第一篇:酒店暖通空调系统方案
车间空调系统的整改方案
2007-5-1
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1.引言
江苏连云港某宾馆按四星级改扩建后,于2002年5月正式营业,经过近一个月的试运行,空调系统出现了很多问题,经过本人对整个系统的仔细观察和分析,发现整个系统不仅在安装上存在很多问题,而且在设计上也存在不少的缺陷,如不进行整改,不仅造成能耗的浪费,而且将很难保证系统以后的正常运行。
2.系统概况
2.1.宾馆建筑概况
改扩建后的新宾馆分为主楼和辅楼两大部分,总建筑面积为31000余平方米,占地面积约为6800平方米。其中主楼面积为24400平方米,局部六层,一、二楼为餐饮和大堂,餐饮面积为5054平方米,大堂为1200平方米,三至六层为客房,共有各类客房273间套。辅楼有五层,四、五层为会议和康乐区域,面积为2500余平方米;三层为办公及员工食堂区域,变配电室也设在该层,面积为1500余平方米;二层为员工更衣室、洗衣场和仓库等;一层为设备层。由于宾馆依山而建,地形特殊,导致暖通系统的前端设备和末端设备相距有400余米。
2.2.暖通系统概况
2.2.1.系统末端设备
整个暖通系统按舒适性空调设计方案设计,采用两管制,其末端设备根据需求不同分别采用风机盘管、卡式风机和空调箱另加新风系统。
2.2.2.系统前端设备
3.运行分析
3.1.运行中的问题
A.当环境温度高于34℃时,3#冷水机组连续运行30分钟左右就因其冷却水温度过高而保护停机,其冷却水出机温度达38℃以上,进机温度达35℃以上;
B.当用一台小冷冻泵配合3#冷水机组运行时,部分末端区域因其流量太小,制冷效果差,导致客人投诉现象频繁,必须启动一台大泵,经离心机组旁通后方能满足需要;
C.当运行1#、2#冷水机组时,机组经常运行在喘振保护状态,其冷却水出机温度达35℃以上,进机温度达32℃以上;
D.冷冻水系统采用的补水设备为定压给水设备,无膨胀水箱,而定压给水设备是全封闭设备,整个系统缺少水处理的投药口。而且,由于市政给水压力已基本能满足使用要求,定压给水设备并未得到正常作用。
3.2.问题分析
由于设备是新设备,管道保温全部采用50mm橡塑保温材料,保温施工也基本达标,因此,A.、C问题的产生,其主要原因应该是冷却塔的冷却能力不能满足需要所致,仔细分析一下原设计方案不难发现:冷却系统和冷冻系统中的管路连接都有不足之处,即3#冷却塔、3#冷水机组和两台小冷却泵组成一个相对独立的冷却系统,两台小冷冻水泵和3#冷水机组组成了一个相对独立的冷冻水系统。这意味着当运行3#冷水机组时,如果3#冷却塔的冷却能力不能满足需要,另外两座冷却塔虽然冷却能力是其数倍,但因它们之间缺少必要的连接而不能与之并联或串联使用;同样,当1#、2#冷却塔的冷却能力不足时,3#冷却塔也只能袖手旁观。
问题B.的产生,原因是多方面的,比如:管线太长;分区不合理;管道在安装时缺少合理的避让,弯头增加太多,增加了管路的沿程阻力;平衡措施不到位等。除了以上几方面因素外,本人认为在设计上也有不合理之处;虽然冷却水泵和冷冻水泵各有5 台,数量充裕,但5台水泵被分成了两个相对独立的系统,当两台小水泵故障或流量不能满足需要时,另外3台大泵因无法与之互为备用,系统的运行可靠性并未因水泵的数量充裕而得到加强。
问题D.的产生,是在设计时考虑不周及对当地的实际供水情况了解不透造成的。
4.整改方案
综上所述,本人认为原设计方案不仅不能保证暖通系统可靠的运行,而且,还存在着较大的资源浪费现象。主要体现在泵的数量太多以及管件非必要重复严重等,导致了设备层管线密集,空间拥挤,给日常的维护管理也带来了诸多不便。为了保证整个系统能高效可靠的运行,尽可能的降低维护管理成本,对原系统进行整改已非常必要。经上级领导批准,本人针对宾馆的特点和设备的实际使用情况。
在整改方案中,本人将3台冷水机组的冷冻系统和冷却系统分别进行了必要的有机连接;将水泵的数量降为6台,即根据两台小冷冻水泵和冷却水泵的使用机会极少及使用效果极不理想的实际情况,将它们全部去掉,分别保留3台流量为320m3/h的冷冻水泵和冷却水泵;将3#冷水机组的冷却水出机管连接到1#、2#冷水机组的冷却水出口总管上;将3#冷水机组的冷冻水进机管接到3台大冷冻水泵的出口总管上。与原方案相比,将节约材料:DN200无缝钢管约100米,22KW水泵2台,30KW水泵2台,DN200蝶阀16个,DN200止回阀4个,DN200Y型滤器2个,DN200电子除垢装置2台,橡塑保温材料约10 m3,铁皮近50 m2等其它一些附属材料。按当时的工程预算,价值20多万。
另外,考虑到流量及压差的调节,分别在冷却水泵和冷冻水泵的进出总管各增加了一路旁通;为了便于以后可能的冷冻水处理,在定压给水设备前增加了一个1 m3过度水箱兼投药口,水箱的水位由浮球阀控制,这样,定压设备也得以正常运行。
