沉墨的猫：空调系统节能改造要求及解释说明

1、沉墨的猫：空调系统节能改造要求及解释说明最近主持做一空调系统改造，我融入了实际中对空调通风系统的一些实践空调节能经验和 空调维护经验。空调节能除了变频节能，还应重视变风道节能。且获得设计院和空调设备 厂家的支持。故认为是有一定的借鉴意义的，故分享！一、基本情况介绍现要实施改造的是我司办公区空调通风系统，其中采用中央空调供风的开放式办公 区域面积约为 1790 平方。现有空调风柜总送风量为 30000 立方每小时， 180KW 制冷量。 后对空调机房的新风口和回风口做过有限的改造，另在办公区域的楼面上开了 7 处排风口， 安装了屋顶式排风机。二、目前存在和要解决的主要问题1、夏季开空调，办公区仍

2、会感觉较热，一般情况开空调后环境温度为2426 度，天气闷热时，部分区域可达 2829 度。（空调不足）2、不开空调季度，办公区的员工都会反应经常感觉闷热。（通风差）3、当开启室顶抽风机排风时，两边办公室会因异味大而关闭窗户。继而通风流动不 畅而感觉闷热。（环境异味大）4、XXXX前的开放区（约400M2）原为实验室，有独立空调或无空调，原办公区的中 央空调系统设计时不含此区域。现规划要马上用作办公区，办公人员总数约 160 人，需重 新考虑中央空调供风系统。（空调需求增加）三、改造的主要要求1、XXXX前的区域已规划成办公区，需重新按规范设计和布置送风管道系统。2、中央开放式办公区按 160

3、人办公人员考虑设计。空调效果需能达到 24度。3、空调通风系统重新设计，最终完全解决目前存在夏季空调和换季通风问题。同时 设计上要兼顾我司提出的节能控制要求。4、回风系统的要求如下：满足空调通风的要求；控制噪音达到办公室规范要求（重 点是人员的舒适感），会议室区前的空置区现要规划给办公使用；满足消防防火 要求；满足换季时通风节能自动控制转换要求。5、换季通风要求：因为我司的要求是不闷热的舒适性的要求，做为科学的数据验证， 暂提出的验证方法和标准是：在空调风柜的新风进口温度与排风口进口的温差不 大于5C。（如有异议，请及时提出）6、控制系统要求：根据回风温度自动控制冷冻水开启量。各变频器均可实现

4、远程。 各风机、风阀可实现自动、手动控制转换。7、所用材料品牌见“ PE指定材料品牌一览表”8、 表冷器要考虑有做内部清洗用的接口及阀门，管径为DN25。清洗时能关断冷冻水进出水阀，不影响其他设备工作。四、相关情况和要求说明1、 关于影响办公的施工只能在周未的说明：因改造期间预计在67月份进行，而期 间都正常办公，办公区只周六、周日放假，还会有少量员工加班。故方案和施工 都要考虑尽量减少对办公的影响，空调系统不能停运太久，影响空调运行的施工 要求不能超过两天。冷冻水管道的接驳施工需空调全停，需提前计划与协商。2、空调风柜的风机要有变频控制：因为冬季时，室外温度低，温差大，只需小风量 送进室内即

5、可。风量控制需加变频器控制。如果仅用风阀控制送风量不符合节能 要求。变频器品牌见我司统一要求。3、换季不开空调只通风时，新风要求可以不经过表冷器直接向室内送风：因为表冷 器有较大的风阻，直接导致电机的能耗偏高。绕过表冷器，可降低风阻，可以在 相同阻力下增加送风量，也可在相同送风量的情况下减少电机耗电量，可以达到 较好的节能效果。同时不开空调时，送风不经表冷器，还可以减少灰尘附着在表 冷器的几率，减少表冷器清洗的维护成本。（某德资空调设厂叫此技术为变风道 风柜技术，不谋而合啊！）4、各设备材料品牌统一的原因有三点：一是为了保证设备材料品质有最低的保证； 二是为各供应商公平竞争提供基础，避免价底质

6、差的情况发生；三是为了减少同 一类型设备品牌量，以便在日后配件采购有量大谈价基础，和减少配件库存成本。5、现有抽风情况说明：现有抽风因建筑周味长期存在异味气体，导致实际抽风效果 达不到正常效果，具体见附件内第5 条分析。6、关于表冷器排管要求：最好是 4排管。8 排管因风阻大能耗大清洗困难不可接受。 如果 4 排管不能满足要求，可考虑做双表冷段，之间最少要保留 6080 公分的检 修空间。非常特别情况下可用 6 排管，但要特别明确提出并与我们协商确认。附件：曾考虑过的改善方案及相关方案制定时考虑说明（请仔细参考，以便了解各项 要求的依据）1、为解决楼面周围空气异味大的问题，使室内通风有效流通。

