上海某中心空调设计方案

1、上海某中心空调设计方案 上海某中心空调设计方案工程概况冷热源系统 文化中心，占地面积6? 7万平方米, 总建筑面积14万平方米，其中地上为单层的 18,000座 多功 能剧场及环绕主场馆的周边六层建筑，地下 为两层建 筑。夏季空调最大设计冷负荷为 14950kW(4250Rt),冷负荷指标为119W/m2;冬季空调最大设计热负荷为9200kW热负荷指标为 74W/m2负荷率八供冷时间/天Q供热时间/天Q-100A3W2g|75。60-P25.5250Q25Q25Q4W203合计门180天心90夭3文化中心毗邻黄埔江边，根据水文资料，黄埔江水表层温度夏季为26-32 C,中下层水温只 有15-

2、22 C;冬季表层最低温度为 3? 8C，中下层 水温为 10? 15 C2。江水的温度特性使得黄浦江 水成为水 源热泵的理想热源，不过由于江水水质属于V类，水中杂质比拟多，需要使用防腐措施，但是结合水过滤系统恰好可以满足需求。釆用江水源作为空调系统冷热源，通过输入少量的高品位能源如电能，实现低温位热能向高温位转移，可大幅降低用户的能源使用费用，减轻环保 压力0表2上海黄浦江表层水温实测数据。 C年平均水温Q年摆咼水温8月年盘低水温1月 ？18. 9P32.233.2?考虑到本工程夏季冷负荷比冬季热负荷大很多，而夜间冷负荷需求又较小的特性，文化中心采用了江水源热泵和冰蓄冷空调相结合的方案。夏季

3、夜间在满足冷负荷需求同时可以利用夜间低谷电力蓄冰,日间电力顶峰时使用蓄冰的冷量和江水源热泵机组联 合运行，实现日间的冷量 供给。冬季江水源热泵制热 可满足约55%总热 负荷量，其余使用锅炉辅助制热。该系统配置共采用了 5台三级压缩离心式冷水机组，其中3台为650Rt的江水源双工况蓄 冰离 心式冷水机组，另2台为650Rt的江水源热泵离心式 冷水机组。夏季供空调冷水 6 C/13 C,釆用了大温 差小流量方案，进一步节省运行费用；冬季那么提供40 C/45 C的空调热水。三级压缩离心式冷水机组本工程采用的三级离心式冷水机组，能提供 超常 压头和超常的负荷调节范围，不仅冬季可以 提供高温 热水，而

4、且夏季也可以实现制冰工况与 制冷工况的安 全切换，这是常规的单级离心式冷 水机很难完成的。 另外与螺杆机组蓄冰相比， 离 心机具有单机制冷量大、 效率高的优点，不仅能 节省工程的初投资，而且还可 以节约系统的运行 费用，其投资回收年限远短于螺杆 机。文化中心采用的三级压缩式离心机组为电 机与压 缩机直接传动，无齿轮传动的损耗，机组 运行可靠， 且具有变流量补偿功能，其变流量范 围更宽广，极其 适合应用于大温差小流量系统， 这样进一步节省了冷 水系统整体运行能耗。文化中心采用的三级压缩式离心机组使用 了环境友好型制冷剂R123o根据国标?制冷剂编号方法和安 全性分类?新版GB/T 7778-20

5、21的定义，R123和R134a 都是环境友好型的制冷 剂，都可以在美国绿色建筑协 会的LEED评价 标准中获得评分。但是 R123采用负压 运行，冷 媒泄漏量小，从臭氧层破坏、温室效应、高R123 机效节 能、短的大气寿命等几个方面综合评价，组对环境的综合影响要比 R134a机组小。江水源冰蓄冷系统本工程中的冰蓄冷系统采用了3台三级压缩离心式冷水机组，单台空调工况(6 C/13 C)制 冷量为 2286kW(650Rt)COP=5.1,制冰工况3 C1-51498kW(426Rt)COP=4.4;蓄冰装置总蓄冰量为 32000kWh(9098Rth),占设计日空调总冷量的20% o载冷剂采用

