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【摘要】介绍中央空调系统的设计,从蓄冷、蓄热、节能方面介绍系统设计特点。该空调系统自投入使用一年多来,真正做到了蓄冷、蓄热、能量综合利用、节能、达到了预期设计目的和使用效果。
【关键词】蓄冷;蓄热;能量综合利用;节能
The air-conditioning design for The hotel of HengFuWei
Liu Jian-hua , Zhang Lian-xiu , Tong Yue
(1.Grad Group ShanDong Industry Co.,LtdDezhouShandong253000;2.Liaoning General troop Shenyang sub-fire brigadeShenyangLiaoning110000)
【Abstract】 Introduces the design of air-conditioning system for the hotel of HengFuWei , describes the engineer features based on cooling storage、heating storage、energy utilization 、energy saving ,In the past year,this air-conditioning system has reached the energy-saving,and received satisfactory effect
【Key words】Energy-saving;cooling storage;heating storage;energy utilization
1. 工程概况
1.1地理环境特点:该建筑物坐落在地下水源丰富的栖霞市,是一家档次较高的商务宾馆,无冷热源且冬季不允许锅炉采暖。
1.2建筑规模:共四层,框架结构,总建筑面积1000m2。一层为商务大厅,二至四层为标准客房,净高3.0m。
2. 设计参数
标准客房部分:Tnx=24～28℃,φnx=55～65%;Tnd=18～22℃,φnx=45～55%,噪声≤40dBa;室内风速≤0.2m/s,人员活动区无吹冷热风的感觉。
一层大厅:Tnx=25～28℃,φnx=55～65%;Tnd=18～22℃,φnd=45～55%,噪声≤42dBa;室内风速≤0.2m/s,人员活动区无吹冷热风的感觉。
其中:Tnx为夏季室内干球温度,Tnd为冬季室内干球温度;φnx为夏季室内相对湿度,φnd为冬季室内相对湿度。
3. 空调系统形式的确定
3.1空调主机方案的确定。
采用水冷螺杆机组虽然(4.7≤COP≤5.3)耗电量较小但需要冷却塔来冷却制冷机组的冷凝器,冬季无法实现采暖。
若采用风冷模块机组虽不需单独的制冷机房及冷却塔机房,但COP≤2.8,耗电量大。
若采用水源热泵冷热水机组5.0≤EOP≤5.8最大,不需单独的冷却塔机房,耗电量小,能够实现制冷、热双工况运行。
若采用VRV空调系统虽然实现了能量调节达到了节能的目的,但是R22的蒸发温度低,送风温度低使人感觉不舒适。
因地下水资源丰富,建议采用地下水直接制冷或采用水冷涡旋冷热水机组提供冷热源。
3.2室内空调末端方案的确定。 因主要是商务宾馆,空调采用风机盘管加新风空调形式。
3.3室内排风系统方案的确定。采用带止回阀的排气扇通过竖井排至屋顶。
3.4新风系统方案的确定。每层采用一趟新风主管,每个房间留有开口,墙上留有带过滤装置的防雨百叶新风口。
3.5空调单位冷负荷确定。 整个建筑物为座东朝西方向且建筑物为370mm砖混墙,通过计算二至四层走廊东边冷负荷70~80W/m2,西边冷负荷80~100 W/m2,一层冷负荷100~120W/m2。
3.6空调冷热源提供。 由水冷涡旋冷热水机组夏季提供7℃冷冻水(地下水直接制冷),冬季提供45℃空调热水。
3.7空调总冷、热负荷确定。 总冷负荷为70KW,总热负荷为65KW,
4. 传统的水资源能量利用原理
