商业广场空调系统方案确定与经济性分析Word格式文档下载.docx
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②可以按照管路的竖向将建筑物或者构筑物的若干层划分为一个系统，分别设置成不同的管路系统，以增加系统使用的灵活性；
③对于高层建筑物或者构筑物，在标准层和公共部分都设置有转换层，所以在设计中也常常以转换层为竖向分区点。
在本论文的设计中，由于不同的房间的用途、功能和性质基本上是相同的，所以在划分空调系统的环路时是依据的使用功能。
3.2常见空调方式介绍
在建筑物和构筑物的能耗中，空调的能耗占据着重要的部分，而空调系统中的热冷源设备又是空调系统的主要的能耗设备，所以，热冷源设备在设计中是主要考虑的部分，它关系到工程的运行费用、投资费用和能源的消耗。
目前，我国以及世界面临能源的短缺，所以在空调系统的设计中，热冷源的选择变得更加的不容忽视，它形成了空调系统设计中节能的切入点。
在确定和选择空调冷热源的设备形式时，主要考虑一下几点：
1建筑物或者构筑物的周围环境和所在地区的气象情况；
2建筑物或者构筑物的用途、规模、负荷情况和室内设计参数的要求；
3建筑物或者构筑物所在地区的能源结构和价格。
在空调系统的设计中，空调的冷热源的节能是是重要考虑和贯彻的原则。
3.2.1电制冷机组+热水锅炉
该种组合形式是以电制冷机作为系统的冷源，并配以末端风机盘管，新风机组和空调箱，水泵，需水设备和冷却塔等附属设备等组成电制冷机组，该机组组要建立相应的机房并配以专门的管理操作人员；
热源是以锅炉房和锅炉组成。
该种组合形式在目前主要有螺杆式和离心式。
离心式冷水机组的优点为：
1维护费用较低；
2单机制冷量大；
3可以实现经济方便的对制冷量进行调节。
离心制冷机组的缺点是：
当需要的制冷负荷很小时，会出现“喘振”，“喘振”对系统有一定的破坏作用，会增加机组的噪声和振动，严重时会破坏机器，造成系统瘫痪。
对于螺杆式冷水机组的运用较普遍，其具有结构紧凑、简单的，运行平稳安全可靠、维修工作量小，操作方便的特点，其可以实现在较高的压缩比的情况下平稳运行。
在本文的设计中，根据具体的使用情况和工作方式，选用了螺杆式冷水机组。
该种方式的主要优点：
①电制冷技术与溴化锂技术相比，因其已有较长的发展和研究历史，具有较高的技术水平，且机械运转简捷，使用寿命长；
②对水质的要求不高；
③具有较高的能效比；
④机组的运动部件较少，所以可靠性较高，故障率较低，是目前市场中故障率最低的工作方式；
⑤具有较高的性能系数，基本都在5.0以上。
当在30％的负荷下工作时，可以实现系统的无极调节，节能效果可观；
电制冷技术主要缺点：
①由于电制冷的主机只具有制冷的作用，所以在使用中需要配以锅炉房和锅炉进行冬季的供暖；
②由于电制冷的电容量较大，所以在电力紧张的地区不适合使用。
3.2.2溴化锂冷水机组
溴化锂制冷机组在工作时以水为制冷剂，溴化锂作为吸收剂，其工作时，工作环境保持真空状态，在很低温度的环境下水可以蒸发；
利用溴化锂较强的吸水性，将蒸发的水蒸气吸收；
在燃烧加热的情况下可以将溴化锂溶液中的水份分离，进行二次蒸发，剩下的浓度较高的溶液再次吸收水蒸气。
工作的结果是空调水变成冷水，蒸发出来的热量被冷却水释放到外界的大气中去。
溴化锂冷水机组的优点如下：
①因其是以热能为动力的，降低了电量的消耗，避免了城市用电高峰期的用电紧张的情况；
②制冷机组的工作环境为真空，消除了高压爆炸的危险，运行安全可靠。
