李依軒黃 翔王興興褚俊杰張新利

（1.西安工程大學(xué) 西安 710048；2.揚(yáng)州華奕通訊設(shè)備有限公司 烏魯木齊 830001）

烏魯木齊某大廈蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)

李依軒1,2黃 翔1王興興1褚俊杰1張新利2

（1.西安工程大學(xué) 西安 710048；2.揚(yáng)州華奕通訊設(shè)備有限公司 烏魯木齊 830001）

介紹了烏魯木齊市某大廈蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對室內(nèi)、外主要設(shè)計(jì)參數(shù)選取及系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，描述蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特殊性，采用全空氣蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和空氣—水蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)兩種系統(tǒng)，著重分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)措施，并就運(yùn)行模式、耗水量和新風(fēng)量與機(jī)械制冷系統(tǒng)進(jìn)行對比，為設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)提供建議。

蒸發(fā)冷卻；空調(diào)系統(tǒng)；室外氣象參數(shù)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；運(yùn)行模式；耗水量；新風(fēng)量

0 工程概況

本工程建設(shè)地點(diǎn)位于烏魯木齊市開發(fā)區(qū)。地上十層，地下一層框架結(jié)構(gòu)辦公樓，總建筑面積15529.21m2。其中地上建筑面積12689.91m2。

建筑內(nèi)部空間功能各樣，內(nèi)設(shè)各類辦公室、員工休息區(qū)、客房、閱讀室、會議室、培訓(xùn)室、餐廳等。1層為大廳，2～3、5～9層用于辦公、會議等，4層為酒店客房、培訓(xùn)室，10層用于餐飲。本文重點(diǎn)介紹各類功能空間空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

1 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定

1.1 室內(nèi)主要設(shè)計(jì)參數(shù)

由于蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量較傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量大，風(fēng)感較強(qiáng)，一般在相同舒適條件下，夏季室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)干球溫度的設(shè)定值可比傳統(tǒng)空氣溫度舒適區(qū)高2～3℃，相對濕度在允許范圍內(nèi)取較大的值，以合理的降低空調(diào)系統(tǒng)的換氣次數(shù)[1]。如果將目前的空調(diào)房間設(shè)定溫度夏季提高2℃，就可以削減空調(diào)峰值電力負(fù)荷10%-15%[2]。在美國ASHRAE55-2010標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)為氣流速度增大的情況下，較高溫濕度也可以滿足人體舒適的需求。

綜上所述，室內(nèi)主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下表所示。

表1 室內(nèi)主要設(shè)計(jì)參數(shù)Table1 Main indoor design parameters

1.2 冷負(fù)荷

建筑物總空調(diào)面積：10955.92m2；顯熱冷負(fù)荷為：830307W；單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)：76W/m2；濕負(fù)荷為125.602kg/h。

1.3 工程特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.3.1 室外氣候特點(diǎn)

如圖1所示，將烏魯木齊典型氣象年室外逐時(shí)氣象狀態(tài)點(diǎn)標(biāo)注在焓濕圖上，W點(diǎn)為夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算參數(shù)狀態(tài)點(diǎn)[1]，N點(diǎn)為夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)狀態(tài)點(diǎn)，其他狀態(tài)點(diǎn)均為夏季空氣調(diào)節(jié)室外逐時(shí)氣象狀態(tài)點(diǎn)（4～9月4391個(gè)狀態(tài)點(diǎn)）。通過夏季室外逐時(shí)氣象狀態(tài)點(diǎn)，可以看出，烏魯木齊夏季空氣調(diào)節(jié)室外平均濕球溫度較低，干濕球溫差較大，室外含濕量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于室外含濕量。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，W點(diǎn)并不是夏季空氣調(diào)節(jié)室外逐時(shí)氣象狀態(tài)點(diǎn)的平均狀態(tài)點(diǎn)，其濕球溫度比平均狀態(tài)點(diǎn)的更高，進(jìn)一步查閱ASHRAE[3]中所使用的氣象參數(shù)與我國暖通規(guī)范中的也是不同。通過研究發(fā)現(xiàn)，我國暖通規(guī)范中的干濕球溫度是不關(guān)聯(lián)的[4]，再通過根據(jù)典型氣象年逐時(shí)氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法的研究，發(fā)現(xiàn)“逐時(shí)氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)全年不保證50h的干球溫度與所對應(yīng)的平均濕球溫度”的方法統(tǒng)計(jì)出的夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算參數(shù)更加合理。但理論研究與工程實(shí)際還是有距離的，執(zhí)行還是應(yīng)該遵守相關(guān)規(guī)范，只有在下一步規(guī)范修正時(shí)，國家采納相關(guān)意見，該問題才能進(jìn)一步解決。

