摘要:商業(yè)建筑是一個流動人員多的公共場所,室內空氣的溫濕度、潔凈度和新鮮空氣量等,對顧客和商場工作人員健康影響很大,因此商業(yè)部門越來越重視商業(yè)建筑的空氣環(huán)境,衛(wèi)生防疫部門也對商業(yè)建筑提出了衛(wèi)生要求。但是商業(yè)建筑空間較大,人員、燈光散熱較大,空調負荷也較大,必然引起初投資和運行費用的增加,增加經營成本,所以采暖、空調、制冷方案非常重要,必須引起足夠的重視。
關鍵詞:地下商業(yè) 空調方案
本文討論的地下商業(yè)建筑,是高濕環(huán)境的典型,其負荷特點有:室內余熱、余濕主要來源于人體,無日照輻射,與其它建筑相對余熱小,濕度大,熱濕比小。從目前已有的地下商業(yè)建筑的使用情況來看,空調效果較差的主要表現(xiàn)為空調季節(jié)商場內悶熱,相對濕度偏高,空氣渾濁,其原因在于地下商業(yè)建筑中濕度控制不力。
一、空調方案初選:
就功能設置、建筑情況以及空調負荷種類的分配情況,主要有以下幾種空調方案:
1、VRV變頻多聯(lián)空調系統(tǒng)的空調方案
VRV變頻多聯(lián)空調系統(tǒng)采用變頻壓縮機實現(xiàn)壓縮機容量控制;在制冷系統(tǒng)中設置電子膨脹閥或其它輔助回路,以調節(jié)進入室內機的制冷劑流量;通過控制室內外換熱器的風扇轉速積,調節(jié)換熱器的能力。變頻多聯(lián)空調可分為室內機和室外機。室內機有天花卡式、隱藏風管式等多種機型,可以結合室內的裝修情況來選擇合適容量的機型;室外機可實現(xiàn)各個單元機的任意組合。
2、水冷螺桿集中中央空調系統(tǒng)的空調方案
該集中空調方案的主要設置是在每個防火分區(qū)劃出一到兩個空調機房以安裝組合式空調器;由制冷站的水冷冷水機組供冷水,然后通過冷凍水管,沿空調管井把冷量輸送到各層的末端的組合式空調器,再由組合式空調集中處理室內的空氣,以達全空氣的空調方式。此外還要在地下室設集中機房和屋頂設冷卻塔;空調新風通過新風百葉經回風混合室引入。螺桿機組的核心是采用螺桿式壓縮機。該壓縮機是一種回轉式的容積式氣體壓縮機,能在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下可單級壓縮,通過滑閥裝置,使制冷量可在10~100%范圍內進行調節(jié)。
3、風冷熱泵集中中央空調系統(tǒng)的空調方案
該集中空調方案的主要設置是在每個防火分區(qū)劃出一到兩個空調機房以安裝空調末端設備;此外還要在地面集中風冷熱泵機組;空調新風通過新風百葉經回風混合室引入。風冷熱泵機組的輸送介質通常為水溶液。它通過室外主機產生空調冷(熱)水,由管路系統(tǒng)輸送至室內的各末端裝置;在末端裝置處冷(熱)水與室內空氣進行熱量交換,產生出冷(熱)風,從而消除房間冷(熱)負荷。它是一種集中產生冷(熱)量,但分散處理各房間負荷的空調系統(tǒng)型式。該系統(tǒng)的室內末端裝置通常為風機盤管。
4、自動調溫除濕機空調方案
調溫除濕機用蒸發(fā)器來給空氣降溫除濕,并回收系統(tǒng)的冷凝熱,補充空氣中由于冷卻除濕時散失的熱量,是一種高效節(jié)能的除濕方法,適用于除濕與溫度有較高要求的場合。調溫除濕機是提供一種可以在不同室內、外溫度下對室內進行供熱、制冷和除濕以滿足室內溫濕度要求的管道式調溫調濕方法及其設備。調溫除濕功能:在高溫高濕環(huán)境下,機組自動運行降溫除濕模式,機組產生的熱量由冷卻塔排到大氣中;在溫度達到要求時,進行調溫除濕;在低溫陰冷潮濕環(huán)境下,機組自動運行升溫除濕工況,不降低室內溫度。
二、方案比較:
1、方案一:變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調方案
優(yōu)點:室外機小巧靈活,占地面積較小,且可以分散靈活設置;室內管道均為無壓管,減小漏水隱患;變頻多聯(lián)空調采用先進的模塊化、小型化的設計,系統(tǒng)安裝簡單,節(jié)省施工費和施工工期,系統(tǒng)簡單,維護管理簡單方便;室外主機采用了變頻技術和室內采用了電子膨脹閥調節(jié),使得該空調方案在節(jié)能和環(huán)保上有很好的效果。
