電力綜合空調調度管理論

　　摘要：長(cháng)沙市電力局綜合大樓主樓高15層，總建筑面積13625。06㎡。其中空調面積6112㎡，空調冷負荷總計763KW，冬季熱負荷458KW，是一項中小型工程。通過(guò)對不同方案進(jìn)行經(jīng)濟性分析，本設計采用兩臺風(fēng)冷熱泵式冷熱水機組。標準層采用風(fēng)機盤(pán)管加獨立新風(fēng)系統，新風(fēng)不承擔室內負荷，處理到室內焓值側送于室內。裙樓大廳采用一次回風(fēng)吊頂風(fēng)柜集中送風(fēng)，選用散流器下送風(fēng)�？紤]到本棟大樓的高度較高，樓層較多，管路易不平衡，采用水平豎直閉式雙管同程水系統，豎向分兩個(gè)水系統。1—2層為水系統一，3—15層為水系統二。整個(gè)設計過(guò)程中，利用WORD進(jìn)行編輯、EXCELL進(jìn)行負荷計算、antoCAD2005進(jìn)行繪圖。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)冷熱泵冷熱水機組風(fēng)機盤(pán)管獨立新風(fēng)系統

　　1、風(fēng)冷熱泵的工作原理

　　熱泵的供熱循環(huán)與制冷循環(huán)均系逆卡諾循環(huán)，只不過(guò)在空調器的制冷系統中增設一個(gè)四通換向閥，改變冬、夏季制冷劑流動(dòng)方向來(lái)達到此目的。這樣一臺機組夏季可進(jìn)行供冷，冬季又可進(jìn)行供熱。風(fēng)冷熱泵機組是利用室內外空氣作冷熱源，它不用冷卻水泵、冷卻水管路及冷卻塔，省去了龐大的冷卻水系統；不占機房面積，投資省，安裝方便；冬季供暖節電，不污染環(huán)境，對環(huán)保有利；維修保養也方便。在水源緊張環(huán)境溫度為—5℃～43℃的地區及長(cháng)江流域一帶和以南的地區，冬季較冷又無(wú)采暖設施的地區尤其適用。

　　2、工程概況

　　本設計設計對象為長(cháng)沙市某電力局綜合調度大樓，該大樓位于長(cháng)沙市內，由主樓和群樓組成。其中主樓有十五層，群樓高兩層�？偨ㄖ�面積13626平方米，空調面積為6112平方米。夏季最大制冷量763KW，冬季供熱量為458KW。選用兩臺風(fēng)冷式冷熱水機組，

　　3、負荷計算

　　本設計負荷計算分各層各個(gè)房間各個(gè)方向進(jìn)行逐時(shí)計算，包括墻、窗等維護結構的計算負荷、人員設備照明等的計算負荷。經(jīng)計算和統計歸納，得出夏季所需冷量為762KW，冬季供熱量為458KW。

　　4、空氣處理過(guò)程

　　本設計采用風(fēng)機盤(pán)管加獨立新風(fēng)系統，風(fēng)機盤(pán)管不承擔新風(fēng)負荷。新風(fēng)經(jīng)處理后直接送入各個(gè)房間。

　　5、空調系統

　　該空調系統為風(fēng)冷熱泵系統，無(wú)冷卻水系統，與常規水冷系統相比，無(wú)冷卻塔、冷卻水泵的噪音，有利于環(huán)保；本設計根據初投資和運行管理費用的分析，最后決定采用該系統，該系統簡(jiǎn)單，易操作，運行管理費用相對較低，是一種良好的選擇。

　　5。1空調水系統

　　本設計中的空調水系統根據樓層性質(zhì)和功能，分為兩個(gè)系統。其中，一、二層劃為系統一；三至十五層劃為系統二。各個(gè)水系統在水平和豎直方向上都采用同程式，這樣有利于水力平衡，減少平衡閥的投資。

　　5。2空調新風(fēng)系統

　　本設計采用分層設置水平式新風(fēng)系統，新風(fēng)通過(guò)從外墻開(kāi)洞從外墻吸取。新風(fēng)機組在主樓是每層選用一臺。在右側的走廊引新風(fēng)。裙樓處第一層選用兩臺新風(fēng)機組，第二層選用三臺新風(fēng)機組。其一是在右側的走廊引新風(fēng)，其二在庭院處引新風(fēng)到營(yíng)業(yè)大廳和會(huì )議室。在新風(fēng)機組的入口處設防火閥。

　　6、空調冷熱源

　　本設計采用兩臺風(fēng)冷式冷熱水機組，這種設備夏天可供冷，冬天又可回收和利用低位熱能供熱，它無(wú)需專(zhuān)用鍋爐房，不污染環(huán)境，應用靈活；是本設計對象的良好選擇。本設計中的冷熱水機組尺寸不大，水泵可內置，節約了水泵的占地面積，更加減少了土地的投資。且本機組可以采用自動(dòng)控制，由電腦操作，方便簡(jiǎn)單。

