連載· 42 |《變風量空調(diào)系統(tǒng)》——第七章 變風量空調(diào)設(shè)計應(yīng)用實例
2018-04-27
7.1華電電力科學研究院辦公樓低溫送風變風量空調(diào)設(shè)計應(yīng)用
7.1.1 工程概況
華電電力科學研究院辦公大樓位于浙江省杭州市，總建筑面積約 16000m2 大樓夏季冷源采用冰蓄冷，為充分利用冰蓄冷系統(tǒng)提供的高品位冷源，大樓部分辦公樓的中央空 調(diào)設(shè)計采用低溫送風變風量空調(diào)方式，其余區(qū)域則采用常規(guī)的風機盤管加新風系統(tǒng)空調(diào) 方式，本文將著重描述低溫送風變風量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計和運行情況。
7.1.2變風量低溫送風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
1. 系統(tǒng)冰蓄冷冷源設(shè)計
大樓冷源為冰蓄冷系統(tǒng)，采用主機上游串聯(lián)、分量蓄冷模式。系統(tǒng)配置兩臺雙工況主機，采用不完全凍結(jié)式納米導熱復合蓄冰盤管，設(shè)計有 5 種運行模式以滿足不同的運行需求：
（1）主機制冰模式，該模式下主機在夜間低谷電期間運行制冰工況制冰。
（2）主機制冰兼供冷模式，該模式下主機在夜間低谷電期間運行制冰工況制冰，同時通過閥門調(diào)節(jié)實現(xiàn)供冷，滿足夜間辦公加班的供冷需求。
（3）主機與融冰聯(lián)合供冷模式，同時為末端提供冷源。
（4）融冰單供冷模式，利用蓄冰裝置單獨提供冷源以節(jié)約運行費用。
（5）主機單供冷模式，利用主機單獨為末端提供冷源。
大樓的低溫乙二醇冷源系統(tǒng)與末端冷水系統(tǒng)采用板式換熱器隔開，低溫送風系統(tǒng)與常規(guī)風機盤管加新風系統(tǒng)分別采用兩個板式換熱器，乙二醇側(cè)均采用 3.5℃ /11℃的 供回水溫度，冷水側(cè)前者采用 5℃ /12℃的供回水溫度，后者采用 7℃ /12℃的供回水溫度。
2. 低溫送風變風量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
典型低溫送風變風量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)見表 7- 1。
表 7-1低溫送風變風量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
注：VAV 采用 HYD 型單風道，低溫送風口用 SL-24 型。
3. 末端設(shè)計選型
（1）變風量末端裝置選型。
常用的變風量末端有 3 種：單風道型、串聯(lián)型風機動力箱和并聯(lián)型風機動力箱。單風道型變風量末端無動力設(shè)備，如圖 7-1（a）所示。系統(tǒng)運行時，由空調(diào)機組送出的一次風，經(jīng)單風道型變風量末端內(nèi)置的風閥調(diào)節(jié)后送入空調(diào)區(qū)域?？紤]到在辦公場所應(yīng)用，設(shè)計吊頂高度不高，同時為簡化系統(tǒng)，采用了無再熱器 的冷熱型單風道變風量末端。采用該形式，單風道末端是依靠系統(tǒng)送來的冷風或熱風實 現(xiàn)供冷或供熱，供冷工況時，送風量隨室溫增加（冷負荷增加）而增加，供熱工況則送 風量隨室溫降低（熱負荷增加）而增加，運行性能如圖 7-1（b）所示。
圖 7-1 冷熱型單風道變風量末端
（2）低溫送風口選型。
低溫送風系統(tǒng)送風散流器的形式應(yīng)根據(jù)所采用的末端裝置的類型確定。因本系統(tǒng)采用單風道型末端裝置，因此需要采用適合低溫送風的散流器，以 解決氣流組織和防結(jié)露問題。
本系統(tǒng)采用射流型低溫送風口，該低溫風口的關(guān)鍵部件是送風芯體，送風芯體由許多噴口組成，一次低溫風以較高的速度通過噴口，形成負壓并大量卷吸周圍空氣，從而使送風氣流在離開噴口的較短距離內(nèi)已成為一次風和室內(nèi)回風的混合體。另外，送風氣流通過低溫風口的送風殼體形成貼附射流，達到良好的氣流組織；送風芯體采用低導熱材料，防止結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生，送風示意圖如圖 7-2 所示。
圖 7-2 低溫風口送風氣流組織
4. 低溫送風變風量空調(diào)系統(tǒng)的控制
空調(diào)機組（AHU）承擔了辦公區(qū)域的空調(diào)負荷來源，同時為變風量末端裝置提供制冷 / 采暖一次風，控制系統(tǒng)對其控制的重點在于按設(shè)計要求完成空氣處理過程、 優(yōu)化控制過程以及協(xié)同變風量末端的工作，根據(jù)負荷需求變頻調(diào)節(jié) AHU 送風機的頻率以提供合適的冷、熱量。變風量空調(diào)系統(tǒng)是一個多回路的動態(tài)的調(diào)節(jié)過程，且各回路的調(diào)節(jié)又相互關(guān)聯(lián)，通過自控系統(tǒng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)各回路的有效控制，具有靜壓控制、送風溫度控制、新風控制、排風控制、開關(guān)機控制以及報警功能等多個控制循環(huán)。
（1）靜壓控制：在送風管上設(shè)置的靜壓傳感器，根據(jù)設(shè)定靜壓值與實測值的偏差來 變頻調(diào)節(jié)送風機的轉(zhuǎn)數(shù)，同時根據(jù)各個 VAV 的閥位開度以改變靜壓設(shè)定值，兼顧穩(wěn)定和節(jié)能運行。
（2）送風溫度控制：根據(jù)設(shè)定送風溫度與實測值的偏差調(diào)節(jié)電動冷 / 熱水閥的開度。
（3）新風控制：在新風管上設(shè)置的風速傳感器，空調(diào)運行季根據(jù)最小設(shè)定新風量值 與實測值的偏差以調(diào)節(jié)新風閥和回風閥的開度；過渡季采用全新風運行。
（4）開關(guān)機控制：根據(jù)需求可利用時間表來實現(xiàn)定時開關(guān)機。
（5）報警功能：當出現(xiàn)過濾網(wǎng)阻塞、風機故障、傳感器故障等情況時能及時判斷，切斷電源或報警提醒。
自控系統(tǒng)具有友好的工作界面和強大的數(shù)據(jù)存儲功能，如圖 7-3 所示。
圖 7-3 自控系統(tǒng)界面圖
a）AHU5-2 機組示意
（b）參數(shù)記錄