再者,当时辅楼四、五层的暖通工程尚未施工,按原设计方案,其冷凝水被直接接到卫生水排放管上,考虑到这种做法,不仅是一种能源浪费,而且在冬季取暖工况时,水封中的水分一旦蒸发,排放管中的异味就有可能反窜到空调房间,如果把它汇总后接入冷却塔,不仅根除了以后窜味的可能性,还将大大改善冷却塔的冷却效果,实乃一举两得之事,从施工现场看,如果在四、五楼施工时进行整改,其施工难度和投入都不大,只需增加一根立管,将每层的冷凝水接入该管即可。本人把自己的设想上报了领导,也得到了认可和批准。
5.结论
整改后的空调系统经过了一个夏季的运行,除了个别房间因其气流组织不好或风管安装不到位而制冷效果不理想外,整体效果还是令人相当满意的,原先3#机组经常高温保护停机的现象已得到彻底根除,而且,整个机组还经受住了38℃环境高温的考验,可以想象,如果以后辅楼的冷凝水再接入冷却塔,其冷却效果肯定会更理想。这充分说明系统的整改是成功的。
6.参考资料
A.电子工业部第十设计研究员主编《空气调节设计手册》 中国建筑工业出版社 1995
B.陆耀主编《HVAC暖通空调设计指南》 中国建筑工业出版社 1996
C.GBJ19-87 采暖通风与空调节设计规范
第二篇:暖通空调设计规范
暖通空调设计规范
一、空气调节
GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
二、能耗计量
GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
《公共建筑节能设计标准》GB50189
三、冷热水系统
《公共建筑节能设计标准》GB50189
GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
《公共建筑节能设计标准》GB50189
GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
四、冷却水系统
GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
《公共建筑节能设计标准》GB50189
五、风系统
《公共建筑节能设计标准》GB50189
GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
《公共建筑节能设计标准》GB50189
六、检测与控制
《绿色建筑评价标准》GB50378 4.2.10采暖和(或)空调能耗不高于国家和地方建筑节能标准规定值的80%。5.2.15 楼宇自控系统功能完善,各子系统均能实现自动检测与控制。
5.5.1 采用中央空调的建筑,房间内的温度、湿度、风速等参数满足设计要求。GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范
《公共建筑节能设计标准》GB50189
七、公共建筑节能改造
《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176
第三篇:暖通空调设计方案
暖通空调设计方案比较的一些问题
时间:2009-12-09 12:46:31 来源:冷源在线 作者:COOL 设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。
暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。
1、可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。
对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。
3、调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
4、安全性问题
设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。
设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。
在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。
5、环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。
在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。
6、设计方案比较中的一些误区
由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。