缺點:由于采用的技術比較先進,所以工程的初投資相對常規(guī)的水系統(tǒng)會有點偏高,一般是冷水機組造價的1.5~2. 0倍左右;冷媒配管有一點的局限,一般冷媒配管的長度大約在150~170米左右,超過該范圍,系統(tǒng)就顯得有點局限;本文討論的地下建筑,所有的外機需要在地面以上通風良好的位置設置,外機數(shù)量較多,且分散,影響景觀;新風與濕度處理能力相對較差,而地下商業(yè)內悶熱,相對濕度偏高,空氣渾濁。
2、方案二:水冷螺桿集中中央空調系統(tǒng)的空調方案
優(yōu)點:制冷能效比COP大于5,而風冷熱泵一般為3.0~3.2;系統(tǒng)造價相對較低,施工工藝比較成熟;冷媒安全可靠;空調效果不受外界環(huán)境影響,運行穩(wěn)定。
缺點:設備大型,系統(tǒng)設置不靈活,運輸安裝麻煩;需在地下室設冷凍機房,占用商業(yè)面積;管道的布置長且復雜,一旦發(fā)生故障其影響面比較廣;由于制冷機組和冷卻塔的功率大,所以系統(tǒng)產生的噪聲也相對較高;由于系統(tǒng)龐大,集中性高,不能分散控制,系統(tǒng)能耗比高;由于輸送的冷媒是水,管路也比較長,所以造成水對水管的腐蝕比較大,且存在漏水隱患;水冷為開式系統(tǒng),每年需清洗維護,冷卻塔的維護費用尤為多,系統(tǒng)使用壽命不經濟,機房需設值班室有專業(yè)人員進行操作維護。
3、方案三: 風冷熱泵集中中央空調系統(tǒng)
優(yōu)點:風冷冷(熱)水機組采用模塊化設計,完全不必設置備用機組;該風冷熱泵機組任何模塊的臨時檢修停運都不會影響整機的正常運行,提高了空調系統(tǒng)的合理性和可靠性;空調主機設在室外,無需中央設備機房,節(jié)省商業(yè)面積、空間;系統(tǒng)設備少且集中,維護管理簡單方便,使用全電腦自動控制,不需專業(yè)人員進行操作維護。
缺點:由于在室外溫度-10℃時制熱能力明顯衰減,需增加輔助電加熱;體型較大,占地面積大,噪聲較高;需要定期除霜,在供熱工況下空氣源熱泵的蒸發(fā)器上會結霜,需要定期除霜,這也消耗大量的能量,特別是在寒冷地區(qū)和高濕度地區(qū),熱泵蒸發(fā)器的結霜可成為較大的技術障礙。
4、方案四:自動調溫除濕機
優(yōu)點:運行模式多,管道式調溫除濕機具有降溫除濕、調溫除濕、升溫除濕、制熱、自動除霜等運行模式,而且室外換熱器還可以采用風冷和水冷等不同形式;調節(jié)范圍大,由于管道式調溫除濕機具有多種不同的運行模式,從降溫除濕到制熱運行,提高了系統(tǒng)的制冷、制熱、除濕的調節(jié)范圍,能夠滿足不同冷/熱/濕負荷的需求;調節(jié)精度高,管道式調溫除濕機在通過運行模式轉換來調節(jié)制冷量、制熱量和除濕量,在每種運行模式下,還可以調室外換熱器的風機轉速(風冷型換熱器)和水泵轉速(水冷型換熱器)來調整室外換熱器和室內換熱器之間的熱量分配,對系統(tǒng)的制冷量或制熱量進行微調,以提高溫濕度的調節(jié)精度;適用范圍廣,由于管道式調溫除濕機具有多種運行模式,能夠實現(xiàn)較大范圍的制冷/制熱/除濕的調節(jié)范圍,室外換熱器可以采用風冷或者水冷等形式,能夠在不同地區(qū)使用,以滿足全年運行冷/熱/濕負荷的要求,以實現(xiàn)對空氣溫濕度的控制;自動化控制,根據(jù)室內溫濕度的設計要求,實時檢測室內的溫濕度、室外溫度和系統(tǒng)的運行狀態(tài),根據(jù)室內溫濕度的變化和室外溫度條件,自動轉換系統(tǒng)的運行模式,以保證室內的溫濕度要求和系統(tǒng)安全運行。
結束語:
經過上面多種方面的比較,方案四的優(yōu)化程度比較好,而且管理簡單,環(huán)保節(jié)能,比較適合地下商業(yè)建筑復雜的熱工環(huán)境要求,所以本文推薦地下商業(yè)建筑使用方案四。
參考文獻:
[1] 《地下商業(yè)建筑負荷分析及空調系統(tǒng)節(jié)能設計》嚴偉林 節(jié)能 2013.10