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深圳市得益节能科技有限公司 518057
【摘 要】本文以工程实例对空调的冷热源、空调风系统、空调水系统及自动控制进行阐述介绍，重点介绍了该工程的空调设计特点，以供相关专业设计人员参考与借鉴。
【关键词】工程设计 设计特点 经济指标 运行效果
1 工程设计概况
1.1 建筑概况
樟树湾大酒店位于广东省雷州市，是雷州市第一座五星级酒店。总建筑面积82000m2，建筑高度34.25m，地上7层，地下3层，由A1、A2、B、C、D共五栋建筑组成。各栋建筑主要功能如下：A1、A2、B、C栋为中餐包房、客房，D栋地下一、二层为员工食堂、设备用房及车库，地上为酒店大堂、中西餐厅、宴会厅、KTV、桑拿等。
1.2 空调设计原则
根据建筑物的形体及功能特点要求，空调系统的设计原则是：满足五星级酒店对空调供冷供暖的需求，并应用适当的节能手段解决酒店的生活热水需求；技术先进、安全可靠；调节灵活，智能监控；降低成本，环保节能等。
1.3 空调系统概况
1.3.1 空调使用面积为59000m2，设计采用集中空调系统。
1.3.2 设计指标：空调总冷负荷为2150RT，总热负荷为600RT，单位面积冷指标为128W/m2，单位面积热指标为36W/m2。55℃生活热水需求量为90m3。
1.3.3 空调冷热源：冷源由离心式冷水机组、水水热泵机组和风冷热泵机组提供，供暖热源由风冷热泵机组提供，生活热水加热热源由水水热泵机组、洗衣房蒸汽冷凝热回收、蒸汽锅炉提供。樟树湾大酒店空调水系统原理图如图1所示。
1.3.4 空调风系统
1.3.4.1 酒店大堂、宴会厅等大空间区域采用全空气低速送回风方式；
1.3.4.2 其他区域采用风机盘管加独立新风系统的方式。
1.3.5 空调水系统
1.3.5.1 空调水系统共有五种运行模式：夏季单独供冷、夏季供冷+制卫生热水、客房供暖+其他区域供冷+制卫生热水、冬季全部供暖+制卫生热水、冬季单独供暖，各种运行模式通过阀门切换来实现，具体详见图1所示。
图1 樟树湾大酒店空调水系统原理图
1.3.5.2 空调冷热水系统采用一次泵变流量系统，采用水平同程、竖向异程布置。客房部分采用四管制，其他区域采用两管制。A1、A2、B、C、D五栋楼分别设置立管分区供水，每层楼回水主管和各区进入集水器回水总管上设静态平衡阀，以保证水力平衡。冷热水泵均采用变频控制。
1.3.5.3 水系统采用高位膨胀水箱作为定压及补水装置。
2 工程设计特点
本工程完全按照五星级酒店的高标准建设，设计时业主方对酒店空调、生活热水的品质，以及系统运行的节能性都提出了明确的高要求。根据本建筑的布局特征及使用功能特点，设计时主要从以下几个方面做了重点考虑。
2.1 针对酒店行业的特点，全方位解决酒店供冷、供暖、供生活热水的多种需求，通过1.3.5.1所述的五种运行模式实现。
2.2 充分利用当地的地下热泉水资源和酒店洗衣房产生的废热能源，运用多种节能方式设计。
2.2.1 水水热泵机组在制冷季节加热生活热水的同时提供冷冻水供空调制冷使用，在非制冷季节加热生活热水的同时将蒸发器侧的冷量通过板式换热器释放到蓄热水箱。蓄热水箱是用来储存从地下抽取的40℃恒温热泉水的装置，用作水水热泵机组制热水时稳定的释冷装置。
2.2.2 通过板式换热器将洗衣房设备蒸汽出口出来的废热蒸汽热量进行回收，回收的热量用来加热生活热水。
2.2.3 采用变恒温蓄热装置储存生活热水，生活热水箱由变温箱和恒温箱联体构成，通过一定阀门控制手段，既保证了生活热水供水温度的恒定，又保证了热水循环加热的进出水温差，保证了水水热泵机组的高效运行[1]。
2.3 采用分区供冷（暖）设计，保证在过渡季节同时满足发热量较高区域的供冷需求（如中餐厅）和发热量较低区域供暖需求（如客房）。
2.4 空调水系统设计采用分区及变频控制形式，有效的提高了输送效率，满足不同参数的使用要求。
樟树湾大酒店共由五栋楼组成，制冷机房设在D栋负二层，其空调水系统具有输送距离远、管道多、管径大等特点，设计时综合考虑了上述特点并在冷热源设置、总体分配、水系统平衡及控制等方面采取多种技术措施确保达到合理用能、减少浪费的目的。