另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。但由于目前工程设计周期普遍较短、暖通空调专业的设计收费太低、设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全解决等原因,在实际设计工作中往往不能对设计方案进行多方案多参数的综合对比分析和优化选择,对设计方案的选择容易出现片面性和主观性的问题,由此造成的经济损失是相当严重的。这一问题应引起有关方面的高度重视,在设计管理和技术研究两个方面均要作大量的工作。
在设计方案比较选择时必须对工程设计项目的各项实际需求、环境条件的特点、需求和环境条件的变化趋势等情况进行深入调查研究,对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析,对暖通空调各种技术发展的方向和趋势有深入的了解,尤其必须对各种设计方案的可行性、可靠性、安全性、投资、能耗、运行费用、调节性、操作管理的方便性、环境影响、舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。只有这样才能对各种设计方案进行科学的比较和优选,避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。
第四篇:暖通空调新技术
暖通空调新技术
简介:
暖通空调是分户的中央空调,中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调,它只能解决冷暖问题,而解决不了空气处理过程。现在,有了暖通空调就不一样了。暖通空调是分户的中央空调,中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调,它只能解决冷暖问题,而解决不了空气处理过程。现在,有了暖通空调就不一样了。
一 暖通空调新技术基本内容
1、空调系统类型
按照使用目的,空调可分为:
舒适空调---要求温度适宜,环境舒适,对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。
工艺空调---对温度有一定的调节精度要求,另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。
按照空气处理方式,可分为:
集中式(中央)空调---空气处理设备集中在中央空调室里,处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用,如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。系统维修管理方便,设备的消声隔振比较容易解决。
半集中式空调---既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较复杂,可以达到较高的调节精度。适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。
局部式空调---每个房间都有各自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里或装在邻近房间里,就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的场合,如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调相组,如窗式,分体式空调器等。也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统,各房间按需要调节本室的温度。
按照制冷量可分为:
大型空调机组---如卧式组装淋水式,表冷式空调机组,应用于大车间、电影院等。
中型空调机组---如冷水机组和柜式空调机等,应用于小车间、机房、会场、餐厅等。
小型空调机组---如窗式、分体式空调器,用于办公室、家庭、招待所等。按新风量的多少来分:
直流式系统---空调器处理的空气为全新风,送到各房间进热湿交换后全部排放到室外,没有回风管。这种系统卫生条件好,能耗大,经济性差,用于有有害气体产生的车间。实验室等。
闭式系统---空调系统处理的空气全部再循环,不补充新风的系统。系统能耗小,卫生条件差,需要对空气中氧气再生和备有二氧化碳吸式装置。如用于地下
建筑及潜艇的空调等。
混合式系统---空调器处理的空气由回风和新风混合而成。它兼有直流式和闭式的优点,应用比较普遍,如宾馆、剧场等场所的空调系统。
按送风速度分: 高速系统---主风道风速20-30m/s。低速系统---主风道风速12m/s以下。
2.、空调冷热源的形式
