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        湖北宜昌某購物中心水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2015-12-20 08:32:19石玉香
        發(fā)電技術(shù) 2015年6期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        石玉香

        (南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇南京211118)

        湖北宜昌某購物中心水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        石玉香

        (南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇南京211118)

        介紹了某購物中心空調(diào)冷熱源、風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)、消防防排煙系統(tǒng)及保溫自控系統(tǒng),闡述了水環(huán)熱泵系統(tǒng)的具體應(yīng)用。

        空調(diào);風(fēng)系統(tǒng);水系統(tǒng);水環(huán)熱泵

        0 引言

        隨著現(xiàn)代生產(chǎn)力的發(fā)展,人們對生活的要求越來越高,對購物的舒適度和觀賞性也提出了更高的要求,綜合性購物中心得到了更快的發(fā)展。此類購物中心不同于以往的大面積商場,它是由更多的小單元組成,所以空調(diào)的形式也相應(yīng)發(fā)生了變化。

        1 工程概況

        此項(xiàng)目總建筑面積約14萬m2,項(xiàng)目包含體驗(yàn)式水景購物中心、超星級(jí)酒店以及5A寫字樓,是以水文化為主題的娛樂購物中心。以下介紹的是-1F~9F的購物及餐飲部分的空調(diào)設(shè)計(jì)。此商業(yè)部分建筑面積為32587m2,冷負(fù)荷7332kW,冷負(fù)荷指標(biāo)225W/m2,熱負(fù)荷3659kW,熱負(fù)荷指標(biāo)113 W/m2。

        2 設(shè)計(jì)參數(shù)

        2.1 空調(diào)室外設(shè)計(jì)參數(shù)

        夏季:空調(diào)干球溫度35.6℃,空調(diào)日平均溫度31.1℃,通風(fēng)計(jì)算溫度31.8℃,濕球溫度27.8℃,平均風(fēng)速1.5m/s,相對濕度66%。

        冬季:空調(diào)干球溫度-1.1℃,通風(fēng)計(jì)算溫度4.9℃,平均風(fēng)速1.3m/s,相對濕度74%。

        2.2 空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

        商店:夏季25~27℃,小于等于65%,0.25m/s;冬季17~19℃;新風(fēng)量20m3/(人·h)。

        餐廳:夏季24~26℃,小于等于65%,0.25m/s;冬季19~21℃;新風(fēng)量30m3/(人·h)。

        3 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        3.1 冷源和熱源

        此購物中心不同與一般的大型商場,各個(gè)商鋪和餐飲比較分散,傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)不適合,故采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。水環(huán)熱泵位于各商業(yè)單元內(nèi),由用戶自行啟停和控制溫度。此系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn):

        (1)水環(huán)熱泵所用的電費(fèi)直接通過各家的電表直接反映出來,解決了計(jì)量及收費(fèi)的問題,不會(huì)形成浪費(fèi)。

        (2)使用起來方便靈活。個(gè)別機(jī)組出現(xiàn)故障,維修時(shí)間短,影響面較小。而且維修費(fèi)用不用大家平攤,誰使用誰出錢,不產(chǎn)生矛盾。

        考慮到該購物中心附近有市政管網(wǎng),故該工程的制熱設(shè)備選用汽-水換熱器。

        圖1 五層部分風(fēng)管布置圖

        圖2 空調(diào)水系統(tǒng)圖

        圖3 五層部分水管布置圖

        3.2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        餐飲和商場人流量較大,新鮮空氣的多少對人們的健康有直接的影響,因此在吊頂內(nèi)設(shè)置新風(fēng)機(jī)。室外新風(fēng)從建筑外墻上層百葉風(fēng)口或風(fēng)井吸入后,經(jīng)過機(jī)組進(jìn)風(fēng)口處的粗效過濾器處理后進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組內(nèi)進(jìn)行熱濕處理,然后通過新風(fēng)管送入房間內(nèi)。各商業(yè)單元均采用上送上回氣流組織,送風(fēng)口為直片式散流器,回風(fēng)口為格柵回風(fēng)口(帶濾網(wǎng)),通過回風(fēng)箱與機(jī)組相連。出于節(jié)能的目的,采用天花板回風(fēng)口回到整體式水環(huán)熱泵,在過渡季節(jié)采用全新風(fēng)運(yùn)行。為了防止空調(diào)房間的正壓過大,能把相應(yīng)的回風(fēng)排出去,新風(fēng)抽進(jìn)來,設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng),采用水平排風(fēng)管路集中后統(tǒng)一排入豎井,由六樓屋頂?shù)娘L(fēng)機(jī)集中抽出排放的機(jī)械排風(fēng)方式。此排風(fēng)系統(tǒng)按新風(fēng)的80%計(jì)算,兼做消防的排煙風(fēng)道。

        3.3 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、同程、雙管制、一次泵變流量系統(tǒng),夏季水環(huán)熱泵進(jìn)出水溫度為32℃/37℃,冬季進(jìn)出水溫度為20℃/15℃。水環(huán)熱泵空調(diào)水夏季通過位于6層裙房屋頂東北角的3臺(tái)閉式循環(huán)冷卻塔散熱,冬季通過位于地下三層的2臺(tái)板式換熱器換熱。水處理方面采用旁流水處理器,該設(shè)備是在原有的全流式水處理器的基礎(chǔ)上開發(fā)的新一代產(chǎn)品,除了優(yōu)良的除菌滅藻功能,防止垢的形成外,還抑制了管道的腐化,增加了系統(tǒng)使用壽命,達(dá)到設(shè)備防腐的效果。采用位于8層裙房頂層的高位水箱做定壓補(bǔ)水裝置??照{(diào)循環(huán)水泵采用臥式端吸變頻泵三用一備。