圖1 烏魯木齊典型氣象年逐時(shí)氣象參數(shù)焓濕圖Fig.1 Urumqi typical meteorological year-hour meteorological parameters of the enthalpy diagram

綜上所述，本工程室外設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

表2 室外主要設(shè)計(jì)參數(shù)Table2 Outdoor main design parameters

1.3.2 系統(tǒng)方案確定

根據(jù)對烏魯木齊室外特殊的氣候特點(diǎn)，本工程空調(diào)系統(tǒng)選取蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。結(jié)合本工程特點(diǎn)，1層和10層空間較大，人員密度大，需集中進(jìn)行溫濕度控制，選取全空氣蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；2～9層房間功能多樣，選取空氣—水蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)夏季冷源均采用兩級間接加直接蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組，全空氣系統(tǒng)和空氣—水系統(tǒng)末端分別采用蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)機(jī)組及蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組。冬季根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)－新疆維吾爾自治區(qū)實(shí)施細(xì)則》[5]，新建工程冬季基本不用風(fēng)機(jī)盤管采暖，全部采用熱水集中采暖。

2 蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 全空氣蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

2.1.1 送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)計(jì)算

以一層為例。通過負(fù)荷計(jì)算，1層夏季總冷負(fù)荷70.27kW，濕負(fù)荷36.751kg/h，經(jīng)計(jì)算ε=Q/W=6883kJ/kg。由室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N（25℃，60%）和ε，得到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O（15℃）。經(jīng)焓濕圖判定該工程位于空調(diào)氣象區(qū)Ⅱ區(qū)，可以采用。

2.1.2 夏季送、排風(fēng)量計(jì)算

夏季送風(fēng)量公式：

式中：Gm為夏季送風(fēng)量，kg/s；Q為冷負(fù)荷，kW；hN為室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)比焓，kJ/kg；hO為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)比焓kJ/kg。得1層夏季送風(fēng)量Gm=Q/(hN-hO)=14969m3/h。排風(fēng)量保證室內(nèi)的正壓為5～10Pa即可，當(dāng)室內(nèi)正壓為10Pa時(shí)，每小時(shí)約為1.0～1.5次換氣次數(shù)，所以1層夏季排風(fēng)量為15000m3/h。

2.1.3 蒸發(fā)冷卻設(shè)備效率計(jì)算

直接段效率公式：

間接段效率公式：

式中：tw1為直接段進(jìn)風(fēng)干球溫度，℃；tw1s為直接段進(jìn)風(fēng)濕球溫度，℃；to為直接段出風(fēng)溫度，℃；twg為間接段進(jìn)風(fēng)干球溫度，℃；tw1為間接段出風(fēng)干球溫度，℃；tws為間接段二次空氣進(jìn)風(fēng)濕球溫度，℃。得直接段效率ηDEC=（33.5-21.5）/（33.5-18.2）=78.4%；間接段效率ηIEC=（21.5-15）/（21.5-14.2）=89%。

2.1.4 設(shè)備選型

圖2 高溫表冷-立管間接-直接蒸發(fā)冷卻空氣處理過程焓濕圖Fig.2 High temperature table cold - stand pipe indirect -direct evaporative cooling air treatment process enthalpy diagram

經(jīng)計(jì)算間接蒸發(fā)冷卻段要求效率較高，目前實(shí)際應(yīng)用的間接蒸發(fā)冷卻器效率較難一直保持較高效率，因此采用高溫表冷與立管間接蒸發(fā)冷卻段兩級對新風(fēng)進(jìn)行等濕降溫，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如圖2所示。