7、有建议如下：? 将 XX 车间东侧的排风系统改成送新风系统，另则在 XX 车间的西侧新建直达 楼顶的排风系统。排风管与风量参照东侧排风系统。? 再将楼面排风异味重的排风全部集中起来，采取环保除异味处理，如洗涤塔 处理等。（注：但要做环保除异常处理，工程投资巨大，前期咨询要约 40 万 元，且风机运行能耗大。上报方案后，决定暂时不做这些改善。）2、综合空调不足和换季通风因温差小需大风量通风，提出重新核算后加大空调 送风量和制冷量，以满足开放式办公区的需要。? 经重新计算空调负荷，需选择两台风柜来满足二楼办公区空调需要（含现会议室前约400M空地日后改作办公区的空调需求），因现有空调房空间严重不足

8、，只能安装在楼顶。同时可节省出室内空间约20 M2现办公需独立的空间需求一直很紧张，正好附带这一点好处。? 另外原送风管道因改造工程量大且影响正常办公，暂时无法做改造，需继续使用。? 考虑风管的风速有上限要求，风速大了噪音大，原风管不适合总风量增加了 一倍的需求。后考虑可将主风管一分为二分接两台空调风柜，一个风柜为办 公区的北部供风，一个风柜为办公区的南部供风。北部办公区室内风管、送 风口基本使用现有的不作变化。XXXX前的区域需重新设计和布置送风管道系统。改造后，前半段风管内风速将提升到 8.8m/s ，略高于设计允许的 68m/s 范围，要求根据情况再采取措施控制风噪。后半段与原 3000

9、0风量一样，可以控制到无影响。这样的方案在采取措施后（先建好房，再做设备基础和开 洞，安装设备，最后再驳接风管，施工分在不同周未进行）可保证所有对现 有空调系统有影响的施工都可在周未内完成，不影响正常办公。? 在楼面东南角新建空调房，风柜建立尽量在东南角，一是常年风向是东南向， 二是因为东南角无异味源，取新风更合适。? 风柜移到楼面后，空调回风通道是个问题，结合实际，考虑将现有的屋顶排 风以风管相连，经风机加压后与空调风柜相连，在夏季空调开启时，作为回 风通道。在秋冬季空调不开启时，开启另一排风口作为排风通道。新风、回 风应有消噪设计。现有的回风管上也有接一个排风机至楼面，其他排风口在 办公区

10、布置相对分散和均匀，其回风特性更符合空调设计规范要求，可保证 回风效果。? 加大空调循环风量并不仅局限于空调循环的设计需求，主要是考虑到不开空 调时因取自然风与室内温差小，需要较大的通风量，因不可能再做独立的通 风系统，故考虑在改造时，正好可利用空调送风系统做全新风送风，只需略 加大风柜的送风量，并在全新风时，不经表冷器，减小风阻，即可在气温高 时加大实际送风量，也可气温低时用变频器调节送风量，达到明显的节能目 的。还可减少灰尘附在表冷器上的几率，减少表冷器的清洗成本。另因送风 口布置均匀，送风不易出现普通通风的区域冷热不均的问题，可以避免新风 通道附近的人感觉冷，而出风通道附近的人却感觉热。

11、3、回风加动力：? 这是基于当时提出只换风柜和表冷器的方案，但现有的回风结构导致回风不 畅，风柜的送风量也达不到设备标称值，也就影响了空调效果。? 现有风柜标称风量是 30000M3/H,按空调标准回风一般不低于循环风量的 75%，则风量按不低于 22500M3/H选择风机。另在出风需安装电动风阀，可 根据需要调节回风量和为日后节能自动化控制做好前提准备，避免再次改造。? 因现场条件限制，新风和回风均不适合做成风管直接连接风箱，所以回风只 能直接排到空调机房内，与新风混合后再由风机抽送到室内，运行时风机门 必须要保持关闭。? 原静音箱出口风道净面积比回风管小，增加风阻也是回风不畅的原因，此次改