        3.4 消防防排煙系統(tǒng)

        所有不符合自然排煙的區(qū)域及超過20m的內(nèi)走道均設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng),排煙量按60m3/(h·m2)計(jì)算,中庭設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng),排煙量按6次/h計(jì)算,邊沿設(shè)置1m高擋煙垂壁,擋煙垂壁由不燃材料制作。

        不符合自然排煙的排煙系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)合用,平時(shí)作為排風(fēng)系統(tǒng)使用,火災(zāi)發(fā)生時(shí)打開排煙風(fēng)口,同時(shí)由防煙防火閥關(guān)閉排風(fēng)管路,排煙排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)至高速用于排煙。

        防煙樓梯間及消防電梯前室均設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng),地上地下共用送風(fēng)系統(tǒng)的防煙樓梯間及合用前室采用常閉多葉送風(fēng)口,防煙樓梯間地上地下共用送風(fēng)系統(tǒng),送風(fēng)口采用多葉加壓送風(fēng)口,樓梯間正壓送風(fēng)量24000~38000m3/h,消防電梯前室正壓送風(fēng)量20000~24000m3/h。

        3.5 其他相關(guān)設(shè)計(jì)

        3.5.1 保溫

        夏季水環(huán)熱泵進(jìn)出水溫度為32℃/37℃,冬季進(jìn)出水溫度為20℃/15℃,所以其室內(nèi)部分可以不保溫,但室外部分(包括商業(yè)走道)需要保溫。其保溫材料和粘結(jié)劑應(yīng)為不燃或難燃材料,根據(jù)表1進(jìn)行保溫,所有閥件及軟接頭等設(shè)活動(dòng)保護(hù)殼。風(fēng)管若采用離心玻璃棉板材作保溫時(shí),風(fēng)管底部及兩側(cè)應(yīng)采用保溫釘,其密度不小于15顆/m2。

        冷熱水泵,換熱器及冷熱管道上的集水器、閥門、水過濾器等均需保溫,保溫材料應(yīng)用所連接的管道保溫材料一致,厚度不小于下表中的最大厚度,保溫應(yīng)美觀,不影響運(yùn)動(dòng)部件的活動(dòng),并能方便拆洗和維護(hù)。室外明露保溫管道增設(shè)0.3mm鍍鋅鋼板保護(hù)層。

        3.5.2 自動(dòng)控制

        空調(diào)系統(tǒng)為了提高空調(diào)精度,避免過冷過熱節(jié)約能源,空調(diào)自控采用數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)(DDC)。

        新風(fēng)處理機(jī)回水管上設(shè)電動(dòng)二通閥,樓宇自控系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)閥門開度,新風(fēng)風(fēng)閥與風(fēng)機(jī)、水閥連鎖控制,停風(fēng)機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥和水閥。通風(fēng)機(jī)入口過濾網(wǎng)設(shè)置壓差報(bào)警裝置,當(dāng)灰塵較大需要清洗時(shí),報(bào)警裝置報(bào)警。

        水環(huán)熱泵進(jìn)出水口、換熱器進(jìn)水口均設(shè)電動(dòng)二通閥,樓宇自控系統(tǒng)根據(jù)空調(diào)供回水溫度啟停冷卻塔、熱交換器、空調(diào)循環(huán)水泵等??照{(diào)水泵均采用變頻泵,由供回水壓差調(diào)節(jié)水泵的供電頻率來改變水泵的流量,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

        表1 管道保溫

        4 結(jié)語

        水環(huán)熱泵本身就是節(jié)能的產(chǎn)品,它省去了繁雜的冷凍水系統(tǒng),節(jié)省了機(jī)房面積。使用后每平米用電量為294kWh,比全空氣系統(tǒng)每平米用電量363.8kWh節(jié)省了電量,此套系統(tǒng)在該購物中心達(dá)到了業(yè)主對空調(diào)效果的要求,為業(yè)主節(jié)省了空調(diào)費(fèi)用,值得我們大力推廣。

        [1]李翔.革飛,等.某大型商業(yè)建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)[J].制冷與空調(diào),2012,(02):52~57.

        [2]鄧劍云,等.合肥某商場暖通空調(diào)設(shè)計(jì)[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2013,(07):96 ~98.

        [3]唐丹.廣州紡織博覽中心水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].暖通與空調(diào),2011,(07):16-18.

        Design of Water Loop Heat Pump Air Conditioning System for a Shopping Center in Yichang Hubei

        SHI Yu-xiang
        (Nanjing Communications Institute of Technology,Nanjing 211118,China)

        This paper introduces the application of water heat pump system in a shopping center,which is a cold and heat source,air system,water system,fire control and smoke extraction system.

        air conditioning;air system;water system;water loop heat pump

        10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.022

        TU831

        B

        2095-3429(2015)06-0081-03

        2015-10-28

        修回日期:2015-12-28

        石玉香(1975-),女,河南人,研究生碩士,副教授,研究方向:制冷空調(diào)。

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