楊 黎
(中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司,貴州 貴陽 550000)
本項目為某大數(shù)據(jù)人才培訓(xùn)中心建設(shè)項目,位于貴州省開陽縣,總建筑面積16904m2,功能為數(shù)據(jù)機(jī)房、會議中心、培訓(xùn)中心、展覽中心以及培訓(xùn)教室等,各子項建筑定性均為二類公建,本文著重闡述數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)。
1) 夏季空調(diào)計算干球溫度:29.2℃,夏季空調(diào)計算濕球溫度:22.4℃;2) 冬季空調(diào)計算干球溫度:-6.0℃,冬季空調(diào)計算相對濕度:88%
1) 冷通道溫度:18-27℃,冷通道相對濕度:≤60%,冷通道露點溫度:5.5~15℃;2) 機(jī)房環(huán)境溫度:5~45℃,機(jī)房環(huán)境相對濕度:8-80%,機(jī)房環(huán)境露點溫度:≤27℃。
1) 舒適性空調(diào)夏季熱負(fù)荷1290KW,冬季熱負(fù)荷為1324KW;2) 數(shù)據(jù)機(jī)房一層空調(diào)面積為115m2,空調(diào)夏季計算冷負(fù)荷:334KW;數(shù)據(jù)機(jī)房二、三、四層空調(diào)面積為82.28m2,空調(diào)夏季計算冷負(fù)荷:169.7KW;UPS 配電間冷負(fù)荷為160KW。
由于開陽地區(qū)全年氣溫較低,為降低全年能耗,本項目采用自然冷卻(組合式空調(diào)器) +一體式雙源熱泵機(jī)組的新型空調(diào)形式,以下分別說明兩種能源形式的利用情況:
1) 自然冷卻(組合式空調(diào)器):利用焓濕圖進(jìn)行風(fēng)量計算,設(shè)計發(fā)現(xiàn),當(dāng)室外計算溫度低于18℃時,利用組合式空調(diào)器進(jìn)行室外新風(fēng)及室內(nèi)回風(fēng)的調(diào)節(jié)就可以處理本項目的機(jī)房余熱,使機(jī)房溫濕度參數(shù)滿足國家規(guī)范要求,具體計算過程如下:
①工況一:室外溫度:-6°C,室外相對濕度:88%,室外露點溫度:-7.4°C。該工況下,組合式空調(diào)器送風(fēng)量:40000m3/h,新風(fēng)量:14000m3/h,回風(fēng)量:26000m3/h。冷通道溫度:18°C,冷通道相對濕度:33.7%,冷通道露點溫度:2°C。熱通道溫度:31°C,相對濕度:20.1%,露點溫度:5.4°C 。該工況由于冷通道露點溫度較低,需進(jìn)行加濕處理;②工況二:室外溫度:8.5°C 室外相對濕度:83.3%,室外露點溫度:5.8°C。該工況下,組合式空調(diào)器送風(fēng)量:40000m3/h,新風(fēng)量:23000m3/h,回風(fēng)量:17000m3/h。冷通道溫度:18°C,冷通道相對濕度:20%,冷通道露點溫度:14.9°C。熱通道溫度:31°C,室外相對濕度:20.6%,室外露點溫度:5.8°C ;③工況三:室外溫度:18°C,室外相對濕度:82%,室外露點溫度:14.9°C 。該工況下,組合式空調(diào)器送風(fēng)量:40000m3/h,新風(fēng)量:23500m3/h,回風(fēng)量:16500m3/h。冷通道溫度:27°C,冷通道相對濕度:48%,冷通道露點溫度:14.9°C。熱通道溫度:41°C,室外相對濕度:23.1%,室外露點溫度:4.9°C 。
2) 當(dāng)室外空氣溫度超過18℃后,僅靠室外低溫空氣已經(jīng)無法帶走機(jī)房余熱,需要啟動室外冷源。本項目室外冷源采用一體式雙源熱泵機(jī)組,室內(nèi)末端采用行級恒溫恒濕精密空調(diào),供回水溫度為7/12°,水系統(tǒng)采用一次泵變流量雙管系統(tǒng),設(shè)計兩套供回水管,一用一備,便于水管檢修時機(jī)房系統(tǒng)能正常運行。
本次比較是針對規(guī)模較小的數(shù)據(jù)機(jī)房經(jīng)常采用的行級精密空調(diào)系統(tǒng)與本項目設(shè)計系統(tǒng)的費用比較,具體參數(shù)見下表:
空調(diào)系統(tǒng)初投資及運行費用比較(萬元)
本項目在機(jī)組搭配方面,利用一體式雙源熱泵機(jī)組由于冬季熱衰減導(dǎo)致機(jī)組選配容量在夏季有富余的這一條件,將夏季閑置的設(shè)備利用起來為數(shù)據(jù)機(jī)房提供夏季冷負(fù)荷,同時由于一體式雙源熱泵機(jī)組夏季采用水冷形式,能效比可達(dá)到6.5,優(yōu)異于一般的風(fēng)冷熱泵系統(tǒng),能較大幅度減少夏季運行費用。另外冬季通過組合式空調(diào)器利用室外低溫空氣排除機(jī)房內(nèi)余熱,減少壓縮機(jī)運行費用。