集中式空调系统冷热源方式的选择对国民经济的总能耗、工程投资、运行效益、环境都有重要影响。
常用的冷热源方式主要有:电动式制冷机组加锅炉、溴化锂吸收式制冷机加锅炉、热泵式机组、直燃式溴化锂吸收式制冷机组、电动式制冷机组加锅炉加冰蓄冷系统。
①从性能特点方面考虑主要是设备运行的可靠性,技术先进性,节能性,结构紧凑性,安装操作维修方便性,噪声振动性等。总的说来,电动式冷热水机组在技术上比热力式冷热水机组成熟可靠,在调试、运行维护方面比热力式机组方便。而热源以城市热网供热为首选。
②从投资方面考虑在选择空调冷热源设备时,需要对设备的初投资和运行费用进行综合分析。溴化锂吸收式制冷机组耗电少、电力增容费低、但价格比同等产冷量的电制冷机组高。从初投资、一次能耗、运行成本来看,电动式优于热力式。风冷热泵机组比常规的制冷机加锅炉方案一般节省初投资25%.③从能耗方面考虑吸收式冷水机组的一次能耗比电动式制机组高,其中蒸气型或热水型双效吸收式制冷机的能耗为电动式的2~3倍。直燃式约为电动式的1.6~2.1倍。若无余热可利用热水型机组一般情况下应尽量少用,无特殊情况不宜提介用锅炉新蒸汽作吸收式制冷机组的热源。制冷机制冰时COP值降低,所以蓄冷空调比常规空调要消耗更多的电能,不能称为节能。但就电力供应系统而言,蓄冷所起到的移峰填谷作用,均衡了电网负荷,提高了电网的供电能力。④从对环境污染方面考虑热电厂烟尘对环境的污染源比分散锅炉房造成的污染要小,同时应考虑电动式机组的CFC对臭氧层的影响,以及热力式机组温室气体CO2排放和SO2的排放问题。
⑤从设备适用性件方面考虑,由于不同的空调冷热源设备具有各自不同的性能特点,各适用于一定的外部条件。在电力紧张地区,溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择,其中直燃式机组一般采用轻柴油或城市煤气为燃料,污染物排放量小但燃料成本高。当环保要求高、地价昂贵、电力增容费较高、冬季需采暖、又经技术经济比较较为合理时,可采用直燃式机组。对实行分时电价政策的地区,蓄冷空调有较广阔的发展前景。对缺水地区可考虑风冷冷水机组。
3、空调系统设计基本步骤
(一)气象资料的收集。
(二)热湿负荷计算
计算设计建筑物在最不利条件下的空调热、湿负荷。
(三)确定最佳空调方案
(四)送风量与气流组织计算
1、根据计算的空调热、湿负荷以及送风温差,确定冬、夏季送风状态和送风量
2、根据设计建筑物的工作环境要求,计算确定最小新风量
3、根据空调方式及计算的送、回风量,确定送、回风口形式,布置送、回风口,进行气流组织设计。
(五)空调水、风系统设计
1、布置空调风管道,进行风道系统的水力计算,确定管径、阻力等
2、布置空调水管道,进行水管路系统的水力计算,确定管径、阻力等
(六)主要空调设备的设计选型
1、根据空调系统的空气处理方案,并结合i—d图,进行空调设备选型设计计算
2、确定空气处理设备的容量及送风量,确定空气处理设备的结构形式及其热工参数
2、根据风道系统的水力计算,确定风机的流量、风压力及型号。
(七)通风及防、排烟系统设计
1、确定通风方案,计算系统所需通风量,预选风机
2、布置通风系统管道和设备,计算管路阻力,确定管径,选定风机型号
3、确定防、排烟系统设置的部位,选择防、排烟方式,进行防、排烟设计。
(八)冷、热源机房设计
1、根据空气处理设备的容量,确定冷、热源的容量和型号
2、根据管路系统的水力计算,确定水泵的流量、扬程及型号
(九)空调设备及管道的保冷、消声和隔震设计
二. 蓄能空调
空调蓄能技术是一种最有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。在国外已经是一项成熟的技术,目前国内正在大面积推广应用。在用户扩容改造或新装制冷中央空调系统时,按蓄能方式设计系统,由于在空调负荷高峰时,可以使用预先储存的冷量来供冷,因此不必象常规空调系统那样按高峰负荷配备主机设备,而是按全天的平均负荷来配备空调主机设备,系统装机容量可减少达30—50%。从而使得按蓄能方式设计的系统比按常规设计的系统节约投资费用。
1.冰蓄冷
空调冰蓄冷技术,即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用电动制冷机制冷,使蓄冷介质结成冰,利用蓄冷介质的显热及潜热特性,将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰期,使蓄冷介质融冰,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。冰蓄冷有以下主要特点:
电力移峰填谷 均衡电力负荷,加强电网负荷侧(Demand Side Management)的管理。由于转移了制冷机组用电时间,起到转移电力高峰期用电负荷的作用。制冷机组在夜间电力低谷时段运行,储存冷量,白天用电高峰时段,用储存的冷量来供应全部或部分空调负荷,少开或不开制冷机。对城市电网具有明显的“移峰填谷”的作用,社会效益显著。
享受峰谷电价 由于电力部门实行峰、谷分时电价政策,所以冰蓄冷中央空调合理利用谷段低价电力,与常规中央空调系统相比,运行费用大大降低,经济效益显著。且分时电价差值愈大,得益愈多。
降低电力设施投资 由于冰蓄冷空调系统具有储存冷量的能力,故制冷机组无需按照峰值负荷进行选型,制冷主机容量和装设功率大大小于常规空调系统。一般可减少30%~50%。电力高压侧和低压侧设施容量减少,降低电力建设费用。
充分使用设备 冰蓄冷空调系统制冷设备满负荷运行的比例增大,从而提高了制冷设备COP值和制冷机组的经常运行效率,制冷机组工作状态稳定,提高了设备利用率并延长机组的使用寿命。
投资比较: 冰蓄冷空调系统的一次性投资比常规空调系统略高(仅机房部分,末端设备与常规空调系统相同)。但如果计入配电设施的建设费等,有可能投资相当或增加不多,甚至可能投资降低。
效率比较: 夜间冷水机组制冰工况运行时,由于气温下降带来的得益可以补偿由蒸发温度下降所带来的效率的损失。
2.水蓄冷
水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷,可直接与常规系统区配,无需其它专门设备。
其优点是:投资省,维修费用少,管理比较简单。但由于水的蓄能密度低,只能储存水的显热,故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池,在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时,可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量,然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。
3.蓄热空调
所谓蓄热空调,是指在不需装备锅炉的条件下,利用深夜电力,将电能转化为热能,使水充分吸热。你后将热水存储在一个保温的容器之中,在调荷避峰的情况下,虽然把大负荷的用电设备停止运转,也能有热水自保温的容器中不断地在中央空调的变风量或风机盘管等管道中循环,继续维持空调取暖,使室内仍保持在舒适的环境中。
从多年实践证明,我们所指的蓄热空调,不是指在用电高峰时完全不准用电,而是要把用电负荷的峰值削平,维持电网的正常运行,因此,在这个设计思想的指导下,我们可以在当用电高峰时,中央空调采用蓄热装置后,可减少三分之一或一半左右的负荷,所以蓄热空调也得到电力部门和用户的认可和欢迎。
三.地源热泵
地源热泵是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太阳能和地热能,并采用热泵原理,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比也可以减少40%以上;与电供暖相比可以减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%,比燃气锅炉的效率高出了75%。
地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的初投资,地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
四.变风量空调系统
变风量空调是指,在送风温度不变的条件下,通过改变风量的办法来适应负荷变化。而风量的变化是通过专用的变风量末端装置来实现的。变风量技术的基本原理很简单,就是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以,风量的减少带来了风机能耗的降低。在同一空调系统中,各空调区域内设置变风量末端送风装置,可以根据区域需求,调节所需风量,满足不同温度控制需要,节省运行费用。
五. 保温技术
保温、隔热是采暖、空调工程中重要的的组成部分,保温、隔热确保了我们的采暖、空调等各种系统的正常工作,是各种系统的技术参数达到设计要求的保证。
保温、隔热的材料有很多种,大致可以分为以下三类:
1、纤维材料:矿岩棉制品、玻璃棉制品、硅酸铝纤维制品;
2、无机材料:泡沫玻璃制品、硅酸钙制品、复合硅酸铝镁制品、膨胀珍珠岩、泡沫石棉制品;
3、有机材料:聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、橡塑海绵、聚乙烯泡沫(俗称EPS)、聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。