計(jì)算高溫表冷段降溫效率：ηIEC1=（twg-tW1g）/（tWg-tWs）=（33.5-25.5）/（33.5-18.2）=52%

管式間接蒸發(fā)冷卻段效率：ηIEC2=（tW1g-tW2g）/（tW1g-tW1s）=（25.5-21.5）/（25.5-14.2）=35.4%

選擇1臺高溫表冷與管式間接段效率可達(dá)到90%，直接段效率為80%，風(fēng)量為20000m3/h高溫表冷-立管間接-直接的蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)機(jī)組。

2.2 空氣-水蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

2.2.1 空調(diào)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)計(jì)算

以三層辦公區(qū)域?yàn)槔?。通過負(fù)荷計(jì)算，3層夏季總冷負(fù)荷85.93kW，濕負(fù)荷42.206kg/h，經(jīng)計(jì)算ε=Q/W=7330kJ/kg。由辦公室室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N（28℃，55%）和ε，根據(jù)最大送風(fēng)溫差（10℃）確定空調(diào)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O（tog=18℃）。經(jīng)焓濕圖判定該工程位于空調(diào)氣象區(qū)Ⅱ區(qū)，可以采用空氣—水蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。

2.2.2 水系統(tǒng)形式

冷水機(jī)組所制取的高溫冷水先供給顯熱末端，從顯熱末端的出水經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組表冷式間接蒸發(fā)冷卻段進(jìn)一步溫升，形成大溫差冷水系統(tǒng)。系統(tǒng)形式如圖3所示。

圖3 空氣-水蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)Fig.3 Air-water evaporative cooling air conditioning system

2.2.3 風(fēng)量計(jì)算

夏季送風(fēng)量可根據(jù)式（1）進(jìn)行計(jì)算，得3層夏季送風(fēng)量Gm=Q/（hN-hO）=21384m3/h。按每人30m3/h，根據(jù)3層辦公區(qū)域劃分，應(yīng)取較大值，新風(fēng)量Gm,x取12830m3/h；風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量Gm,F=Gm-Gm,x=8554m3/h。

2.2.4 新風(fēng)及顯熱末端送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)計(jì)算

室內(nèi)熱濕負(fù)荷由新風(fēng)和閑人末端分別承擔(dān)，已知狀態(tài)點(diǎn)N、O，根據(jù)ΔNOM和ΔL`OL的相似原理，NO/OL`=OL/OM=Gm,x/Gm,F，求出L`之后，沿等d線交90～95%相對濕度線于新風(fēng)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)L（tLg=15.3℃，φ=90%），連接LO并延長與N等d線的交點(diǎn)即為顯熱末端送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)M（tMg=21.9℃，φ=79%），如圖4所示。

圖4 空氣-水蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)焓濕圖Fig.4 Air-water evaporative cooling ventilation and air conditioning system enthalpy diagram

2.2.5 蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組及顯熱末端選型

本工程選用的是大溫差型冷水機(jī)組空氣-水蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，這時(shí)新風(fēng)機(jī)組采用三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組，其中第一級表冷段承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷比例建議值范圍25%～30%是比較合理的，高溫冷水流量若有富余可通過旁通管道回到蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組中。計(jì)算高溫表冷段降溫效率為48%；管式間接蒸發(fā)冷卻段效率為39%；直接蒸發(fā)冷卻段效率為88%。

選擇1臺高溫表冷與管式間接段效率可達(dá)到75%，直接段效率為88%，風(fēng)量為14000m3/h高溫表冷-立管間接-直接的三級蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組。

根據(jù)制冷量選取顯熱末端，根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算。

式中：Gm,F為顯熱末端送風(fēng)量，kg/s；QF為顯熱末端制冷量，kW；Δh為顯熱末端處理空氣焓差，kJ/kg。得3層夏顯熱末端制冷量QF=Gm,FΔh=2.376×（65.4-58.9）=15.44kW，本工程顯熱末端選用干式風(fēng)機(jī)盤管，再根據(jù)3層每個(gè)房間干式風(fēng)機(jī)盤管設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)，選擇型號。

