1000m2办公区使用转轮转轮式热回收机组原理空调机组合适吗

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科技馆暖通初设说明
导读:第四章暖通空调设计说明,《采暖通风与空气调节设计规范》(GB)《高层民用建筑设计防火,《建筑工程设计文件编制深度规定》(2008年版)《暖通空调制图标准》GB/T50,1、在地下室设置一座制冷机房,为科技馆空调系统供冷,第四章暖通空调设计说明一、设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年第四章 暖通空调设计说明
一、设计依据 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB) 《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版) 《公共建筑节能设计标准》GB 《供热计量技术规程》JGJ173-2009 《民用建筑集中采暖供热计量技术规程》DB62/T25-
《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004 《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97 《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010 《建筑工程设计文件编制深度规定》(2008年版) 《暖通空调制图标准》GB/T 建设单位提供的设计要求及其它基础资料 二、工程概况 该工程地下1层,地上5层,总建筑面积49852平方米,建筑高度40.8米,属一类高层公共建筑。地下一层为汽车库、餐厅及设备用房,地上部分为各类展厅、影院及办公用房。 三、设计范围 本工程设计内容包括:全楼中央空调系统设计;一层高大空间展厅局部地板辐射采暖系统设计;靠外墙卫生间及楼梯间散热器采暖系统设计;地下车库及设备用房通风及防排烟设计;防烟楼梯间及其前室、消防电梯合用前室的加压送风系统设计;不满足自然排烟条件的房间、走廊、中庭的机械排烟系统设计;制冷机房工艺设计等。
四、设计计算参数 1、室外空气计算参数 夏季:空调室外计算干球温度30.5℃ 空调室外计算湿球温度20.2℃ 通风室外计算干球温度26℃ 室外计算相对湿度61% 室外大气压力84.31kPa 室外平均风速1.3m/s 冬季:空调室外计算干球温度-13℃ 通风室外计算干球温度-7℃ 供暖室外计算干球温度-11℃ 空调室外计算相对湿度58% 室外大气压力85.14kPa 室外平均风速0.5m/s 2、空调室内设计参数 室内温度℃ 房间名称 夏季 办公室 会议室 冬季 夏季 冬季 40-55 40-55 25-27 20-22 50-60 25-27 20-22 50-60 相对湿度% 新风量 m3/h 30 30 室内噪声 dB(A) 45 50 展厅 影厅 餐厅 24-26 18-20 45-60 24-26 18-20 50-60 25~27 18~20 55~65 40-50 40 ≥30 20 20 20 55 35 50 3、冷热负荷: 冷负荷空调面积指标:150W/O,冷负荷6045KW;热负荷面积指标:160W/O,热负荷6448KW。 4、热工设计参数:
体型系数及窗墙比如下表: 体形系数(S) 东向窗墙比(%) 南向窗墙比(%) 西向窗墙比(%) 北向窗墙比(%) 0.358 67.5 62.3 68.4 61.6 玻璃幕墙:一~三层外墙采用LOW-E中空玻璃幕墙(隐框),外墙传热系数k=1.8W/m2.K。 外墙:四~五层外墙采用采用200厚GRC轻质墙板,外贴70厚酚醛泡沫复合保温板(导热系数λ=0.045W/m2.K,ρ=50kg/m3,外墙传热系数k=0.48W/m2.K。 屋面:保温层采用80mm挤塑聚苯板,传热系数K=0.34W/m2.K 外窗:断桥铝合金多腔密封中空玻璃(6中高透光Low-E+12氩气+6),传热系数K=2.1W/m2.K,遮阳系数SC=0.50。外窗传热系数超过规范限值1.8 W/m2.K,在施工图阶段进行权衡判断。 地下一层顶板:采用70厚酚醛泡沫复合保温板,传热系数K=0.54W/m2.K。 五、空调冷热源及供给系统 1、在地下室设置一座制冷机房,为科技馆空调系统供冷。制冷机房采用两台高能效的离心式电制冷机组,并辅以一台部分负荷调节性能好的螺杆式电制冷机组。冷冻水供、回水温度为6℃/12℃。相应设变频冷冻水泵四台(三用一备)、冷却水泵四台(三用一备)、冷却塔三组。冷却水进/出水温度为35℃/30℃。冷却塔设在室外地面上。 2、空调热源为室外锅炉房,热媒为95/70℃低温热水。在制冷机房设置两台板式换热器为空调系统供热,二次热媒为60/50℃低温热水。设置热水循环泵三台(两用一备),补水泵两台(一用一备,与空调冷水补水泵合用)。 