此外建筑节能也是很重要的一个方面。这是对于建筑专业的要求,如屋面和墙一定要采用高保温材料,减少墙体的传导能源损失。
六.锅炉技术 锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。
燃气锅炉燃用发热量高的燃气,空气用量大,要使燃气能充分燃烧,需要大量的空气与之混合。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式,对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。
七.学习体会
中国建筑的能耗(包括建材生产、建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的33.3%,建筑业的二氧化碳排放占全国总体碳排放的43.7%,如今能达到新建建筑国家标准(必须节能50%)的建筑只占同期建筑总量的约10%。随着我国住宅产业的发展,建筑节能越来越受到国家各部门的重视。目前暖通空调系统作为办公楼、住宅的耗能大户,对整个建筑物的能耗有着直接的影响。因此,暖通空调的发展受到多方关注。
暖通空调作为耗能较大的行业,在节能环保的大背景下,低碳环保的生活方式对暖通空调市场影响深远。随着暖通空调行业不断发展,产品布局正在悄然发生变化。低碳节能已经成为暖通空调产品的基本诉求。暖通空调企业不断运用先进的科技,提高空调产品的能效等级,开发能源替代和再生能源利用,研制新制冷剂等。
节能环保时代的到来为节能技术占优的企业赢得了更多商机,同时也向一些产品技术落后的品牌提出了挑战。节能环保成为暖通空调行业发展趋势。作为即将步入社会的当代大学生,我们更应该以扎实的专业素养为保证,同时开阔视野,为暖通空调行业,为节能环保事业尽自己的一份力量。
第五篇:某大酒店暖通空调设计方案
某大酒店暖通空调设计方案
工程概况:
原深圳湾大酒店现已更名为XX大酒店,位于深圳市华侨城深南大道旅游文化区域的中心位置,基地现状为不规则多边形,坐北向南,东西长约460m,南北最深约200m,现状为
2斜坡场地,酒店总用地面积为62717m。整个建筑地下二层(半地下层、地下一层)塔楼高六层,在首层与二层间设夹
一、夹二两个设备转换层,塔楼主体二至六层,主要以客房为主,包括标准客房、行政套房、总统套房、常住客房等;裙房(含夹
一、夹二层)主要为酒店公共设施,设有餐饮、宴会、酒吧、会议、健身、婚礼中心等功能房间;利用地势高差设有半地下室停车库、酒店设备用房及部分酒店公共设施;地下一层为人防地下室,平时为酒窖。总建筑面积108867 m2,其中客房面积约40451 m2,客房数量约500间,酒店公共空间面积约37549 m2。改建后的酒店定位为白金五星级酒店,已于2006年底部分投入使用。
图1 酒店总平面图
XX大酒店设计之初,其管理公司——XX酒店管理公司已经介入,对本酒店的空调系统设计提出了很多具体的要求,如酒店室内设计参数、新风量要求、空调主机品牌,空调冷、热水管管制、房间换气次数、室内噪声要求等等
主要设计参数
深圳市夏季室外计算干球温度33.0℃,湿球温度27.9℃;冬季室外计算干球温度6.0℃,最冷月平均相对湿度70%。室内设计参数详见表1。
表1 室内设计参数表
空调冷热源系统设计 冷源系统
本工程集中空调面积62279m2,夏季空调计算冷负荷11403KW,设计选型时考虑酒店的运行规律, 按同时使用系数为0.8配置制冷主机,设计选用水冷离心式冷水机组四台,总装机容量9142KW,其中单台制冷量为2637KW的机组三台,单台制冷量为1231KW的机组一台,机组冷水进、出水温度为12℃~7℃,机组冷却水进、出水温度为32℃~37℃,冷媒为R134a。大、小主机的冷量调节范围均为30%~100%无级调节,当冷量需求低于单台大主机冷量的50%时,由小主机接力,总装机容量下的大小主机搭配可实现5%~100%的调节能力。
热源系统
本工程所有客人活动区的空调系统在冬季都将供热。空调供热面积56732m2,计算供热负荷2524KW。酒店洗衣房有蒸汽使用要求,本工程选用高效蒸汽锅炉,能有效满足洗衣房、厨房、生活热水、空调采暖的要求。
热回收系统
由于锅炉房、洗衣房、配电室等房间夏季散热量大,冷却通风所需风量大,且无法回收利用这部分热量,因此在施工配合过程中,为这些房间增设了带热回收装置的热泵机组。热泵机组进、出风温度为30℃/20~24 ℃,进、出水温度为20℃~55℃,制热效率可达4.0。经热回收后的冷风可作为房间冷却通风,产生的热水供应员工更衣室、员工厨房及洗衣房生活热水需求。
空调水系统设计