2.2.6 蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組選型

首先判斷蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組在該地區(qū)適用，其次根據(jù)蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組分區(qū)圖確定采用間接蒸發(fā)冷卻式與機(jī)械制冷同時(shí)運(yùn)行制取高溫冷水。由于冷水機(jī)組所制取的高溫冷水先供給顯熱末端，之后再經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組表冷式間接蒸發(fā)冷卻段，所以顯熱末端總需水量即為蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組水流量。根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算。

式中：GW為顯熱末端總水流量，kg/s；Cw為水的定壓比熱，kJ/（kg·℃）；Δt為顯熱末端送風(fēng)溫差，℃。得Gw=QF/(CwΔt)=15.44/4.19（21.9-18）=3402kg/h。當(dāng)然最終的冷水機(jī)組選型要根據(jù)每層顯熱末端總需水量之和來確定。

2.3 選用設(shè)備

綜上所述，選用4臺冷水流量50m3/h、制冷量290kW的蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組放置在樓頂，產(chǎn)生的高溫冷水分別供給蒸發(fā)冷卻空氣處理機(jī)組（風(fēng)量20000m3/h、制冷量100kW）的高溫表冷段和干式風(fēng)機(jī)盤管-蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組（風(fēng)量14000m3/h、制冷量60kW）高溫表冷段，其中干式風(fēng)機(jī)盤管與蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組串聯(lián)，蒸發(fā)冷卻空氣處理機(jī)組與干式風(fēng)機(jī)盤管-蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組并聯(lián)，所以最終當(dāng)然最終的冷水機(jī)組選型要根據(jù)每層顯熱末端總需水量之和與新風(fēng)機(jī)組所需的供水流量相加之后的值來確定。干式風(fēng)機(jī)盤管的型號根據(jù)每個(gè)房間的冷負(fù)荷來選擇。

3 節(jié)能技術(shù)措施

3.1 運(yùn)行模式

蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)跟室外空氣干濕球驅(qū)動是密切相關(guān)的，也就是說，室外氣象參數(shù)決定著蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，為了解決蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)發(fā)展中的瓶頸，蒸發(fā)冷卻相關(guān)設(shè)備根據(jù)室外氣象參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)自動化控制，調(diào)節(jié)其運(yùn)行模式。在夏季（6-9月，約3188小時(shí)），根據(jù)圖5所示，室外干球溫度15～20℃時(shí)，采用直接蒸發(fā)冷卻段即可滿足，占1133小時(shí)；而20～30℃，開啟管式間接蒸發(fā)冷卻段，與直接段相配合，占整個(gè)制冷季56%；20～35℃和>35℃高溫天氣，開啟高溫表冷段輔助降溫，僅占8%?？梢姡瑸豸斈君R地區(qū)大部分時(shí)間僅使用蒸發(fā)冷卻就可以滿足要求，92%的時(shí)間在充分利用西北地區(qū)豐富的干空氣能。對于蒸發(fā)冷卻調(diào)節(jié)問題，建議設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從整年的節(jié)能率考慮，而非某一時(shí)間點(diǎn)的節(jié)能率，同時(shí)還應(yīng)考慮機(jī)組提升效率后的阻力也相繼提升的問題。

圖5 烏魯木齊全年各級干球溫度出現(xiàn)小時(shí)數(shù)Fig.5 Urumqi dry bulb temperature at all levels appear hours

在過渡季（3-5月及10-11月，約3672小時(shí)），根據(jù)2.1和2.2可知，大廳大空間含濕量13.3g/kg，辦公室小空間含濕量14.5g/kg，根據(jù)圖6分析，室外空氣含濕量較低，普遍低于室內(nèi)，所以將新風(fēng)直接引入室內(nèi)是不會引起顯熱負(fù)荷，并能將室內(nèi)濕負(fù)荷去除?？梢?，烏魯木齊地區(qū)過渡季節(jié)只要采用蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)模式即可。

圖6 烏魯木齊過渡季節(jié)干球溫度與含濕量關(guān)系圖Fig.6 Relationship between dry bulb temperature and moisture content in the transition season of Urumqi