4.1水冷涡旋机组运行原理为:水冷涡旋机组利用地下水能量提供冷热水,地下水经过机组冷凝器循环,空调水经过机组蒸发器循环,开启井水泵、空调泵、热泵机组。只开启阀门3、4、5、6、7、8、9、10、14、15,其余阀门关闭(见附图)。
4.2地下井水制冷运行原理(地下水资源充足)为:直接利用地下水的冷量,地下井水(16.5℃)经过空调机组、供回水管道,最后排掉。只开启阀门1、2、3、4、14、15,其余阀门关闭(见图1)。
4.3夏季机组制取生活热水原理:机组利用地下水能量提供热水(48℃),地下井水(16.5℃)经过水源热泵机组蒸发器后温度降低到7℃,将其回地下井或排掉。只开启阀门3、4、5、6、7、8、9、10、11,其余阀门关闭(见附图)。
4.4太阳能制取生活热水,地下水经过太阳能水箱,吸收太阳的热量制取50℃生活热水,只开启阀门13,其余阀门关闭(见附图)。
5. 本空调机房系统的水资源能量利用原理
5.1夏季制冷地下井回水热量回收利用。
5.1.1利用地下水直接制冷:地下井水(16.5℃)经过空调机组、供回水管道吸收热量温度升高到23℃,将其并入太阳能供水管道进行加热制取生活热水。只开启阀门1、2、3、12、13、14、15、16、17、18,其余阀门关闭(见附图)。
5.1.2利用水源热泵机组制冷:地下井水(16.5℃)经过冷凝器后温度升高到28℃,将其注入太阳能进行加热制取生活热水。只开启阀门3、5、6、7、8、9、12、13、14、15、16、17、18,其余阀门关闭(见附图)。
C:以上A、B两种情况高温回水(23℃或28℃),可并入浴池热水管道,减少浴池热水用量。只开启阀门1、2、3、5、6、14、15、16、19,其余阀门关闭(见附图)。
5.2地下井回水回收利用:以上几种运行情况,地下井水经过空调机组或水源热泵机组后可接入卫生间下水管,对便池进行冲洗。只开启阀门1、2、3、5、6、14、15、16、19,其余阀门关闭(见附图)。
5.3夏季制冷地下回水冷量回收利用:夏季阴雨天气单靠太阳能制取生活热水不能满足使用要求,可利用水冷涡旋热泵机组制取48℃生活热水,地下井水(16.5℃)经过水源热泵机组蒸发器后温度降低到7℃,将其并入空调冷冻水管道,达到机组双工况同时进行,即提供生活热水的同时提供空调冷冻水。只开启阀门1、2、3、5、6、7、8、9、10、11,其余阀门关闭(见图1)。
6. 本空调机房系统设计的最大特点
6.1为用户提供了一种新的能源利用方式,即将太阳能、地源能、电能进行综合利用,降低运行成本,减少能源浪费。
6.2一水(地下井水)多用:
6.2.1提供冷源:夏季可用地下井水直接制冷。
6.2.2提供生活热水
(1)利用地下井水直接制冷:夏季地下水经过空调机组后,吸收热量,水温升高到23℃,若直接排掉或回井造成浪费,23℃地下水经过太阳能进一步加热后制取生活热水(50℃),比单独用太阳能制热水节省1/3的时间。
(2)利用水源热泵机组制冷:夏季制冷时,地下井水经过水源热泵机组冷凝器后水温升高到28℃,若直接排掉或回井造成浪费,28℃水经过太阳能进一步加热后制取生活热水(50℃),比单独用太阳能制热水节省1/3的时间。
6.2.3提供洗浴热水:以上B中两种情况的热水可以接入浴池管道,减少浴池热水的用量。
6.2.4提供日常生活用水:以上几种情况的地下水可通过卫生间冲刷厕所、便池。
图1
6.3一箱多用,即生活热水箱可兼做为膨胀水箱,节约设备投资和安装成本。
6.4一机实现双工况同时运行(制热制冷同时运行):夏季制冷的同时能提供生活热水,夏季制取生活热水的同时能提供空调冷冻水。 比单独制冷、热节省1/2运行费用。
6.5节约能源:采用地下井水制冷,比单纯的水源热泵机组制冷用电节约80%,采用以上流程方式利用地下水制取生活热水(50℃)比采用锅炉及电制热费用节省30%。双工况运行时比单独制冷、热节省50%运行费用。
7. 结束语
从以上分析可以看出,该空调设计方案即节约能源又增加经济、社会效益,因此正确的选择空调系统形式、节能减排、合理有效的综合利用能源对当今经济发展具有重要意义。
[文章编号]1006-7619(2010)01-25-55
[作者简介]刘建华(1974.4-),男 ,大学本科,高级工程师,现任山东格瑞德集团工程支持部长, 注册一级机电安装建造师。张连秀(1978.4-),女 ,大学专科,工程师,现任山东格瑞德集团工程支持副部长 。佟玥(1979.11.25-),男 ,大学本科,工程师,现任辽宁总队沈阳消防支队副大队长。