空调水系统设计为一次泵变流量四管制系统,根据使用功能及平面位置划分为四大主支路(图2),从分、集水缸接管分别为左翼裙房、左翼客房、主楼及右翼裙房、主楼及右翼客房服务,各主支路回水管均设有静态平衡阀。因左翼客房支路水管距主机房较近,其冷、热水管采用同程布置,增加同程管路以增加其阻力损失,与右翼平衡;其余主、支管路均为异程布置;客房管井立管底部设置压差平衡阀;平衡阀通过控制各支路之间地水力压差来平衡因主干管阻力引起地支路之间水力不平衡。本工程选用地平衡阀在全开地状态下其阻力只有0.3Kpa,从而起到比设置同程管还节能地效果。
图2 主机房水系统原理图
空调风系统设计: 宴会厅空调风系统介绍
本工程宴会厅位于首层,总面积1593m2,图3为宴会厅平面图:北侧为送餐通道,西侧和南侧为前厅,东侧为宴会厅厨房,宴会厅顶部为船形吧,属于内区。层高10m,吊顶平均高度约6.5m,采用旋流风口下送、单侧下回风的气流组织形式。宴会厅室内人员数量按装修座位布置计算,最多人数达936人,考虑室内有服务人员(按每桌1人计算),室内总人数可达1014人。利用专业计算软件进行逐时计算,得到宴会厅室内得热量、得湿量,如表2所示。由于宴会厅处于内区,室内得热量、得湿量全年不变,宴会厅全年均需空调供冷。
表2 宴会厅室内空调负荷及送风量计算
图4为夏季设计工况下宴会厅空气处理过程I-D图。由于室内湿负荷较大,室内状态点将飘移至21℃、60%。采用露点送风,可由室内冷负荷及热湿比线确定出送风状态点,根据室内点和送风点焓差计算总送风量,并根据总风量、新风量及送风点可以确定混合点及设备盘管冷量。
图5为冬季设计工况下宴会厅空气处理过程I-D图。冬季空气处理可采用新、回风混合后等焓加湿或者等温加湿过程。利用I-D图可以查出,当采用等焓加湿时,新风量占总风量的46.6%,采用等温加湿时,新风量占总风量的60.9%。从I-D图分析可以得出,在冬季室外设计工况下,全新风量运行时新风冷量大于室内所需冷量,可通过改变新、回风比,即变新风量满足室内设计参数要求,此时的新风量约为总风量的50~60%。当室内气流组织效果可以保证时,也可以通过减少总送风量实现“全”新风运行的目的。
图4 宴会厅夏季空气处理过程I-D图
图5 宴会厅冬季空气处理过程I-D图
综上,根据图
4、图5焓湿图分析计算,结合宴会厅的室内布置情况选用了三台空调机组为其服务,空调机组送风机均带有变频调速装置。宴会厅容纳人数多,要求其空调机组的除湿量大,送风温度低,本工程经空调机组设备厂家核算,采用常规7℃~12℃供回水温度,盘管排数为10排时可以达到送风参数为11.9℃的露点温度。由于宴会厅新风量大约占总送风量的1/3,新风负荷大,本工程设计采用了与空调机组一对一的全热回收转轮及机械排风系统,夏季利用热回收降低空调机
组的处理负荷;在本系统中设有新风旁通装置,过渡季节可充分利用室外冷源,达到运行节能的目的。冬季当室外气温低于11.9℃时,可以停止运行制冷主机,通过全新风运行,实现 节能运行;在运行中如果室外气温进一步降低,可通过变频控制减少送风量;本系统设置有电蒸汽加湿设备,在过渡季、冬季全新风运行时保证室内的相对湿度满足设计要求,保证人员的舒适及高档家具的使用要求。
大堂、咖啡厅空调系统介绍
酒店大堂的装修主题为西班牙的斗牛场,中心部位是西班牙某著名斗牛场的1:1造型,其
建筑平面中部为圆形,又由中间的环形罗马柱分为内环和外环,左、右各向侧后方伸出两个翼作为大堂休息厅。结合其装修采用百叶侧送、集中下回风的气流组织形式(参见图6左),送风百叶设置外环吊顶下方。并在门口处增设两台小型空调机,消除人员进出时冷、热风侵入导致的负荷。咖啡厅位于半地下室,上部空间与大堂相通,层高达12m,单面设有落地玻璃幕墙。咖啡厅采用分层侧送集中回风的空调形式,空调送风管于咖啡厅地板下方由空调机房埋地敷设至吧台中心,经由装饰柱向上接至送风口高度的静压箱内,圆形送风喷口均匀的布置在静压箱的四周(参见图6右),可根据负荷需要调节喷口角度及出风量,回风口隐藏在通道处。过渡季排风系统及消防排烟系统是利用大堂和咖啡厅上部连通空间统一设置,通过电动阀门实现过渡季排风及消防排烟状态的转换。排风量的确定应进行风量平衡计算,保持室内正压值,以确保大堂正门处较凉爽,在酒店大堂入口处形成一个过渡温度场。
客房的空调设计
客房采用风机盘管+新风的系统形式,风机盘管在选型时根据管理公司要求适当放大,放大系数为计算负荷的1.2倍~1.4倍。本工程客房风机盘管与门禁系统控制相结合,客房无人时维持室内为25℃,有客人入住时,初始控制温度为21℃,客人可根据个人需要调节。风机盘管安装时,如条件允许,送、回风口均应离盘管机组有一定距离,可减少噪声。
总统套房的空调设计