2.4.1 空调冷热水管道通过地下二层通道敷设至各栋楼的立管井，共分五路向各栋楼的末端空调设备供水，这样既利于各管路的调节控制，满足不同用户的使用要求，同时由于分为较多回路，其管径减小，使得供回水管路在地下室占用空间减少，节省层高，降低工程造价。
2.4.2 在风机盘管和空气处理机的空调回水管路上配置了电动二通阀（比例、积分），根据空调负荷的变化自动调节系统的水流量，以利于节能运行并保证供回水压差的稳定。
2.4.3 空调冷热水泵采用变频调速的变流量控制。变频泵与电动二通阀相结合的技术措施实现了空调水系统的合理运行，减少无谓的动力耗损，達到节能的目的。
2.5 采用高效节能设备，合理的气流组织使室内环境更舒适宜人。暖通空调设计与建筑装饰设计完美结合，节能的同时保证审美效果。
2.5.1 宴会厅等高大空间采用变新风比全空气低速送回风系统，在过渡季节可以充分利用新风进行自然冷却以进一步提高室内的空气品质，并节约能源。送风采用旋流风口，回风与装饰充分配合做成隐形结构，既保证了良好的空调气流组织，又满足了宴会厅高档次的装修效果。
2.5.2 客房及其他小空间区域采用风机盘管加新风系统形式，送回风形式在保证空调气流组织的同时，充分结合装修造型，采用灵活多样的风口形式。 2.5.3 暖通空调设计与各专业间密切配合，在有限的楼层吊顶空间里优化管线布置，力争达到最大的吊顶净高。
2.6 采用完善的空调设备群控系统，对空调设备的运行状态、运行参数、事故检修等进行集中监控。
2.6.1 冷水机组除本身的自动调节控制外，根据负荷的变化进行台数控制，在集分水器上设置温度传感器，根据回水温度确定机组开启的台数，冷水机组与冷热水泵、冷却水泵、冷却塔设置启停联锁控制。
2.6.2 空调冷热水泵采用变频调速的变流量控制。空调供、回水管之间设压差电动旁通控制阀，根据供回水压差调节旁通流量。
2.6.3 变恒温蓄热水箱循环加热进出水管上均设置电动蝶阀，并在加热进水管、變温箱和恒温箱内设置温度传感器，根据检测的水箱和加热进水管的水温，调节各个电动蝶阀的开关，保证恒温箱的水温恒定，满足酒店生活热水的用水需求。
2.6.4 风机盘管回水管上设置电动开关二通阀，根据室内温度控制阀的启闭。空气处理机组回水管路上设置电动调节二通阀，根据室内温度控制阀的开度。电动开关（调节）二通阀与温控器（三速开关）构成独立的控制单元。
2.7 降噪隔振环保设计
2.7.1 本工程选用高效、节能、低噪音和低振动的空调通风设备，使其能效及噪声符合环保节能要求。
2.7.2 对噪音较大的设备采用隔音消音处理，包括设置空调机房、通风机房，风管上设消音器、消音静压箱等，以保证噪音不进入人员活动区域。空调机房内墙及顶棚做吸音处理，以降低噪音。
2.7.3 对有振动的设备采用隔振措施，包括采用橡胶或弹簧减振器，弹性吊架、柔性接头等，以减少设备振动的传播。
3 技术经济指标
3.1 工程总建筑面积：82000m2，空调面积约为59000m2。
3.2 空调总冷负荷约为2150RT，采暖小时最大热负荷为600RT。
3.3 单位面积冷负荷为128W/m2，单位面积热负荷为36W/m2。
3.4 主机用电负荷：1529KW；单位面积主机用电负荷：26W/m2。
3.5 单位冷量耗电：202W/KW（冷量）。
3.6 空调冷水系统的输送能效比（ER）：0.0235。
3.7 空调风系统风机的单位风量耗功率：0.26W/（m3/h）。
4 空调运行效果
该工程于2012年调试投入使用至今，经过四个供冷供暖季的运行，冷、热源及水系统达到设计使用要求，空调系统运行稳定，空调通风的水、风系统的设置充分体现安全、节能的先进性，整体化的空调系统对减少空调投资和运行费用、对空调的节能等方面都起到良好的作用。各功能区域能够达到各项设计指标，室内环境舒适、清新，系统设计布置合理、操作灵活、管理便捷、节能显著。
参考文献：
[1]张雄.张士春.开式动态循环水蓄热装置：中国，ZL 2009 1 0105408.4[P].2010-06-09.