同樣，由于烏魯木齊夏季濕球溫度較低的原因，傳統(tǒng)機(jī)械制冷采用冷卻塔直接供冷模式來節(jié)能，當(dāng)然，機(jī)械制冷的運(yùn)行模式是較為單一的。

3.2 耗水量

一些文獻(xiàn)對于蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)耗水量的問題作了闡述[6]。但是筆者認(rèn)為單純的依靠計(jì)算公式得到的耗水量并不是十分準(zhǔn)確，對于整個(gè)系統(tǒng)耗水量應(yīng)為通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)耗水量之和，并按照4.1分析的全年運(yùn)行時(shí)間分別計(jì)算。當(dāng)然在設(shè)計(jì)階段耗水量可以根據(jù)公式計(jì)算，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)[6]。

初步計(jì)算本工程蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)耗水量1.05m3/h，機(jī)械制冷耗水量3.1m3/h。對于蒸發(fā)冷卻，水為制冷劑，所以大家主觀認(rèn)為其比較耗水，但是忽略了冷卻塔也是十分耗水。就本工程而言，蒸發(fā)冷卻耗水量基本為機(jī)械制冷的1/3，也就是說，蒸發(fā)冷卻在因地制宜的同時(shí)與西北干燥地區(qū)水資源短缺現(xiàn)狀相適應(yīng)。因此，2011年新疆自治區(qū)出臺相關(guān)文件，推薦對公共建筑和工業(yè)建筑使用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，并且對使用這一技術(shù)的項(xiàng)目給與投資額5%的專項(xiàng)財(cái)政補(bǔ)貼。

3.3 新風(fēng)量設(shè)計(jì)

辦公室室內(nèi)焓值為65.4kJ/kg·干空氣，大廳室內(nèi)焓值為59kJ/kg·干空氣，室外空氣設(shè)計(jì)焓值為 55.1kJ/kg·干空氣。大多數(shù)時(shí)間段內(nèi)，室外低于室內(nèi)焓值，充分利用這一特點(diǎn)，增大新風(fēng)量，冷水機(jī)組提供的冷量將更少，能耗將更低。新風(fēng)量增加后，完全可以用新風(fēng)來承擔(dān)室內(nèi)的潛熱負(fù)荷與部分顯熱負(fù)荷，而風(fēng)機(jī)盤管只需承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷即可。采用全新風(fēng)冷水機(jī)組需要承擔(dān)的負(fù)荷為（55.1-49.5）風(fēng)量=5.6風(fēng)量，如果采用全回風(fēng)則需要冷水機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷為（65.4-49.5）風(fēng)量=15.9風(fēng)量，可見冷水機(jī)組提供的冷量可以減少兩倍。本工程采用空氣-水蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)正是全新風(fēng)，并且新風(fēng)量12830m3/h是機(jī)械制冷新風(fēng)量1624m3/h的7.9倍之多。由于新風(fēng)量的增大，機(jī)組尺寸也會隨之增大，設(shè)計(jì)時(shí)不能選取太大機(jī)組。另外本工程設(shè)計(jì)每層為一個(gè)單獨(dú)的空調(diào)系統(tǒng)，各層單獨(dú)控制，送風(fēng)管路比較簡單，所選用的送風(fēng)機(jī)相對風(fēng)壓需求比較小，風(fēng)機(jī)的耗電功率就比較低，首先從管路的設(shè)計(jì)上考慮到了節(jié)能；如某層不使用時(shí)，可以關(guān)閉該層的系統(tǒng)，又進(jìn)一步從運(yùn)行管理上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。建議設(shè)計(jì)時(shí)將蒸發(fā)冷卻設(shè)備有機(jī)的融合到建筑中去，考慮蒸發(fā)冷卻技術(shù)是否適用不同形式、目的的建筑。

4 結(jié)論

本文以烏魯木齊市某大廈為例介紹了蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對空調(diào)方案確定及系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，描述蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特殊性，采用全空氣系統(tǒng)和空氣—水系統(tǒng)兩種系統(tǒng)，對比設(shè)計(jì)過程，著重分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)措施得到以下結(jié)論。