　　7、機組布置

　　由于本設計對象為異性結構，且由群樓和主樓組成，主樓星型結構，中間受力，故本設計機組布置于群樓樓頂，供水管向上引一跟管向上給系統二供水，向下引一跟管給系統一向下供水，回水管亦然。這樣比起機組置于主樓樓頂或地下室的情形，減少了水管的投資，更經(jīng)濟實(shí)惠。

　　8、結霜除霜問(wèn)題

　　隨著(zhù)節能呼聲的高漲，風(fēng)冷熱泵機組以其對水資源的節省而受到越來(lái)越多的青睞。但風(fēng)冷熱泵機組在制熱運行時(shí)，由于室外溫度低，其蒸發(fā)器表面會(huì )逐漸結霜。隨著(zhù)霜層的加厚，室內冷凝器的出水溫度和制熱能力逐漸降低。定期除霜成為保障風(fēng)冷熱泵機組正常運行的必要步驟，也吸引了越來(lái)越多的學(xué)者對其進(jìn)行研究。傳統的除霜方法是采用四通閥換向，將室外換熱器轉換成冷凝器來(lái)進(jìn)行。故除霜所需的熱量是從室內環(huán)境的吸熱量、室內換熱器蓄熱量、壓縮機消耗電力和壓縮機蓄熱量這四部分熱量之和。從人體舒適性角度考慮，室內換熱器風(fēng)扇在除霜時(shí)停止運行。由于該除霜方式需從室內換熱器和室內環(huán)境吸收熱量，故存在以下缺點(diǎn)：①除霜時(shí)間長(cháng)；②因室內風(fēng)扇停止運行，室內機較長(cháng)時(shí)間吹不出熱風(fēng)；③需從室內環(huán)境取熱，室溫將降低5～6℃；④由于制熱時(shí)室外換熱器出口制冷劑可能過(guò)冷到0℃以下，換熱器下部的霜層難以除掉，造成冰層堆積，甚至還可能出現室外風(fēng)扇電機燒毀、扇葉損壞的現象。上述缺點(diǎn)使室內環(huán)境的舒適性和設備的可靠性受到較大程度的負面影響。而熱氣旁通除霜不僅可以縮短除霜時(shí)間，改善除霜效果，而且還可以較大地改善室內環(huán)境的舒適性。

　　9、風(fēng)冷熱泵的自動(dòng)控制問(wèn)題

　　風(fēng)冷熱泵系統無(wú)冷卻水系統，運行費用相對較少，若增加自動(dòng)控制系統，按有關(guān)經(jīng)驗可節能20%，故風(fēng)冷熱泵系統安裝自動(dòng)控制的話(huà)，就更加節能了。本空調系統為風(fēng)冷熱泵系統，風(fēng)冷冷熱水機組布置在群房頂層，自動(dòng)控制主要對象為冷凍水泵、風(fēng)冷熱泵、補水箱、風(fēng)機盤(pán)管和新風(fēng)機組�？刂圃�理：熱泵機組控制原理為根據供回水流量和溫差計算實(shí)際冷量或供熱量，根據該數據與設定的數據對比，得出開(kāi)一臺機組還是開(kāi)兩臺機組；補給水箱則主要是進(jìn)行低水位控制，當水位低于最低水位時(shí)報警；水泵則是控制水泵開(kāi)啟狀態(tài)、手自動(dòng)狀態(tài)、故障報警；風(fēng)機盤(pán)管的控制根據各房間的需求進(jìn)行按需控制，用戶(hù)可以自己設定溫度和風(fēng)量的大��；新風(fēng)機組需控制其進(jìn)出口溫濕度、過(guò)濾網(wǎng)壓差報警。

　　10、消聲減振設計

　　由于本設計采用風(fēng)冷熱泵系統，機組及水泵安裝在群樓屋頂，其本身的噪聲影響就不是很大，電動(dòng)機、水泵及風(fēng)冷熱泵機組安裝在彈性減振基礎上，在通風(fēng)機和水泵的進(jìn)出口設置柔性接頭；管道通過(guò)墻壁時(shí)或懸吊樓板下時(shí)管道和支架要隔振，通過(guò)高噪聲房間的管道要做隔聲處理，避免振動(dòng)或者高噪聲傳入管內；變風(fēng)量和末端采用消聲軟管與風(fēng)口連接，以防止其流通過(guò)調節閥時(shí)產(chǎn)生的噪聲傳入室內；空氣處理機組混風(fēng)處和機組出口設置靜壓箱，內貼消聲材料；在必要的地方設置消聲器或消聲彎頭。