6、体积比为25%勺乙二醇溶液。冰蓄冷系统在控制上釆用了成熟的分量蓄冰，设计釆用主机优先的运行策略，局部负荷时可融冰优先运行。空调冷却水直接使用分级过滤处理后的江水，减少了污垢，提高了换热效率。同时，机组 换热 器中采用铜镰合金管，加强了防腐功能，并 配备自动 清洗装置，提高了机组长期运行的可靠 性和性能稳定 性。江水源热泵系统本工程的江水源热泵系统釆用了 2台 2286kW(650t)三级压缩离心式热泵冷水机组，夏季江 水设计温度为30 C/35 C,提供6 C/13C的空调冷水，COP=? 1;冬季江水设计温度为 6.77 C /3 C,提供 40 C/45 C的空调热水，COP=4.1o从

7、以上参数可以看出机组制冷能效并不突出，其 节能优 势在于供热工况。由于冬季大局部运行时 间均优于设 计工况，全年综合考虑其节能效果明 显。为了减少换热损失和防止水系统污染，考虑到热 泵机组换热器的特点，热泵机组采用阀门切 换方式而 双工况机组那么不切换见表 3o表3江水源机组水源切换方式机姐Q热泵机组门双工况机组卩冷凝器乜江水经扳式换热器后二次进入机组卩江水克接进入机妙蒸发器卞用户鑑冷水进入系统。用戶谛乙二醇进入系统Q冬季8冷凝器&用户端热水进入系统门汇水直接进入机组卫切换方式门阀门切换J丕切换？系统集成江水源热泵机组在夏季和冰蓄冷机组联合供冷，约占设计冷负荷的40%;冬季由于江水温 度较低,

8、 为保证供热品质，采用热泵机组和锅炉联合供热，热泵机组供热量约为设计负荷的6000设计日负荷平衡表见图1和图2。goo3oggggg 8gggggggggggg e? ? w ? ? ? ? ? ? ? ?IZCOVS9 卜 0 6 0860 ZCOUe I I I I I I I oi 11 1?888g88888S8 S?-A4?eM *- ? 1 A-4 Z口锅炉供迫口浑泵机组供炳20009$ 6$g$ 8$ 00 2S gSS8S 88SSSS8 83 8SSg罕wnTO0甲 SI00:SSEg Y8-Y8_8 C7?000370080 zroo1SOOO时何图I夏季设计日100%负荷

9、平衡表 图2冬季设计日100%负荷平衡表能效评价为分析联合运行的经济性，将本工程与常规方案离心式冷水机组与锅炉供热进行比照。表4冷热源方案根本配置冷源Q万案WV离心式冷水机组冷却塔Q燃气锅炉9万案二 3江水源热泵离心机江水源玫XO轉期江水源热泵离业机燃气锅炉门常规方案中，夏季采用离心式冷水机组供 冷，冷 冻水7/12 C,冷却水32/37 C, C0P5 I;冬季 使用燃气锅炉供热，热水 40/45 C o两方案均采用同品牌水冷离心机组，初投资 比拟见下表。表5初投资比拟万元万案方案二农主机，700热泵机组#350500制冷用泵刃5制冷用泵良管100冷却塔11047013供热饭式换热器VV22

10、供热根式换热器Q16江水期癒如200供热泵V-江水取水设篠300V 12供热泵Q毘气谒炉匚90燃气锅炉Q!50总价厂1,009总价#迄021在计算年运行费用时，根据设备的局部负荷性能计算在各负荷率下的逐时负荷，进而得到各负荷下的逐时费用，从而计算出全年运行费用。计算时尽量保证机组满负荷运行，再以其他机组配合运行。方案一和方案二夏季和冬季运行费用见图4。方条二5 竽方就二冬爭方条一冬爭方? 5 爭100%a 75%50%25%400 600图3全年运行费用比拟万元系统与常规系统冷水机组冷却塔+燃气锅炉相比，夏季运行节电约 202500kWh相当 于节煤 82吨；冬季节煤约139吨，节能效果明显。总结初投资和运行费用，方案总体比拟结果如下：表6方案总体比拟万元方秦名称Q万案YYv方案二Q供冷门供冷门采暖Q技术特征2冷水杭组舲却 塔H燃气課炉门江水滤热泵水遽 酬蘆於+燃气锅炉4SOBS 剪1009A2021*每年运行费用农396 286 *298 Q158 P每年运行费用&682 v456