3、空调水系统:空调水系统采用两管制变频一次泵变流量空调水系统,冷热两用。空调水系统分为西区、东区两路供水。主立管采用双管下供下回异程式系统,每层水平支管上设动态压差平衡阀平衡各层水量。系统采用变频补水泵定压(冬夏共用)。空调冷热水系统补水采用软化水。在制冷机房设冷热量表对空调系统用冷用热进行统一计量。 六、空调系统 1、展厅等大空间公共用房采用带热回收功能的一次回风全空气低速空调系统。空调机组采用转轮式热回收空调机组,有效回收排风中的能量。过渡季转轮停转,采用全新风运行方式,以有效利用室外空气中的能量。 2、办公室、实验室、客房等小空间部位采用风机盘管加新风系统,便于室温独立控制。 3、高大空间部位采用分层空调系统,采用冬夏可变射流角度的自动温控型风口,只对下部人员活动区域进行空调,以减少无谓的热损失。冬季在高大空间地面设置低温热水地板辐射采暖系统,作为空调系统的补充。 4、球幕影院、巨幕影院采用座椅送风系统,空调机组采用二次回风系统,以减小及控制送风温差。球幕影院回风设在穿孔铝板球幕外侧空间内。 5、空气处理机组采用VHC型滴下浸透气化式加湿器(湿膜加湿器)进行加湿。 七、通风系统 1、各房间通风换气次数如下表: 换气次数 房间名称 (次/h) 汽车库 制冷机房 配电室 库房 500m3/h.辆 5 5 1.5 电梯机房 卫生间 厨房
房间名称 (次/h) 10 15 40
换气次数 2、地下车库设计机械送排风兼机械排烟系统,车库汽车双层停放,按单车排风量500m3/h计算排风量,送风量为排风量的80%。排风系统上排总排风量的1/3,下排总排风量的2/3。 3、地下制冷机房、水泵房等处设计机械送排风系统,气流组织为包含总结汇报、行业论文、经管营销、自然科学、旅游景点、出国留学、医药卫生、外语学习、高中教育、资格考试、IT计算机以及科技馆暖通初设说明等内容。本文共6页
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一、工程概况
本工程位于天津市滨海新区。占地面积27457.9 m2,总建筑面积为126623m2,地上5层,地下2层,建筑总高度为23.9米。地下二层和地下一层的主要功能为单层汽车库和设备用房,同时设有部分自行车库和办公辅助用房;地上各层均为建材家具商铺,定位为滨海新区高端家居、建材展卖旗舰店。
环渤海(滨海)名家居购物中心
二、工程设计特点
本项目依据建设方要求,力求提高购物场所空气品质及舒适度,营造良好的购物环境,地上商铺均采用全空气定风量空调系统。并依据内、外区及不同区域的负荷构成,划分为若干个系统,便于系统灵活运行。
空调系统设初(G4)、中(F6)效两级过滤,冬季加湿采用循环水增压细雾+湿膜加湿设施,使购物环境更加舒适。
依据顾客行为规律,室内送风口设置在靠近走廊一侧,排风口设置在靠外墙进深处,便于减少空气龄及家具VOC排放。
二~五层商铺、走廊展位采用转轮热回收空调机组,共50台,总风量/h,其额定全热回收效率&60%。由此,夏季设计冷负荷可减少1239 kW、冬季设计热负荷可减少1963 kW。
三、设计参数及空调冷热负荷
室内设计参数:
冷、热负荷
夏季空调计算总冷负荷为8300kW,空调建筑面积冷指标为79.4W/m2;冬季空调计算总热负荷为5400kW,空调建筑面积热指标为51.6W/m2。
四、空调冷热源及设备选择
本项目经多种方案比选,并会同建设方参观已有成功使用项目,最终确定采用“直燃型溴化锂冷、温水机组”供冷/供热。
选用三台直燃型溴化锂冷、温水机组(单台机组制冷量为2919kW,制热量为2335kW);冷水泵三用一备,冷却水泵三用一备;冬季配三台独立热水循环泵。溴化锂直燃机设于五层屋面。夏季提供7℃/14℃冷水;冬季提供55℃/45℃热水,均变水量运行。
五、空调系统形式
首层商铺、走廊展位采用定风量全空气空调系统,二~五层商铺、走廊展位采用转轮全热回收空调机组。空调系统分内、外区设置;每个区域按送风参数又划分成若干空调系统;过渡季可加大新风运行。
物业办公、网络机房等房间采用变制冷剂流量多联分体式空调系统(VRF)供冷/供热。
六、通风、防排烟及空调自控设计
空调冷/热源采用中央智能控制系统,控制系统提供强、弱电一体化控制。
控制系统对冷冻水泵采用基于末端主动性调节技术,根据空调末端阀门通断或开度状态的变化建立数学模型结合控制系统数据库,预测出未来时刻空调负荷所需的制冷量和系统的运行参数,调节冷冻水泵各控制柜的变频器输出频率,改变冷冻水泵的转速或启停。
控制系统对冷却水系统采用最佳效率算法进行节能控制,该算法是将制冷主机COP,冷却水泵以及冷却塔风机作为一个整体,通过智能控制算法模型进行计算,找到制冷主机最佳效率点,并以此调节冷却水泵和冷却塔风机的转速或运行台数。
要求循环水泵供应商提供单台水泵特性曲线图样本,其中不仅应包括水泵流量、扬程、轴功率、效率、转速,还应包括电动机额定电压、额定电流、功率因数、效率、转速以及绝缘等级等。