12、造需考虑对静音箱做适当改造以保证回风量和静音效果都能满足要求。? 回风管不加动力，风流会自动选择从风阻小的墙上的回风口流进，导致回风 主要是从走道回到风机房，这样会导致走道里风流很大。现空置区已规划改 成办公区，则靠近风机房的位置有可能会因干燥、噪音等感觉很不舒适。? 屋顶排风口再利用时， 一定要做成风道再侧接风管，防止日后漏水。4、更换空调风柜表冷器（基于只换风柜的方案）：? 我们联系到原厂家（广州国灵空调有限公司），厂家接受更换表冷器工作， 其他如格力、开利等空调设备公司不接受只更换表冷器的工作。厂家提到原 风柜都是根据现场情况有所订制的，还需到我司现场确认相关尺寸、数据、 现场工作条件，

13、才能确定最终报价。? 厂家还说明，因为风柜的结构和安全因素，更换表冷器工作是需先将风柜拆 散，表冷器就位后再组装风柜的，厂家担心风柜运行多年（已运行 13 年了， 按一般通风设备 1015 年的使用寿命也可以考虑更换了）、风柜内部的铁结 构件锈蚀严重，风柜一旦拆散难以还原，建议我们考虑风柜一起进行更换。 一起更换在时间上也会有优势，新风柜是厂配装好到现场再组装的，不会有 意外情况，拆旧柜和安装新柜 2 个工作日可完成工作；而拆旧柜再组装，遇 见锈螺丝等固定部件时不好进行破坏性的拆除，施工和恢复时间难以确定， 存在较多临时配件加工风险，更换施工可能要 23 天。? 新风柜采用新的保温性和防冷桥技

14、术，关键部件都选用了铝合金或不锈钢材 料，风柜不易生锈，更耐用和可减少冷量损耗。? 在沟通中，我们反馈这层楼空调效果一直令人不满意，厂家在了解了我们21700M办公面积100多人办公，所配风柜表冷器散冷量为180KW寸，从其实践配置经验而言，平均约 105W/M的设备配置是不够的，理论上 105W/M的刚刚 满足办公室空调负荷的设计标准，但风柜在实际配置时还应考虑风柜运行过 程的性能衰减的影响（表冷性表面积尘和表冷器内壁污垢导致换热率降低）， 表冷器的冷量实际一般配置到150W/M2左右。我们现在的表冷器是 4排管180KW冷量，可以考虑更换成 6排管238KW冷量，表冷器面积尺寸一样，厚度增

15、加了 2 排管，不影响更换安装。? 现会议区前空置面积约 400M2 原不是该空调风柜供冷的，现改造后也要供给一 定的空调冷量。所以将原 4排管表冷器更换成 6排表冷器，供冷量增加到 238KW可在办公区域扩张时，提供一定的空调供冷裕量。? 考虑灰尘对空调效果影响大，而我司实际情况进风灰尘量也很大，原普通的 纤维滤网不能满足保护表冷器的效能，厂家也认同我们提出的改进过滤网的建议，改成标准板框式 G3过滤器后，风阻变大，电机要更换，费用约4千元左右，但风机不用更换，可继续使用。5、办公区通风系统：? 关于换季时的通风，因为有异味气体存在建筑周围，以及建筑原设计的结构 和投资成本性价比的考虑，现很

16、难找到一个很合适的方案。比较好的就是大 风量负压风机送风，形成室内正压。但通风效果是与风量、温差相关联的， 一般通风量只有在室外气温低于 22度左右时才会有明显的效果，建议当室外 气温较高时而室内较闷时，还是需考虑延长开中央空调来解决。? 分析我司办公区的情况如下，夏季开空调和冬季低气温时问题不太突出，主 要在夏季前后尚未到开空调的换季时节，气温高，温差小，又因办公区四周 的经理室、玻璃幕墙不易通风，室内空气流动性差，易感觉到气闷；办公区 的周围的一些异味气体的排放，也使得原做的抽风改善变得无效，抽风使室 内形成负压，异味进入时各经理室会将门窗关紧，难于实现自然通风。抽风 大了又出现局部强通风

17、有噪音难于控制的问题，现有的抽风后不得已加了变频，最高只能29HZ运行。所以还是只能重点考虑低压低噪大流量通风方案。 相关方案如下：? 通风方案 1：在南面三处过道（会议室间、医疗室外、风机房外）的窗外安装大流量负压风机，向室内送风。具体考虑如下，玻璃窗户只有一半有效通风面积，先将其全拆除，减小通风阻力。3个窗户总面积为7.14M2，总通风量可达到 90000M3/H 以上，将大大加强通风能力。在窗外安装风机风柜段，室内 侧安装双层百叶窗看起来会美观一些，风机装在风柜中段，风柜进风口安装 电动风阀进行控制和防台风，风机后、百叶窗前安装多层纤维滤网拦截灰尘。风机房前的防火门要移装到楼梯口前，以便