【关键词】蓄冷;蓄热;能量综合利用;节能
The air-conditioning design for The hotel of HengFuWei
Liu Jian-hua , Zhang Lian-xiu , Tong Yue
(1.Grad Group ShanDong Industry Co.,LtdDezhouShandong253000;2.Liaoning General troop Shenyang sub-fire brigadeShenyangLiaoning110000)
【Abstract】 Introduces the design of air-conditioning system for the hotel of HengFuWei , describes the engineer features based on cooling storage、heating storage、energy utilization 、energy saving ,In the past year,this air-conditioning system has reached the energy-saving,and received satisfactory effect
【Key words】Energy-saving;cooling storage;heating storage;energy utilization
1. 工程概况
1.1地理环境特点:该建筑物坐落在地下水源丰富的栖霞市,是一家档次较高的商务宾馆,无冷热源且冬季不允许锅炉采暖。
1.2建筑规模:共四层,框架结构,总建筑面积1000m2。一层为商务大厅,二至四层为标准客房,净高3.0m。
2. 设计参数
标准客房部分:Tnx=24～28℃,φnx=55～65%;Tnd=18～22℃,φnx=45～55%,噪声≤40dBa;室内风速≤0.2m/s,人员活动区无吹冷热风的感觉。
一层大厅:Tnx=25～28℃,φnx=55～65%;Tnd=18～22℃,φnd=45～55%,噪声≤42dBa;室内风速≤0.2m/s,人员活动区无吹冷热风的感觉。
其中:Tnx为夏季室内干球温度,Tnd为冬季室内干球温度;φnx为夏季室内相对湿度,φnd为冬季室内相对湿度。
3. 空调系统形式的确定
3.1空调主机方案的确定。
采用水冷螺杆机组虽然(4.7≤COP≤5.3)耗电量较小但需要冷却塔来冷却制冷机组的冷凝器,冬季无法实现采暖。
若采用风冷模块机组虽不需单独的制冷机房及冷却塔机房,但COP≤2.8,耗电量大。
若采用水源热泵冷热水机组5.0≤EOP≤5.8最大,不需单独的冷却塔机房,耗电量小,能够实现制冷、热双工况运行。
若采用VRV空调系统虽然实现了能量调节达到了节能的目的,但是R22的蒸发温度低,送风温度低使人感觉不舒适。
因地下水资源丰富,建议采用地下水直接制冷或采用水冷涡旋冷热水机组提供冷热源。
3.2室内空调末端方案的确定。 因主要是商务宾馆,空调采用风机盘管加新风空调形式。
3.3室内排风系统方案的确定。采用带止回阀的排气扇通过竖井排至屋顶。
3.4新风系统方案的确定。每层采用一趟新风主管,每个房间留有开口,墙上留有带过滤装置的防雨百叶新风口。
3.5空调单位冷负荷确定。 整个建筑物为座东朝西方向且建筑物为370mm砖混墙,通过计算二至四层走廊东边冷负荷70~80W/m2,西边冷负荷80~100 W/m2,一层冷负荷100~120W/m2。
3.6空调冷热源提供。 由水冷涡旋冷热水机组夏季提供7℃冷冻水(地下水直接制冷),冬季提供45℃空调热水。
3.7空调总冷、热负荷确定。 总冷负荷为70KW,总热负荷为65KW,
4. 传统的水资源能量利用原理
4.1水冷涡旋机组运行原理为:水冷涡旋机组利用地下水能量提供冷热水,地下水经过机组冷凝器循环,空调水经过机组蒸发器循环,开启井水泵、空调泵、热泵机组。只开启阀门3、4、5、6、7、8、9、10、14、15,其余阀门关闭(见附图)。
