空调系统方案的确定.doc

第三章 空调系统方案的确定
3.1空调水系统的确定
冷水系统方案的确定及优缺点如下表：
表3-1 冷水系统优缺点
类型
特征
优点
缺点

闭式
管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱
与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单
与蓄热水池连接比较复杂
开式
管路系统与大气相通
与蓄热水池连接比较简单
易腐蚀，输送能耗大
同程式
供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等
水量分配，调度方便，便于水力平衡
需设回程管，管道长度增加，初投资稍高
异程式
供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等
不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低
水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦
两管制
供热、供冷合用同一管路系统
管路系统简单，初投资省
无法同时满足供热、供冷的要求
三管制
分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用
能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单
有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单
四管制
供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统
能灵活实现同时供冷或供热，
没有冷、热混合损失
管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多
单式泵
冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵
系统简单，初投资省
不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况

续表3-1
类型
特征
优点
缺点
复式泵
冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵
可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。
系统较复杂，初投资较高
变水量
系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应
1． 输送能耗随负荷的减少而降低
2． 配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少
3． 水泵容量、电耗相应减少
1． 系统较复杂
2． 必须配备自控设备

基于本建筑的特点，同时考虑到节能与管道内清洁等问题，因而采用了闭式系统，不与大气相接触，在机房设气体定压罐定压，不设膨胀水箱。这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。水系统设为异程式两管制，节省投资。
3.2空调风系统的选取

3.2.1 空调风系统的划分原则
(1) 能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求；
(2) 初投资和运行费用综合起来较为经济；
(3) 尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；
(4) 尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。

3.2.2 空调风系统方案的比较
由于各类空调房间对空气的要求各不相同，因此空调系统的种类也是多种多样。在工程设计中应按照空调对象的性质和用途，热湿负荷的特点，室内设计参数的要求，可能为空调机房及风管提供的建筑面积和空调间初投资和运行费用等许多方面的具体情况，经过技术经济的分析比较来选择合适的空调系统。
空调系统根据不同的分类方法可以分为多种类型，按负担室内空调负荷的介质可以分为全空气系统、全水系统、空气水系统、冷剂系统。各种系统的特征及适用性见表3-2。

表3-2 空调系统的分类
分类
系统特征
系统适用性
系统应用
全空气系统

室内空调负荷全部由处理过的空气负担
1.建筑空间大，易于布置风道
2.室内温、湿度、洁净度控制要求严格
3.负荷大或潜热负荷大的场合
单风道系统
双风道系统
定风量系统
变风量系统
全空气诱导系统
全水系统
室内空调负荷全部由水来负担
1.建筑空间小，不易于布置风道
2.不需通风换气的场合
风机盘管系统（无新风）
辐射板系统（无新风）
空气水系统
室内空调负荷由空气和水负担
1.室内温湿度控制要求一般的场合
2.层高较低的场合
3.冷负荷较小，湿负荷也较小
风机盘管加新风系统
空气-水诱导器系统
冷暖辐射板+新风系统

冷剂系统
空调房间负荷由制冷剂直接承担
1.空调房间分散布置
2.要求灵活控制空调使用时间
3.无法设置集中式冷、热源
单元式空调机组
房间空调器
多台机组型型空调器

全空气系统与空气－水系统方案比较表

表 3-2 全空气系统与空气－水系统方案比较
比较项目
全空气系统
空气－水系统
设备布置与机房
1． 空调与设备可以集中布置在机房
2． 机房面积较大层高较高
3． 有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上
1． 只需要新风空调机房、机房面积小
2． 风机盘管可以设在空调机房内
3． 分散布置、敷设各种管线较麻烦

续表3-2
比较项目
全空气系统
空气－水系统
风管系统
1． 空调送回风管系统复杂、布置困难
2． 支风管和风口较多时不易均衡调节风量
1． 放室内时不接送、回风管
2． 当和新风系统联合使用时，新风管较小
节能与经济性
1． 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间
2． 对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济
3． 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济
1． 灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节
2． 盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率
3． 无法实现全年多工况节能运行
使用寿命
使用寿命长
使用寿命较长
安装
设备与风管的安装工作量大周期长
安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间
维护运行
空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护
布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水
温湿度控制
可以严格地控制室内温度和室内相对湿度
对室内温度要求严格时难于满足

空气过滤与净化
可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水
过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足
消声与隔振
可以有效地采取消防和隔振措施
必须采用低噪声风机才能保证室内要求

续表3-2
比较项目
全空气系统
空气－水系统
风管互相串通
空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延
各空调房间之间不会互相污染

表 3-3 风机盘管+新风系统的特点
优点
1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用
2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好
3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间
4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装
5)只需新风空调机房，机房面积小
6)使用季节长
7)各房间之间不会互相污染
缺点
1)对机组制作要求高，则维修工作量很大
2)机组剩余压头小室内气流分布受限制
3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便
4)无法实现全年多工况节能运行调节
5)水系统复杂，易漏水
6)过滤性能差
适用性
适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,
需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合
本设计为百货商场的空调系统设计，综上所诉，商场的大面积空气调节方案采用全空气系统，从而能够很好的调节控制大范围空间的温湿度。一层，二层，三层，四层的办公室，仓库采用风机盘管加新风系统供给室内新风即把新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。每层设一个新风机组，将新风用风管送至各个房间，风机盘管负责处理回风负荷。每层设一个新风机组的优点在于：（1）保证室内一定的正压，防止室外空气渗入而破坏室内温度均匀性。（2）不断向室内送新风，可及时排走污气。利用风机盘管的高、中、低三档来调节室内冷量。用来满足室内负荷的变化。另外，利用三通调节阀来调节冷水流量，也是起到了调节的作用。当室内无人时，冷水可以不经过风机盘管而直接流回，以节省冷量，其运行费用远比诱导器系统低。而且，新风经净化处理以后，经由管道直接送入房间，空气的品质有了极大的保证，室内的空气质量也有了很大的提高。同时这种风机盘管加新风系统方案还具备如下优点：
A.控制灵活，具有个别控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停；
B. 风机盘管机组体型小、占地小、布置和安装方便，甚至适合于旧有建筑的改造；
C.系统噪声小，有利于形成比较宁静的环境。控制调节方法优越，能适应人体，舒适感有比较宽的调节范围。
因此，对于本工程需要进行温湿度独立控制的房间来说，采用这种风机盘管加新风系统方案是比较好的方案选择。风机盘管的新风供给方式为：新风与风机盘管送风由同一送风口送出。
3.3空调系统的分区

3.3.1 空调风系统分区
（1） 全空气空调方式送风系统的划分
划分原则：公用场所各厅室，如采用全空气系统空调方式时，送风系统应根据空调房间的使用时间不同而划分区域，并且不的跨越防火分区。为了达到经济运行和便于管理的目的，必须根据这些空调房间的使用规律、负荷特点划分系统的服务范围和规模，并尽量使空调机组设置在靠近空调房间的地方。风系统不宜将分区域划分过大，以防止由于风系统区域过大而使系统风量过大、输配距离过长带来的如下弊端：
① 主干管风断面过大，需占用较大的建筑空间；
② 空气输配用电过大；
③ 系统风量沿途漏损增大。
按照上述原则，全空气系统的分区如下：
考虑到空调机房的作用面积的局限，将一、二、三、四、划分为不同的空调区域。
2）采用风机盘管加新风空调方式新风系统的划分
划分原则：无论是商铺新风系统还是走道新风系统，应以楼层和房间使用功能按中小规模划分新风区域。最大系统新风量不应超过4000m3/h。