总统套房的空调系统形式经与甲方和顾问公司多次沟通,最终于装修配合阶段确定采用全新风变风量系统形式。总统套房是该酒店中标准最高的房间,对室内空气品质、房间温湿度独立控制方面有很高的要求,传统的风机盘管+新风系统满足不了总统套房高品质的环境要求,传统的定风量空气系统虽然能够满足空气品质要求,但是各房间的温湿度不能实现独立控制与调节,因此设计决定采用全新风变风量的空气系统。每个房间设置独立的并联式风机动力型变风量末端装置,并联式风机动力型变风量末端装置与空气处理机不需连锁,当房间温度上升超过设定点时,温控器发出控制信号调整一次风阀,增加一次风量直至最大;当房间温度低于设定点时,温控器发出控制信号调整一次风阀,减少一次风量,一次风量按最小风量送风;如房间温度仍然继续降低,风机启动,增加二次风,提高送风温度。此外,考虑全新风系统能耗较高,本系统集中排风及热回收装置。
厨房的空调设计
本工程厨房数量较多,包括宴会厅厨房、中餐厅厨房、咖啡厅厨房、各种风味餐厅厨房等,共10间。每个厨房均设有三套系统:排除油烟的排风系统、新风补风系统、空调降温系统。新风补风量约为排风量的80%~90%,同时应保证跟厨房相连餐厅的新风量与厨房补风量之和大于厨房排风量,以保持餐厅正压。新风补风由表冷盘管处理到28℃,沿排风罩长边设置,直接补风到排烟罩附近,防止烟气外逸,同时为灶台侧工作人员送风降温,如下图7所示。厨房空调按200W/m2面负荷计算,保证厨房在工作期间温度为26~28℃,采用单独的空调机组及送、回风管道。
室内游泳池的空调设计
室内游泳池水温及室内空气均要求恒温,且空气温度宜高于水温2℃。设计图纸结合水专业系统采用三机一体的设备满足加热池水、除湿、给室内空气降温或升温的要求。该设备节能运行效果明显,但价格较高,如果甲方需要其他地选择,则可选择设置带冷凝热回收的风冷热泵机组,可以同时出生活热水、空调冷水和空调热水。图8是游泳池热泵系统工作原理图。
图8 游泳池热泵系统原理图
酒窖的空调设计
酒窖因酒品储藏要求,空调温度宜为15℃左右,恒温恒湿,空调系统运行时间与控制参数与酒店不同,设置独立的冷源系统。由于工程甲方开始提出分体空调器的设计要求,本设计为分体空调器,但后来工艺要求的空调温度较低,采用常规的分体式冷媒机组难以满足降温要求,考虑酒窖热负荷少,选用小型的风冷冷水机组供应7℃~12℃冷水,末端采用空调箱或风机盘管降温,该系统还在对比之中。
防、排烟通风系统设计
本工程功能复杂、人员众多、一旦发生火灾损失巨大,设计时严格依据《高层民用建筑设计防火规范》的要求设置。
所有不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及合用前室均设有机械加压送风系统,加压送风机采用高效混流风机或消防专用风机。
地下汽车库分别设有机械排烟及诱导通风+机械排风系统,排烟(风)量均按6h-1换气量计算,平时排风及火灾排烟补风利用车道或顶板开口自然补风,核算火灾补风口阻力小于50Pa。地下变配电室及柴油发电机房均采用手推车灭火,火灾时为确保救火人员安全,排风(烟)系统仍继续运行。
大堂、咖啡厅及宴会厅均按不小于6h-1换气量计算其排烟量。客房内走道设机械排烟系统,排烟风机置于塔楼屋面。
空调水管及裙房部分空调风系统风管保温材料采用A级单面铝箔酚醛保温材料;客房部分空调风管采用单面复合铝箔内衬玻纤布的玻璃棉板保温。隔声降噪
主要设备机房:
制冷、空调及通风设备机房内墙均采用吸音、隔声、降噪处理。
设备安装:
冷却塔、制冷主机采用弹簧减震装置;冷却塔顶部通风扇处设有消声、导流装置(详图9);锅炉安装于隔振胶垫上,其燃烧器设有消声罩;通风机采用弹簧减震吊装,设软接头及消声器;空调箱内设弹簧减震、消声软接,空调通风系统设有消声器、静压箱等消声设备。
酒店客房:
要求室内噪声值低于35dB(A),设计中由于客房面积较大,冷负荷大,选用盘管型号大,设计选用低噪声设备,送、回风管道采用镀锌钢板打孔(类似于成品孔板风管),外包玻璃棉板,玻璃棉板按成品风管要求内衬玻纤布,并按成品风管做法粘接、安装。该做法即起到吸声作用,又防止玻璃纤维进入房间。
自动控制系统设计
本工程的集中空调、通风系统采用直接数字式控制系统即DDC系统。由中央电脑、终端设备及若干DDC模块组成,在空调控制中心能显示并自动打印空调、通风系统设备及附件的运行状态,对各主 要运行参数进行集中监控。
1)大、小主机的冷量调解范围均为30%~100%无级调节,当冷量需求低于单台大主机冷量的50%时,由小主机接力调解,总装机容量下的大小主机搭配可实现5%~100%的调解能力。2)冷冻水供、回水总管之间设压差旁通,冷却水供、回水总管之间设温度旁通控制,当冷却水供水温度低于18℃时打开旁通阀。
3)在过渡季,当室外气温低于18℃时,低速全空气系统可进入全新风运行状态。部分区域的低速全空气系统同时配置有变频控制器,机组可变风量运行。4)所有风机(380V电压)均纳入自动控制系统。
实际运行情况
空调系统自2006年11月试运行以来,主机、锅炉运行良好,大堂、咖啡厅、宴会厅地空调系统得到了甲方的认可和赞扬,客房风机盘管的噪音完全符合要求。本工程已经成为甲方对其新建及已经建成酒店进行改造的参考样板。