連載· 42 |《變風量空調系統》——第七章 變風量空調設計應用實例
2018-04-27
7.1華電電力科學研究院辦(ban)公樓(lou)低溫送風變風量空調設計應用
7.1.1 工(gong)程概況
華電電力(li)科(ke)學研究院辦公大樓位于浙江省杭州市，總建筑(zhu)面積約 16000m2 大樓夏季冷源(yuan)采(cai)用(yong)冰蓄(xu)冷，為(wei)充分利用(yong)冰蓄(xu)冷系統提供的(de)高品位冷源(yuan)，大樓部分辦公樓的(de)中央空(kong) 調(diao)設(she)計采(cai)用(yong)低(di)溫送風變風量空(kong)調(diao)方(fang)式，其余區(qu)域則(ze)采(cai)用(yong)常規的(de)風機盤(pan)管加新風系統空(kong)調(diao) 方(fang)式，本文(wen)將(jiang)著重描(miao)述低(di)溫送風變風量空(kong)調(diao)系統的(de)設(she)計和(he)運行情況。
7.1.2變風量低溫送風空調系統設計
1. 系統(tong)冰蓄冷(leng)冷(leng)源設計
大樓冷源為冰(bing)蓄冷系(xi)統，采(cai)用主機上游串聯、分量蓄冷模式。系(xi)統配(pei)置兩臺雙工(gong)況主機，采(cai)用不完全凍結(jie)式納米導熱復合蓄冰(bing)盤管(guan)，設(she)計有 5 種運(yun)行(xing)模式以滿足(zu)不同的(de)運(yun)行(xing)需求：
（1）主機(ji)制冰(bing)模式(shi)，該模式(shi)下主機(ji)在夜間低谷電期間運行制冰(bing)工(gong)況制冰(bing)。
（2）主機(ji)制冰兼供冷(leng)模式，該(gai)模式下主機(ji)在(zai)夜間低谷(gu)電期(qi)間運行(xing)制冰工(gong)況制冰，同(tong)時(shi)通過閥門(men)調節(jie)實(shi)現供冷(leng)，滿(man)足(zu)夜間辦公加班的供冷(leng)需求。
（3）主機與融冰(bing)聯合供冷(leng)模式，同時為末端提供冷(leng)源。
（4）融冰單(dan)供冷模式，利(li)用蓄冰裝置單(dan)獨提供冷源以節(jie)約運行費用。
（5）主機單供(gong)冷(leng)模式，利用(yong)主機單獨為末端提供(gong)冷(leng)源。
大樓的(de)低溫乙二醇(chun)冷(leng)源系(xi)統(tong)與末(mo)端冷(leng)水系(xi)統(tong)采用板(ban)(ban)式換熱器隔開(kai)，低溫送(song)風(feng)系(xi)統(tong)與常規風(feng)機盤管加新風(feng)系(xi)統(tong)分別采用兩(liang)個板(ban)(ban)式換熱器，乙二醇(chun)側均采用 3.5℃ /11℃的 供回水溫度，冷(leng)水側前者(zhe)采用(yong) 5℃ /12℃的(de)供回水溫(wen)度，后者采用 7℃ /12℃的供回水溫度。
2. 低溫送風(feng)變風(feng)量空(kong)調系統(tong)設計參數(shu)
典型低(di)溫送風變(bian)風量空調系統的設(she)計參(can)數見表 7- 1。
表 7-1低溫(wen)送風變風量空調系統設計參(can)數
注：VAV 采(cai)用 HYD 型(xing)單風道，低(di)溫送風口(kou)用 SL-24 型。
3. 末端設計選型
（1）變風量(liang)末端裝置選(xuan)型(xing)。
常用(yong)的變風(feng)量(liang)末端有 3 種：單(dan)風(feng)(feng)道(dao)型、串聯型風(feng)(feng)機動(dong)力(li)箱和并聯型風(feng)(feng)機動(dong)力(li)箱。單(dan)風(feng)(feng)道(dao)型變風(feng)(feng)量末端無動(dong)力(li)設備(bei)，如圖(tu) 7-1（a）所示。系統運行時，由空調機組送(song)出的一次風(feng)，經單(dan)風(feng)道(dao)型變(bian)風(feng)量(liang)(liang)(liang)末端內置的風(feng)閥調節后送(song)入空調區域。考(kao)慮(lv)到在(zai)辦(ban)公場所應用(yong)，設(she)計吊頂高(gao)度不高(gao)，同時為簡化系統，采用(yong)了(le)無再(zai)熱(re)器 的冷熱(re)型單(dan)風(feng)道(dao)變(bian)風(feng)量(liang)(liang)(liang)末端。采用(yong)該形式(shi)，單(dan)風(feng)道(dao)末端是(shi)依(yi)靠(kao)系統送(song)來的冷風(feng)或(huo)熱(re)風(feng)實 現供冷或(huo)供熱(re)，供冷工況時，送(song)風(feng)量(liang)(liang)(liang)隨(sui)室溫(wen)增加(jia)（冷負(fu)荷增加(jia)）而(er)(er)增加(jia)，供熱(re)工況則送(song) 風(feng)量(liang)(liang)(liang)隨(sui)室溫(wen)降低（熱(re)負(fu)荷增加(jia)）而(er)(er)增加(jia)，運行性能(neng)如圖 7-1（b）所示(shi)。
圖 7-1 冷熱型單風(feng)(feng)道變(bian)風(feng)(feng)量末端
