷(xiāo)度樣為冒30秘℃慢/35艇℃逼，提春供渣6理℃喘/13被℃徹的空調(diào)冷圈水蕉，詠COP=起5.1瞇;裂冬季江水網(wǎng)設(shè)計(jì)溫度組為烤6.77兄℃員/3升℃抬，提莖供辮40誘℃攜/45基℃半的空調(diào)熱如水扇，盲COP=料4.田1豈。從以上場(chǎng)參數(shù)可以弦看出機(jī)組州制冷能效卡并不突出凱，其其節(jié)能井優(yōu)勢(shì)在于士供熱工況無(wú)。由于冬世季大部分堂運(yùn)行時(shí)間母均優(yōu)于設(shè)檢計(jì)工況，摔全年綜合戶(hù)考慮其手節(jié)能亦效果明顯約。兩為了雅減少換熱獵損失和避雖免水系統(tǒng)滋污染，考環(huán)慮到釀熱泵遍機(jī)組換熱保器的特點(diǎn)斯，承熱泵服機(jī)組采用狠閥門(mén)切換羽方式而雙出工況機(jī)組開(kāi)則不切億換遲(濁見(jiàn)刻表接3梯)假。雅糾表貫3車(chē)睜江水源機(jī)捎組水源切籃換方式系統(tǒng)集成童江水童源唱熱泵要機(jī)組在夏饅季和冰蓄緣冷機(jī)組聯(lián)賽合供冷，踐約占設(shè)計(jì)悠冷負(fù)荷彩的盟40%淡;躁冬季由于恒江水溫度妖較低，為殼保證供熱狡品質(zhì)，采柳用儲(chǔ)熱泵壩機(jī)組和鍋涉爐聯(lián)合供妖熱，奴熱泵動(dòng)機(jī)組供熱愈量約為設(shè)寇計(jì)負(fù)荷少的瘡55江%密。得設(shè)計(jì)鈴日負(fù)荷平天衡表見(jiàn)兔圖霧1攔挪和拖塞圖都2腸。后役圖密1鴿英夏季設(shè)計(jì)撇日佛100并%乞負(fù)荷平衡鎖表駕艇圖羊2恥肥冬季設(shè)計(jì)岡日擊100助%掘負(fù)荷平衡瓦表能效評(píng)價(jià)酸為分則析聯(lián)合運(yùn)夾行的經(jīng)濟(jì)蹄性，將本吃項(xiàng)目與常珍規(guī)方慈案玉(死離心式冷慕水機(jī)組與涼鍋爐供命熱界)判進(jìn)行對(duì)比瀉。影鹿表黨4慢能冷熱源方秘案基本配患置屋常規(guī)巴方案中，刃夏季采用善離心式冷塘水機(jī)組供賓冷，冷凍迅水壤7/12息℃喘，冷卻潔水帝32/3驢7交℃她,COP麥5.1完;熔冬季使用怖燃?xì)忮仩t利供熱，熱宴水毀40/4辰5窄℃絕。殼兩方助案均采用粱同品牌水?dāng)嚴(yán)潆x心機(jī)拉組，初投蟲(chóng)資比較見(jiàn)儀下表。曲靠表遞5錘財(cái)初投資比禍較早筋(假萬(wàn)故元菠)清在計(jì)算雷年運(yùn)行費(fèi)燙用時(shí)，根籠據(jù)設(shè)備的蛙部分負(fù)荷藍(lán)性能計(jì)算貼在各負(fù)荷膨率下的逐僻時(shí)負(fù)荷，股進(jìn)而得到伙各負(fù)荷下生的逐時(shí)費(fèi)司用，從而趕計(jì)算出全析年運(yùn)行費(fèi)劉用。計(jì)算旅時(shí)盡量保麻證機(jī)組滿(mǎn)鳥(niǎo)負(fù)荷運(yùn)行龍，再以其炎他機(jī)組配騾合運(yùn)行。文方案一和等方案二夏齊季和冬季郊運(yùn)行費(fèi)用愉見(jiàn)囑圖摟4慢。編稿圖曲3梁別全年運(yùn)行夏費(fèi)用比弟較帥堆(煎萬(wàn)及元驢)讀系統(tǒng)恒與常規(guī)系羽統(tǒng)蜜[巖冷水機(jī)拔組混(醬冷卻塔珠)+風(fēng)觀燃?xì)忮伝脿t儀]媽相比，夏關(guān)季運(yùn)行節(jié)遷電厚約慮2025辯00kW眨h最，相當(dāng)于默節(jié)蛋煤喇8絕2煮噸堆;視冬季節(jié)煤膛約肌13繁9具噸，俱節(jié)能傍效果明顯即。菜總結(jié)語(yǔ)初投資和稀運(yùn)行費(fèi)用待，方案總碑體比較結(jié)延果如下：掉回表狂6絲看方案總體蘭比舞較務(wù)某(宣萬(wàn)隊(duì)元革)鄙綜上虜所述，江綱水源織熱泵頑和冰蓄冷睡離心式冷府