連載· 34 |《變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)》——5.5 新型變風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計案例
2018-02-23
以下假定同一商務(wù)寫字樓在不同地域(分別位于北京、上海、廣州)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)層變 風(fēng)量空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計,并給出三種標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計范例。
5.5.1項目概況
該寫字樓為高層建筑,標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積為 1971.6m2,設(shè)計層高為 4.2m,吊頂以下為 2.7m,中央空調(diào)冷源采用離心式水冷機(jī)組,熱源采用燃?xì)忮仩t。水系統(tǒng)高低分區(qū),夏季低區(qū)冷凍水設(shè)計供回水溫度為 5/12℃,高區(qū)通過板式換熱器供冷,冷凍水供回水溫度為 6/13℃。末端空調(diào)采用變風(fēng)量大溫差低溫送風(fēng)系統(tǒng),空調(diào)送風(fēng)溫度設(shè)計值為 12℃,室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點(diǎn)為內(nèi)區(qū) 25℃、50%,外區(qū) 26℃、50%,室內(nèi)噪聲要求不大于 45dB。
5.5.2空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)按內(nèi)外分區(qū)設(shè)置,距離外墻 4m 以內(nèi)為外區(qū),并且將外區(qū)分為東西南北、 四角,共八個區(qū)域分別進(jìn)行逐時負(fù)荷計算,內(nèi)區(qū)作為一個區(qū)域進(jìn)行負(fù)荷計算,空調(diào)時間 8 :00~18 :00。不同地區(qū)空調(diào)冷負(fù)荷計算結(jié)果見表 5-23~ 表 5-25,逐時單位面積冷負(fù) 荷變化曲線如圖 5-22~ 圖 5-24 所示。標(biāo)準(zhǔn)層總面積 1971.6m2,外區(qū)空調(diào)面積 612.5m2, 內(nèi)區(qū)空調(diào)面積 1008m2??照{(diào)面積冷指 標(biāo):北京 105.7W/m2、 上 海 117.7W/m2、廣州 115.1W/m2;總建筑冷指標(biāo):北京 86.9W/m2、上海 96.8W/m2、廣州 94.8W/m2。
根據(jù)不同地域的空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn),進(jìn)行變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計,具體空調(diào)末端設(shè)備配置情況見表 5-26。根據(jù)總尖峰負(fù)荷進(jìn)行空調(diào)處理機(jī)組選型設(shè)計,選型結(jié)果見表 5-27。根 據(jù)各區(qū)域負(fù)荷情況,進(jìn)行末端設(shè)備配置設(shè)計,選型結(jié)果見表 5-28、表 5-29。
1. 內(nèi)外分區(qū)示意圖如圖5-21所示。
圖 5-21 內(nèi)外分區(qū)示意圖
表 5-23 北京地區(qū)負(fù)荷計算結(jié)果 (W/m2)
表 5-24 上海地區(qū)負(fù)荷計算結(jié)果 (W/m2)
表 5-25 廣州地區(qū)負(fù)荷計算結(jié)果 (W/m2)
表 5-26 空調(diào)末端設(shè)備配置情況
表 5-27 空調(diào)處理機(jī)組配置情況
圖 5-22 北京地區(qū)不同朝向分區(qū)的逐時面積冷負(fù)荷變化曲線圖(W/m2)
圖 5-23 上海地區(qū)不同朝向分區(qū)的逐時面積冷負(fù)荷變化曲線圖(W/m2)
圖 5-24 廣州地區(qū)不同朝向分區(qū)的逐時面積冷負(fù)荷變化曲線圖(W/m2)
表 5-28 空調(diào)末端設(shè)備配置數(shù)量表
表 5-29 變風(fēng)量空調(diào)智慧控制柜(RM5600)選型配置情況
2. 三種典型區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)層空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)平面圖
(1)北京地區(qū):內(nèi)區(qū)單風(fēng)道,風(fēng)機(jī)盤管。
(2)上海地區(qū):內(nèi)區(qū)單風(fēng)道,外區(qū)并聯(lián)。
(3)廣州地區(qū):內(nèi)區(qū)單風(fēng)道,外區(qū)單風(fēng)道。
3. 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能分析
(1)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的年運(yùn)行耗電量計算。北京、上海、廣州三個地區(qū)辦公樓的夏 季制冷運(yùn)行時間分別假定為 3 個月、4 個月和 5 個月,商務(wù)寫字樓空調(diào)一周工作 5 天, 則夏季制冷空調(diào)實(shí)際運(yùn)行天數(shù)大約分別按 60 天、80 天、120 天計算,每天運(yùn)行時間為 10h;冬季制熱空調(diào)實(shí)際運(yùn)行天數(shù)大約分別按 85 天、60 天、0 天??紤]部分負(fù)荷的影響, 采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)時,其風(fēng)系統(tǒng)的年運(yùn)行耗電量計算結(jié)果見表 5-30~ 表 5-32。
表 5-30 北京地區(qū)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行耗電量
注 1. 空氣處理機(jī)組變頻器的最低頻率按 20Hz 考慮,25% 負(fù)荷工況下,變頻器按最低頻率運(yùn)行。
2. 空調(diào)末端設(shè)備配置情況參見表 5-28,并聯(lián)式風(fēng)機(jī)動力型 VAV-TMN 的風(fēng)機(jī)功率參見表 5-4,FP-6.3WA 的風(fēng)機(jī)功率為 39W。
3. 上海、廣州地區(qū)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)與上述兩點(diǎn)相同。
(2)定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的年運(yùn)行耗電量計算。如采用定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,空氣處 理機(jī)組的風(fēng)量需按照各分區(qū)最大風(fēng)量的和進(jìn)行配置,其具體的配置情況見表 5-33。
表 5-33 空氣處理機(jī)組配置情況
表 5-31 上海地區(qū)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行耗電量
表 5-32 廣州地區(qū)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行耗電量
采用定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)時,其風(fēng)系統(tǒng)的年運(yùn)行耗電量見表 5-34。
表 5-34 定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)年運(yùn)行耗電量
(3)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能率。相對于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)時的 節(jié)能率見表 5-35。
表 5-35 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能率
北京、上海、廣州地區(qū)辦公樓變風(fēng)量系統(tǒng)風(fēng)管平面圖如圖 5-25~ 圖 5-27 所示。
圖 5-25 北京地區(qū)某辦公樓變風(fēng)量系統(tǒng)風(fēng)管平面圖
(外區(qū)并聯(lián) VAV BOX,內(nèi)區(qū)單風(fēng)道)
圖 5-26 上海地區(qū)某辦公樓變風(fēng)量系統(tǒng)風(fēng)管平面圖
(外區(qū)并聯(lián) VAV BOX,內(nèi)區(qū)單風(fēng)道)
圖 5-27 廣州地區(qū)某辦公樓變風(fēng)量系統(tǒng)風(fēng)管平面圖
(內(nèi)、外區(qū)單風(fēng)道)