振动源较少，运行安静；
③制冷和应用范围广。
溴化锂冷水机组的主要缺点：
①该制冷方式是以溴化锂溶液为制冷剂的，溴化锂溶液具有一定的腐蚀性，对热换管具有微孔腐蚀性，降低机组的真空度，影响机组的正常制冷；
②由于溴化锂制冷机组的使用环境温度的限制，为了避免冷却水因温度过低而产生结晶，该机组只能工作在环境温度温度高于23℃的环境中；
③溴化锂的的直燃机房需要做好相应的防火防爆措施，这无形中增加了投资。
3.3空调方案选择
3.3.1空调系统的方案分析
（1）可靠性和可行性方面的分析：
暖通空调的可行性应该考虑的主要问题是系统应该满足使用要求。
系统的设计方案应该符合当地政府和国家的相关规范和法规的要求，也要符合当地环境保护的要求。
（2）方案的经济型问题分析:
目前，对暖通空调设计方案的比较中考虑最多的是系统方案的经济性比较分析。
经济方案中的一次性投资是投资方最为看重的一个参数，对投资的计算应该精细、全面、项目齐全。
暖通空调的一次性投资方案的经济性分析应该考虑一下几点：
①各种设备、管道和材料的投资；
②热力入网费、用电设备增容费和天然气的气源费等各种相关收费；
③相应的系统调试费、安装费和工程管理费；
④配电与控制和水处理相关的投资，室外管线和机房土建投资费用。
此外，运行费用和运行能耗也是暖通空调系统设计中的经济性比较必须考虑和分析的重要的参数。
运行能耗包括：
1锅炉和制冷机等暖通空调系统的能耗；
2水泵和风机等其他辅助设备的能耗。
在设计方案的经济性比较时，要做到考虑运行费用和投资的全面性，保证系统的正常使用寿命，进行综合经济性比较计算时，要以设备的相同使用周期为基准，对于同时对供暖和空调有使用要求时，要充分考虑夏季和冬季的使用情况，进行综合性的比较分析。
（3）系统的可操作性和调节的便捷性：
在设计暖通空调时，按照全年气象条件最不利的情况下确定机组的容量，使其能够适应全年的电力负荷变化，具有较好的调节性能。
此外，安装单位对设计方案的管理和操作的方便性也十分的关心。
（4）系统的安全性问题：
目前，社会观众对设计方案关注的焦点集中在系统的安全性，所以系统的安全性成为设计者必须考虑到的问题。
暖通空调的安全性主要包括：
①环境和人员的安全；
②防火安全；
3环境中易爆易燃品的安全；
4重要物品和设备的安全；
5设备系统的运行安全性。
（5）环境影响等问题：
由于人们生活环境的恶化，社会对环境保护越来越看重，社会和国家对环境保护的要求日益提高，在设计时，要避免系统在安装不久就需要进行改造。
在选用空调设备时，要着重考虑制冷剂产品的发展情况和趋势，避免选用已经禁用或者即将禁用的制冷剂。
此外，在对方案的经济性进行过分析时，也要考虑到空调设备在使用过程中产生的废水、废气、噪声和废渣等污染物，对其做好污染预防和治理。
3.3.2空调系统的配置注意事项
（一）空调系统的机组台数在选择时，要避免选用的台数过少，台数过少时系统会存在以下问题：
（1）降低负荷的可靠性。
如果选用的台数过少时，当负荷高峰期机组出现故障，波及的范围相比之下会很大；
（2）降低负荷的适应性。
在综合性较高的建筑物或者构筑物中，经常都有娱乐场或者是类似的场所，这些场所的面积小，冷负荷指标也较小，但是，它在使用中要求延长或者提前制冷，如果设置的机组台数较少，在空调系统启动时，就会大范围的进行制冷或者供暖，导致机组在较低的COP值的情况下运行。
（3）机组的台数过少时，机组在低负荷下的运行的概率就会相对的提高，增系统的能耗，降低经济效益。
（二）选择机组台数也不宜过多。