18、风道不会被随意关闭。负压风机、 风阀与楼顶抽风机、空调风柜做成自动联动系统，实现根据气候条件自动化 控制和避免不必要的能耗浪费。方案特点：施工难度低，成本相对较小，南 面大流量送风，形成室内正压，可避免异味气体因抽风倒灌，再从北面玻璃 幕墙、楼顶抽风、小办公室门窗多处排出形成通风。缺点是窗户改后自然采 光被挡，且三处通道在开通风时将有强烈的风流感，防火门移装到楼梯口前， 开门见楼梯易产生一定危险，需另行采取措施处理。? 通风方案 2：在会议室前空置区域，在楼面沿东西方向打开一条采光、通风通 道，以大流量风机向相室内送风。其特点：通风面积大，风速相对小，可自 然采光。但成本高，约是方案一的 34

19、 倍，楼面开孔防水要求高，送风距异 味源较近，还有防盗等问题需考虑。? 通风方案 3：将北面玻璃幕墙上半段改造向前推出约2 米，利用推出空间安装低压大流量排风机。推出的空间有更大的面积，可降低通风流速。但其负压 排风与楼顶排风功能相同，同时造成室内负压会导致异味随窗户四处倒灌， 弊大于利，目前异味未处理前不宜采用。? 关于大流量负压风机：其应用的条件需要进出风及风流的通道无阻碍、通风 顺畅。其运行噪音低，风量大，功率小，配合办公区楼顶已有的抽风机可以 在办公区得到很好的应用。? 关于节能空调、水帘（濂）空调：其原理都是利用空气通过水膜（帘）时， 水蒸发吸收空气热量降低送风温度，在降温的同时，水

20、会蒸发进入空气中， 湿度增加可达83%RF以上。空气含湿量高时，人不易出汗则会感觉气闷，湿 度大也不利电脑等电器设备使用、纸质文件保管（易受潮）。同时其降温效 果视空气的相对湿度而定，空气越干燥效果越好，空气湿度大时，则效果不 明显，因此一般不适于办公室使用。? 关于强通风设备：强通风设备一般用于不开空调季节或空调效果差的区域， 因送风温差小环境温度高，要令人感觉舒适就得加大风速，就像吹风扇一样， 快速风流加快人体表面水份蒸发而感觉有些舒适。但强通风大风速也有一些 缺点：噪音大，需要宽敞的空间保持通风流畅和衰减音波能量，不能长时间 对准人员裸露皮肤，要靠近需求人群。一般应用在人员流动性强、空间

21、宽敞、 通风顺畅、可以短时间接受噪音的场所。我司办公区吊顶后空间有限，人员集中，流动性不强，采取强通风后的噪音控制、还有强通风设备的布置美观 化，目前还没有很合理的解决方案。6、关于现旧二楼的空调设计资料，因 PE原工作交接有断层，相关设计资料查无 果。现联系了设计院，依照我司以前办公区图纸，应用专业软件进行了空调负荷 模拟计算以供参考，冷负荷计算表另见附件。相关计算依据和计算结果简摘如下：?夏季空调室外干球温度 C33.70?夏季空调室外湿球温度 c27.80?夏季空调日平均温度c30.50?室内空调设计温度 c26(注：这是国家节能要求的设计标准,但实际使用时要低到 24以下才有明显空调效

22、果，所以实际设置设备时 要有放大系数)总高度(m)总面积2、(m )冷负荷(KW)新风冷负荷总冷负荷(KW)冷指标2、 (w/m )4.51785183.2625.45208.71116.92? 计算结果表明，空调总冷负荷需208.71KW，考虑设备日常性能衰减等因素，实际设备应按1.2倍以上系数配置，即应约为 250KW，现有表 冷器的换冷能力才180KW。设计院分析，当年设计有以下 4点可能没 有考虑周全：1、一层大堂没有纳入计算面积；2、97年办公电脑并不普及，当年设计都没有要计算电脑发热量，而现规范中电脑设备发热 量约是人员的2倍值左右；3、办公人员数量少于现在，据PE最早的职员(黄XX)说，办公区空调自2002年生产扩展后，办公区经历了 3 次格局变化，办公格位增加约1倍，2004年后办公区就有空调不足的现象。4、空调设备配置仅按理论设计量选择，没有乘于系数值。? 新二楼办公区是2004年扩建的，建筑面积只有 1500M2,有两台空调 风柜，总送风量为 54000M 3/H，表冷器换冷量为310KW。这些数据值