（1）對于蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)注意其室內(nèi)、外主要設(shè)計(jì)參數(shù)選取的特殊性，在不忽視蒸發(fā)冷卻技術(shù)與室外氣象參數(shù)密切關(guān)系的同時(shí)盡可能的利用干空氣能，但執(zhí)行還應(yīng)遵守相關(guān)規(guī)范，將發(fā)現(xiàn)的問題提出，等待下一步規(guī)范修正，更適用于蒸發(fā)冷卻的室外主要設(shè)計(jì)參數(shù)可以用于理論分析。

（2）蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度大于機(jī)械制冷系統(tǒng)，兩者設(shè)計(jì)方法上存在諸多不同。本工程針對大廳等人員密度大的大空間采用全空氣系統(tǒng)和辦公等分區(qū)控制的小空間采用的空氣—水系統(tǒng)，建議干式風(fēng)機(jī)盤管與蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組串聯(lián)，蒸發(fā)冷卻空氣處理機(jī)組與干式風(fēng)機(jī)盤管-蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組并聯(lián)。

（3）本文未對校核性計(jì)算做描述，但對于蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算后的校核性計(jì)算十分重要，避免設(shè)計(jì)與理論不符、機(jī)組設(shè)計(jì)過大等問題。

（4）烏魯木齊地區(qū)夏季92%時(shí)間使用蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)就可滿足，過渡季節(jié)通風(fēng)即可除去室內(nèi)濕負(fù)荷，耗水量僅為機(jī)械制冷系統(tǒng)的1/3。

（5）全新風(fēng)運(yùn)行，在減輕冷水機(jī)組負(fù)擔(dān)的同時(shí)加大了新風(fēng)量，隨之機(jī)組尺寸增大，但應(yīng)結(jié)合建筑物形式及目的選取機(jī)組，尺寸不宜過大，結(jié)合室外設(shè)計(jì)參數(shù)從整年的節(jié)能率考慮，避免造成工程性低等問題。

[1] GB 50736-2012,民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.

[2] 解振華.公共建筑空調(diào)溫度控制:26℃節(jié)能舒適[EB/OL].http:∥www.chinagb.net/zt/jishu/inspire/news/ 20080424/22501. shtml

[3] ASHRAE. 2009 ASHRAE Handbook-Fundamental[M]. 2009:14.1-14.9

[4] 張鑫,黃翔.蒸發(fā)冷卻室外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)的確定方法[J].西安工程大學(xué)學(xué)報(bào),2014,(4):469-473.

[5] XJJ034-2004,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)-新疆維吾爾自治區(qū)實(shí)施細(xì)則[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

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Design of Evaporative Cooling Ventilation Air Conditioning in a Technology Research and Development Service Center in Urumqi

Li Yixuan1,2Huang Xiang1Wang Xingxing1Chu Junjie1Zhang Xinli2
( 1.Xi'an Polytechnic University, Xi'an, 710048; 2.Yangzhou Huayi Communication Equipment Co., Urumqi, 830001)

This paper introduces the design of evaporative cooling ventilation air conditioning system of a technical research and development service center in Urumqi, according to the indoor and outdoor design parameters selection and system design process, describe the particularity of evaporative cooling ventilation and air conditioning system, The use of all-air evaporative cooling ventilation and air conditioning systems and air-water evaporative cooling ventilation and air conditioning systems of the two systems, Energy-saving technical measures of the system design are analyzed emphatically, and the operating mode, water consumption and fresh air volume and mechanical refrigeration systems are compared, designed for the design of evaporative cooling ventilation and air conditioning design advice.

evaporative cooling; air conditioning system; outdoor meteorological parameters;system design; operating mode; water consumption; fresh air volume

TU831

A

1671-6612（2017）01-047-06

西安工程大學(xué)創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目（CX201615）

李依軒（1992.2-），女，在讀研究生，E-mail：minilyx0204@163.com

黃 翔（1962.7-），男，碩士，教授，副校長，E-mail：huangx@xpu.edu.cn

2016-11-20