机组台数过多有如下缺点：
（1）机组的COP值会由于单台机组容量的下降而下降，从而增加了系统的能耗；
（2）在机组台数较多的情况下，需要配备较多的水泵，这就需要较多的水泵进行并联，增加并联损失；
（3）在机组台数较多的情况下，需要配备较多的水泵，这会相应的增加机房的面积；
（4）由相关常识可知，当机组台数较多时，绝对故障点就会较多。
（三）在空调系统的设计中，避免一味的使用等容量的机组。
虽然在系统的设计中，采用等容量的机组可以实现机房布置的整齐划一，而且减少设备的配件数量和种类，但是，工程中一般都有小负荷的不同的使用场所要求，如果选用小负荷机组，和降低系统的负荷适用性。
对此，在《采暖通风与空气调节设计规范》中也有相关的规定。
（四）由于电能的高品位性，在系统设计和选用中要避免使用电锅炉。
在综合考虑系统的运行管理和节能等方面的因素，以及业主的要求后，整个商业广场的一共划分了4个独立的子系统。
3.4系统的方案确定
根据建筑物的建构特点和建设单位的要求，将系统分为以下四个系统：
A区A段2-8层，做冷暖空调、新排风,一个系统；
A区A段地下室、一层、二层商体做夏季空调、新排风,一个系统；
A区B段地下室超市做夏季空调、新排风,一个系统；
A区B段三层大型餐饮做夏季空调、新排风,一个系统。
各空调配置设计参数如下：
1.A区A段2-8层建筑面积为16780m，区域空调面积为8390m，做冷暖空调、新排风;
冷负荷为1793Kw，总冷负荷指标为213w/m，制冷主机采用风冷热泵螺杆机组。
根据甲方相关技术要求和冷负荷的特点，制冷装机容量选为3台装机容量为600KW的风冷热泵螺杆机组。
2.A区A段商体建筑面积为15000mm，区域空调面积为7500m，做夏季空调、新排风,冷负荷为1900Kw，总冷负荷指标为253w/m，根据甲方相关技术要求和冷负荷的特点，制冷主机采用水冷螺杆机组。
制冷装机容量选为1台720KW和一台1180的的水冷螺杆机组。
3.A区B段地下室超市建筑面积为19524m，区域空调面积为5127m，做夏季空调、新排风,冷负荷为1615Kw，总冷负荷指标为315w/m，根据甲方相关技术要求和冷负荷的特点，制冷主机采用水冷螺杆机组。
制冷装机容量选为1台540KW和一台1075KW的的水冷螺杆机组。
4.A区B段三层大型餐饮建筑面积为7699m，区域空调面积为2510m，冷负荷为800Kw，总冷负荷指标为319w/m，根据甲方相关技术要求和冷负荷的特点，制冷主机采用一体化智能机。
制冷装机容量选为2台400KW。
各个系统的配置见表3-1所示。
表3-1空调系统的配置方案
系统
系统所担负的区域与面积
系统总负荷（KW）
冷水几组
区域
空调面积（m²
）
型式
数量
单机容量KW
系统一
8939
512
风冷螺杆机组
3
系统二
7500
540
水冷螺杆机组
2
系统三
5127
1615
系统四
2510
800
本工程采用集中式制冷/供暖，本次设计采用两管制水平同程设计。
末端设备：
风柜或风机盘管加新风系统。
A区B段商体系统图，如图3-1所示：
图3-1A区B段商体系统图
A区B段地下室超市系统图，如图3-2所示：
图3-2A区B段地下超市系统图
A区B段3层餐饮系统图，如图3-3所示：
图3-3A区B段3层餐饮系统图
A区A段2至8层系统图，如图3-4所示：
图3-4A区A段2至8
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