4.2地下井水制冷运行原理(地下水资源充足)为:直接利用地下水的冷量,地下井水(16.5℃)经过空调机组、供回水管道,最后排掉。只开启阀门1、2、3、4、14、15,其余阀门关闭(见图1)。
4.3夏季机组制取生活热水原理:机组利用地下水能量提供热水(48℃),地下井水(16.5℃)经过水源热泵机组蒸发器后温度降低到7℃,将其回地下井或排掉。只开启阀门3、4、5、6、7、8、9、10、11,其余阀门关闭(见附图)。
4.4太阳能制取生活热水,地下水经过太阳能水箱,吸收太阳的热量制取50℃生活热水,只开启阀门13,其余阀门关闭(见附图)。
5. 本空调机房系统的水资源能量利用原理
5.1夏季制冷地下井回水热量回收利用。
5.1.1利用地下水直接制冷:地下井水(16.5℃)经过空调机组、供回水管道吸收热量温度升高到23℃,将其并入太阳能供水管道进行加热制取生活热水。只开启阀门1、2、3、12、13、14、15、16、17、18,其余阀门关闭(见附图)。
5.1.2利用水源热泵机组制冷:地下井水(16.5℃)经过冷凝器后温度升高到28℃,将其注入太阳能进行加热制取生活热水。只开启阀门3、5、6、7、8、9、12、13、14、15、16、17、18,其余阀门关闭(见附图)。
C:以上A、B两种情况高温回水(23℃或28℃),可并入浴池热水管道,减少浴池热水用量。只开启阀门1、2、3、5、6、14、15、16、19,其余阀门关闭(见附图)。
5.2地下井回水回收利用:以上几种运行情况,地下井水经过空调机组或水源热泵机组后可接入卫生间下水管,对便池进行冲洗。只开启阀门1、2、3、5、6、14、15、16、19,其余阀门关闭(见附图)。
5.3夏季制冷地下回水冷量回收利用:夏季阴雨天气单靠太阳能制取生活热水不能满足使用要求,可利用水冷涡旋热泵机组制取48℃生活热水,地下井水(16.5℃)经过水源热泵机组蒸发器后温度降低到7℃,将其并入空调冷冻水管道,达到机组双工况同时进行,即提供生活热水的同时提供空调冷冻水。只开启阀门1、2、3、5、6、7、8、9、10、11,其余阀门关闭(见图1)。
6. 本空调机房系统设计的最大特点
6.1为用户提供了一种新的能源利用方式,即将太阳能、地源能、电能进行综合利用,降低运行成本,减少能源浪费。
6.2一水(地下井水)多用:
6.2.1提供冷源:夏季可用地下井水直接制冷。
6.2.2提供生活热水
(1)利用地下井水直接制冷:夏季地下水经过空调机组后,吸收热量,水温升高到23℃,若直接排掉或回井造成浪费,23℃地下水经过太阳能进一步加热后制取生活热水(50℃),比单独用太阳能制热水节省1/3的时间。
(2)利用水源热泵机组制冷:夏季制冷时,地下井水经过水源热泵机组冷凝器后水温升高到28℃,若直接排掉或回井造成浪费,28℃水经过太阳能进一步加热后制取生活热水(50℃),比单独用太阳能制热水节省1/3的时间。
6.2.3提供洗浴热水:以上B中两种情况的热水可以接入浴池管道,减少浴池热水的用量。
6.2.4提供日常生活用水:以上几种情况的地下水可通过卫生间冲刷厕所、便池。
图1
6.3一箱多用,即生活热水箱可兼做为膨胀水箱,节约设备投资和安装成本。
6.4一机实现双工况同时运行(制热制冷同时运行):夏季制冷的同时能提供生活热水,夏季制取生活热水的同时能提供空调冷冻水。 比单独制冷、热节省1/2运行费用。
6.5节约能源:采用地下井水制冷,比单纯的水源热泵机组制冷用电节约80%,采用以上流程方式利用地下水制取生活热水(50℃)比采用锅炉及电制热费用节省30%。双工况运行时比单独制冷、热节省50%运行费用。
7. 结束语
从以上分析可以看出,该空调设计方案即节约能源又增加经济、社会效益,因此正确的选择空调系统形式、节能减排、合理有效的综合利用能源对当今经济发展具有重要意义。
[文章编号]1006-7619(2010)01-25-55
[作者简介]刘建华(1974.4-),男 ,大学本科,高级工程师,现任山东格瑞德集团工程支持部长, 注册一级机电安装建造师。张连秀(1978.4-),女 ,大学专科,工程师,现任山东格瑞德集团工程支持副部长 。佟玥(1979.11.25-),男 ,大学本科,工程师,现任辽宁总队沈阳消防支队副大队长。