（2）低溫(wen)送風口(kou)選型。
低溫送(song)風(feng)系(xi)統(tong)送(song)風(feng)散流(liu)器的形式應根據所采(cai)用(yong)(yong)的末(mo)端(duan)(duan)裝(zhuang)置的類型確定。因本系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)(yong)單風(feng)道型末(mo)端(duan)(duan)裝(zhuang)置，因此需(xu)要采(cai)用(yong)(yong)適(shi)合(he)低溫送(song)風(feng)的散流(liu)器，以 解決氣流組織和(he)防結露(lu)問(wen)題。
本系(xi)統采(cai)用(yong)射流(liu)型低(di)(di)溫送(song)(song)風口(kou)(kou)，該低(di)(di)溫風口(kou)(kou)的(de)(de)關鍵部(bu)件是送(song)(song)風芯體(ti)(ti)，送(song)(song)風芯體(ti)(ti)由許多噴口(kou)(kou)組成(cheng)(cheng)，一次低(di)(di)溫風以(yi)較高的(de)(de)速度通過(guo)噴口(kou)(kou)，形成(cheng)(cheng)負壓并大量卷吸周圍空氣(qi)，從而使送(song)(song)風氣(qi)流(liu)在離開噴口(kou)(kou)的(de)(de)較短距離內已成(cheng)(cheng)為一次風和室內回風的(de)(de)混合體(ti)(ti)。另(ling)外，送(song)(song)風氣(qi)流(liu)通過(guo)低(di)(di)溫風口(kou)(kou)的(de)(de)送(song)(song)風殼體(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)貼附射流(liu)，達到良好的(de)(de)氣(qi)流(liu)組織(zhi)；送(song)(song)風芯體(ti)(ti)采(cai)用(yong)低(di)(di)導熱材料，防止結露現象(xiang)的(de)(de)發生，送(song)(song)風示意圖如圖 7-2 所示。
圖 7-2 低溫風(feng)口送風(feng)氣流組織(zhi)
4. 低溫(wen)送風變風量空調系統(tong)的控制
空調機(ji)組（AHU）承擔了辦公區域的空(kong)調負荷來源，同時為變(bian)風量末端裝置(zhi)提供制冷 / 采(cai)暖一次(ci)風，控(kong)制系統對(dui)其(qi)控(kong)制的重點(dian)在于按設(she)計要求(qiu)完成(cheng)空氣處理過(guo)程、 優(you)化控(kong)制過(guo)程以(yi)及協同變風量末(mo)端的工作(zuo)，根據(ju)負荷(he)需求(qiu)變頻調節 AHU 送風(feng)(feng)機的(de)頻率以提供合適的(de)冷(leng)、熱量。變風(feng)(feng)量空調系(xi)統是一個(ge)多回路(lu)(lu)的(de)動態(tai)的(de)調節(jie)過程，且各回路(lu)(lu)的(de)調節(jie)又相互關聯，通過自(zi)控系(xi)統可以實現系(xi)統各回路(lu)(lu)的(de)有效控制(zhi)(zhi)(zhi)，具有靜壓控制(zhi)(zhi)(zhi)、送風(feng)(feng)溫度控制(zhi)(zhi)(zhi)、新風(feng)(feng)控制(zhi)(zhi)(zhi)、排風(feng)(feng)控制(zhi)(zhi)(zhi)、開關機控制(zhi)(zhi)(zhi)以及報警(jing)功能等多個(ge)控制(zhi)(zhi)(zhi)循環。
（1）靜(jing)壓(ya)控(kong)制：在送風(feng)(feng)管上設置的(de)靜(jing)壓(ya)傳感器，根據(ju)設定靜(jing)壓(ya)值(zhi)與實測值(zhi)的(de)偏(pian)差(cha)來 變頻調(diao)節送風(feng)(feng)機的(de)轉(zhuan)數，同時根據(ju)各(ge)個 VAV 的(de)閥位開度(du)以改變靜壓(ya)設定值，兼顧穩定和(he)節能運行。
（2）送風(feng)溫度(du)控制：根據設定送風(feng)溫度(du)與實測(ce)值(zhi)的偏差調節電動(dong)冷 / 熱水(shui)閥的開度。
（3）新風(feng)控制：在新風(feng)管上設置的風(feng)速(su)傳感器，空調(diao)運行季根(gen)據最(zui)小設定新風(feng)量(liang)值 與實測值的偏差以調(diao)節新風(feng)閥和回(hui)風(feng)閥的開度；過渡季采用全新風(feng)運行。
（4）開(kai)關機控制：根據(ju)需求(qiu)可利用時間表來實(shi)現(xian)定(ding)時開(kai)關機。
（5）報警功(gong)能：當出現過濾網(wang)阻塞、風機故障(zhang)、傳感(gan)器(qi)故障(zhang)等情況時能及(ji)時判斷，切斷電源或報警提醒。
自控(kong)系(xi)統具有友(you)好的(de)(de)工作(zuo)界面和強大的(de)(de)數據存儲功(gong)能，如圖 7-3 所示。
圖(tu) 7-3 自控系統界面圖
a）AHU5-2 機組示(shi)意(yi)
（b）參數記錄