【摘 要】本文以工程实例对空调的冷热源、空调风系统、空调水系统及自动控制进行阐述介绍，重点介绍了该工程的空调设计特点，以供相关专业设计人员参考与借鉴。
【关键词】工程设计 设计特点 经济指标 运行效果
1 工程设计概况
1.1 建筑概况
樟树湾大酒店位于广东省雷州市，是雷州市第一座五星级酒店。总建筑面积82000m2，建筑高度34.25m，地上7层，地下3层，由A1、A2、B、C、D共五栋建筑组成。各栋建筑主要功能如下：A1、A2、B、C栋为中餐包房、客房，D栋地下一、二层为员工食堂、设备用房及车库，地上为酒店大堂、中西餐厅、宴会厅、KTV、桑拿等。
1.2 空调设计原则
根据建筑物的形体及功能特点要求，空调系统的设计原则是：满足五星级酒店对空调供冷供暖的需求，并应用适当的节能手段解决酒店的生活热水需求；技术先进、安全可靠；调节灵活，智能监控；降低成本，环保节能等。
1.3 空调系统概况
1.3.1 空调使用面积为59000m2，设计采用集中空调系统。
1.3.2 设计指标：空调总冷负荷为2150RT，总热负荷为600RT，单位面积冷指标为128W/m2，单位面积热指标为36W/m2。55℃生活热水需求量为90m3。
1.3.3 空调冷热源：冷源由离心式冷水机组、水水热泵机组和风冷热泵机组提供，供暖热源由风冷热泵机组提供，生活热水加热热源由水水热泵机组、洗衣房蒸汽冷凝热回收、蒸汽锅炉提供。樟树湾大酒店空调水系统原理图如图1所示。
1.3.4 空调风系统
1.3.4.1 酒店大堂、宴会厅等大空间区域采用全空气低速送回风方式；
1.3.4.2 其他区域采用风机盘管加独立新风系统的方式。
1.3.5 空调水系统
1.3.5.1 空调水系统共有五种运行模式：夏季单独供冷、夏季供冷+制卫生热水、客房供暖+其他区域供冷+制卫生热水、冬季全部供暖+制卫生热水、冬季单独供暖，各种运行模式通过阀门切换来实现，具体详见图1所示。
图1 樟树湾大酒店空调水系统原理图
1.3.5.2 空调冷热水系统采用一次泵变流量系统，采用水平同程、竖向异程布置。客房部分采用四管制，其他区域采用两管制。A1、A2、B、C、D五栋楼分别设置立管分区供水，每层楼回水主管和各区进入集水器回水总管上设静态平衡阀，以保证水力平衡。冷热水泵均采用变频控制。
1.3.5.3 水系统采用高位膨胀水箱作为定压及补水装置。
2 工程设计特点
本工程完全按照五星级酒店的高标准建设，设计时业主方对酒店空调、生活热水的品质，以及系统运行的节能性都提出了明确的高要求。根据本建筑的布局特征及使用功能特点，设计时主要从以下几个方面做了重点考虑。
2.1 针对酒店行业的特点，全方位解决酒店供冷、供暖、供生活热水的多种需求，通过1.3.5.1所述的五种运行模式实现。
2.2 充分利用当地的地下热泉水资源和酒店洗衣房产生的废热能源，运用多种节能方式设计。
2.2.1 水水热泵机组在制冷季节加热生活热水的同时提供冷冻水供空调制冷使用，在非制冷季节加热生活热水的同时将蒸发器侧的冷量通过板式换热器释放到蓄热水箱。蓄热水箱是用来储存从地下抽取的40℃恒温热泉水的装置，用作水水热泵机组制热水时稳定的释冷装置。
2.2.2 通过板式换热器将洗衣房设备蒸汽出口出来的废热蒸汽热量进行回收，回收的热量用来加热生活热水。
2.2.3 采用变恒温蓄热装置储存生活热水，生活热水箱由变温箱和恒温箱联体构成，通过一定阀门控制手段，既保证了生活热水供水温度的恒定，又保证了热水循环加热的进出水温差，保证了水水热泵机组的高效运行[1]。
2.3 采用分区供冷（暖）设计，保证在过渡季节同时满足发热量较高区域的供冷需求（如中餐厅）和发热量较低区域供暖需求（如客房）。
2.4 空调水系统设计采用分区及变频控制形式，有效的提高了输送效率，满足不同参数的使用要求。
樟树湾大酒店共由五栋楼组成，制冷机房设在D栋负二层，其空调水系统具有输送距离远、管道多、管径大等特点，设计时综合考虑了上述特点并在冷热源设置、总体分配、水系统平衡及控制等方面采取多种技术措施确保达到合理用能、减少浪费的目的。