空调机组、新风机组、通风机采用现场 DDC控制,并要求DDC控制器的通信协议符合楼宇控制系统。
所有在消防系统工作时须动作的阀门均采用可就地控制的电动远控型,所有相关的设备均接入消防电源及消防控制系统。
七、心得与体会
本项目大量采用转轮空调机组,节能可观,但为保险起见,选型中溴化锂冷、温水机组的装机容量并未因此而减少。在后来的实际运行中证明,减少冷机的装机容量还是可行的。
转轮空调机组(室外型)均设置在屋面,经送/排风竖井为每一个区域空调。给使用方提供更多的卖场,获得了可观的经济效益,同时也暴露出了一些问题,“冬季转轮空调机组(室外型)的热水盘管的防冻问题”。后通过现场DDC控制器调试,提高传感器防冻温度,水阀全开,极端低温时强制空调机组室内空气循环等措施,解决了机组防冻问题。
本次设计转轮空调机组兼做消防补风设施,自感觉给电气专业消防控制造成了很大难度,控制繁琐,如在遇到此类情况,建议设独立消防补风系统,不再与空调系统合用。
来源:CCHVAC
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全热交换器
全热交换器通常是指一种含有全热换芯体的新风、排风换气设备。在小型家用空调或VRV空调系统中,因不带新风,室内空气品质较差.需要在系统中采用热回收装置。全热交换器是一种高效节能的热回收装置,通过回收排气中的余热对引入空调系统的新风进行预热或预冷,在新风进入室内或空调机组的表冷器进行热湿处理之前,降低(增加)新风焓值。有效降低空调系统负荷,节省能耗和运行费用,有效地解决了提高室内空气品质与空调节能之问的矛盾,在空调系统节能领域中具有不可替代的作用。
全热交换器工作原理
全热交换器工作原理是:产品工作时,室内排风和新风分
别呈正交叉方式流经换热器芯体时,由于气流分隔板两侧气流存在着温差和蒸汽分压差,两股气流通过分隔板时呈现传热传质现象,引起全热交换过程。夏季运行时,新风从空调排风获得冷量,使温度降低,同时被空调风干燥,使新风含湿量降低;冬季运行时,新风从空调室排风获得热量,温度升高。这样,通过换热芯体的全热换热过程,让新风从空调排风中回收能量。
全热交换器分类
全热交换器轮转式全热交换器
以铝、铝合金或纤维纸等板材为基料,浸涂以氯化锂等吸湿剂,做成以平板和波纹板相间排列,断面呈蜂窝状、外形呈轮状,同时进行显热和潜热交换的换热器。常用来利用空调、通风系统的排风预热新风。轮子以旋转方式进行工作,轮芯转至下部时,排风通过,使转轮在冬季被加热,而夏季则被冷却。当轮芯转至上部时,新风流过,冬季被轮芯加热,而夏季则被冷却。在上下交界处设一小区,借新风来清洁轮芯。如在它的基料上不涂吸湿剂,即成为转轮式显热交换器。
全热交换器板翅式全热交换器
板翅式全热交换器主要内部结构为一个板翅式换热器,与一般的板翅式换热器不同,其隔板和板翅是一种特殊材料的薄纸,具有良好的传热和透湿性,而不透气。当进排气的两侧存在湿差和水蒸气压力差时会产生热湿交换从而实现全热回收。
全热交换器特点
全热交换器利用排出空气与进入的新鲜空气进行热湿交换回收能量。冬季运行时,室内排风经过过滤后再通过热回收转轮处理时,转芯的温度升高,水分含量增加,当转芯转过清洗扇后与室外新鲜空气接触,转轮向低温的新鲜空气放出热量和水分,使空气升温增湿。其回收效率可达到70%~90%。夏季与之相反,降低新风温湿度,通过换热从而使空调系统降低能耗,达到节能目的。
全热交换器选型指南
全热交换器,热交换器解决方案,热交换器选型指南
影剧院  百货商场
每人所需新风量Q(m/h)
房间新风换气次数P(次/h)
  确定房间所需新风量时:应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。根据上表推荐数据分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风量数值,取二者中较大值,作为设备选型依据。 某计算机房面积S=50(m2),净高h=3(m),人员n=12(人),若按每人所需新风量计算,取每人所需新风量q=50(m3/h),则新风量  Q1=n·q=12×50=600(m3/h)。  若按房间新风换气次数计算,取房间新风换气次数p=4.5(次/h)。  则新风量Q2=p·s·h=4.5×50×3=675(m3/h)。  由于Q2 &Q1,故取Q2(即675m3/h)作为设备选型参数数据
赵鸿佐,胡鹤钧 主编.中国土木建筑百科辞典·建筑设备工程.北京:中国建筑工业出版社.1999.第308页.
上海现代建筑设计(集团)有限公司,上海市建筑材业市场管理总站主编,建筑节能环保技术与产品设计选用指南
室内外环境,中国建筑工业出版社,2011.01,第35页
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