2.4.1 空调冷热水管道通过地下二层通道敷设至各栋楼的立管井，共分五路向各栋楼的末端空调设备供水，这样既利于各管路的调节控制，满足不同用户的使用要求，同时由于分为较多回路，其管径减小，使得供回水管路在地下室占用空间减少，节省层高，降低工程造价。
2.4.2 在风机盘管和空气处理机的空调回水管路上配置了电动二通阀（比例、积分），根据空调负荷的变化自动调节系统的水流量，以利于节能运行并保证供回水压差的稳定。
2.4.3 空调冷热水泵采用变频调速的变流量控制。变频泵与电动二通阀相结合的技术措施实现了空调水系统的合理运行，减少无谓的动力耗损，達到节能的目的。
2.5 采用高效节能设备，合理的气流组织使室内环境更舒适宜人。暖通空调设计与建筑装饰设计完美结合，节能的同时保证审美效果。
2.5.1 宴会厅等高大空间采用变新风比全空气低速送回风系统，在过渡季节可以充分利用新风进行自然冷却以进一步提高室内的空气品质，并节约能源。送风采用旋流风口，回风与装饰充分配合做成隐形结构，既保证了良好的空调气流组织，又满足了宴会厅高档次的装修效果。
2.5.2 客房及其他小空间区域采用风机盘管加新风系统形式，送回风形式在保证空调气流组织的同时，充分结合装修造型，采用灵活多样的风口形式。 2.5.3 暖通空调设计与各专业间密切配合，在有限的楼层吊顶空间里优化管线布置，力争达到最大的吊顶净高。
2.6 采用完善的空调设备群控系统，对空调设备的运行状态、运行参数、事故检修等进行集中监控。
2.6.1 冷水机组除本身的自动调节控制外，根据负荷的变化进行台数控制，在集分水器上设置温度传感器，根据回水温度确定机组开启的台数，冷水机组与冷热水泵、冷却水泵、冷却塔设置启停联锁控制。
2.6.2 空调冷热水泵采用变频调速的变流量控制。空调供、回水管之间设压差电动旁通控制阀，根据供回水压差调节旁通流量。
2.6.3 变恒温蓄热水箱循环加热进出水管上均设置电动蝶阀，并在加热进水管、變温箱和恒温箱内设置温度传感器，根据检测的水箱和加热进水管的水温，调节各个电动蝶阀的开关，保证恒温箱的水温恒定，满足酒店生活热水的用水需求。
2.6.4 风机盘管回水管上设置电动开关二通阀，根据室内温度控制阀的启闭。空气处理机组回水管路上设置电动调节二通阀，根据室内温度控制阀的开度。电动开关（调节）二通阀与温控器（三速开关）构成独立的控制单元。
2.7 降噪隔振环保设计
2.7.1 本工程选用高效、节能、低噪音和低振动的空调通风设备，使其能效及噪声符合环保节能要求。
2.7.2 对噪音较大的设备采用隔音消音处理，包括设置空调机房、通风机房，风管上设消音器、消音静压箱等，以保证噪音不进入人员活动区域。空调机房内墙及顶棚做吸音处理，以降低噪音。
2.7.3 对有振动的设备采用隔振措施，包括采用橡胶或弹簧减振器，弹性吊架、柔性接头等，以减少设备振动的传播。
3 技术经济指标
3.1 工程总建筑面积：82000m2，空调面积约为59000m2。
3.2 空调总冷负荷约为2150RT，采暖小时最大热负荷为600RT。
3.3 单位面积冷负荷为128W/m2，单位面积热负荷为36W/m2。
3.4 主机用电负荷：1529KW；单位面积主机用电负荷：26W/m2。
3.5 单位冷量耗电：202W/KW（冷量）。
3.6 空调冷水系统的输送能效比（ER）：0.0235。
3.7 空调风系统风机的单位风量耗功率：0.26W/（m3/h）。
4 空调运行效果
该工程于2012年调试投入使用至今，经过四个供冷供暖季的运行，冷、热源及水系统达到设计使用要求，空调系统运行稳定，空调通风的水、风系统的设置充分体现安全、节能的先进性，整体化的空调系统对减少空调投资和运行费用、对空调的节能等方面都起到良好的作用。各功能区域能够达到各项设计指标，室内环境舒适、清新，系统设计布置合理、操作灵活、管理便捷、节能显著。
参考文献：
[1]张雄.张士春.开式动态循环水蓄热装置：中国，ZL 2009 1 0105408.4[P].2010-06-09.