　　11、防火排煙系統的設計

　　在本設計中需要放置防、排煙的部位有：防煙樓梯及樓梯間及前室消防電梯前室和合用前室，本設計主要采用自然排煙，自然排煙利用與室外相鄰的窗，陽(yáng)臺，凹廊或專(zhuān)用的排煙口將室內的煙排出，自然排煙不使用動(dòng)力，結構簡(jiǎn)單，運行可靠，自然排煙口的面積，一般可取地板面積的2％，排煙口設在防煙分區頂棚上或靠近頂棚的基面上。

　　12、保溫設計

　　空調水管、閥門(mén)、膨脹水箱、室外膨脹管、冷凝水管等均需保溫。保溫材料選用橡塑閉泡福樂(lè )斯，難燃B1級�？照{水管公稱(chēng)直徑采用福樂(lè )斯：

　　保溫結構及作法按國家有關(guān)標準及產(chǎn)品技術(shù)文件要求進(jìn)行施工；

　　13、設計體會(huì )

　　畢業(yè)設計是大學(xué)四年學(xué)習的一次全面總結，要綜合運用所學(xué)的基礎理論和專(zhuān)業(yè)知識熟悉和掌握國家有關(guān)的建設方針政策，聯(lián)系實(shí)際來(lái)解決工程設計問(wèn)題。通過(guò)此次畢業(yè)設計，本人明確了設計程序、設計內容及各設計階段的目的和要求。

　　整個(gè)設計從負荷計算到方案比較，再由方案比較到風(fēng)、水系統的設計，把我們在大學(xué)中所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)知識都聯(lián)系起來(lái)，應用到《空氣調節》、《供熱工程》、《智能建筑概論》等很多我們所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)基礎及專(zhuān)業(yè)知識，還應用到暖通專(zhuān)業(yè)的《空氣調節設計手冊》、《暖通空調制圖與設計施工規范手冊》等設計規范，把我們在書(shū)本上掌握的知識應用到實(shí)際工程實(shí)踐中，是一個(gè)不斷學(xué)習、運用知識的過(guò)程。當完成整個(gè)設計任務(wù)時(shí)，才發(fā)現自己的專(zhuān)業(yè)知識、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng )新能力都有了很大程度的提高，體會(huì )很深。

　　首先，在負荷計算階段，運用EXCEL軟件進(jìn)行負荷計算速度與用人工算有太大的差別，只需幾天時(shí)間就可以計算完15層大樓的冷負荷；在用WORD進(jìn)行編輯設計說(shuō)明時(shí)，設置標題就可以自動(dòng)生成目錄；在WORD中可以插入EXCEL表格，進(jìn)行計算和編輯，比在WORD中插入表格來(lái)得快多了；所以我們在以后的學(xué)習中應該更加牢固地掌握WORD、EXCEL等辦公軟件，以利于改進(jìn)速度和質(zhì)量效果。

　　其次，方案比較時(shí)要考慮完全，在進(jìn)行經(jīng)濟性比較時(shí)不僅要計算供熱制冷機組的初投資和運行費用，還要考慮到冷卻水泵冷卻塔等設備的投資，因為風(fēng)冷熱泵機組不需要冷卻水泵和冷卻塔，還要考慮到一些維修管理費等實(shí)際因素。

　　在我們設計過(guò)程中，不僅要感謝老師的指導，還要感謝一些設計院和空調公司的專(zhuān)業(yè)人員在我們參觀(guān)實(shí)習和講座中給我們傳授的經(jīng)驗和知識。他們用經(jīng)歷與時(shí)間換來(lái)的經(jīng)驗是我們在書(shū)本中所學(xué)不到的，一些實(shí)際領(lǐng)域的設計與新技術(shù)的應用更是值得我們所學(xué)的。其次，我們在設計設計時(shí)應該多有些創(chuàng )新，大膽的應用新技術(shù)，任何一種技術(shù)都有它的優(yōu)點(diǎn)和局限性。不可能有各方面都好的技術(shù)，所以我們在借鑒前人的基礎上作一些定性的分析，對新技術(shù)進(jìn)行應用。

　　再次，在進(jìn)行設計的過(guò)程中要保持認真謙虛的態(tài)度，在風(fēng)管和水管的阻力計算時(shí)要找好局部阻力和最不利環(huán)路，這是我們在以后的學(xué)習和生活道路上所必須的，這次設計就培養了我耐心認真的習慣。

　　在繪圖過(guò)程中，本人采用CAD繪圖，使本人對CAD的運用能力得到加強，速度有明顯增加。

　　總之，通過(guò)本學(xué)期的畢業(yè)設計，本人覺(jué)得自己系統的掌握了專(zhuān)業(yè)課知識，并可以和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)考慮問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有了很大提高，基本可以獨立設計空調系統。感謝老師對我設計過(guò)程中的關(guān)心和指導，感謝專(zhuān)業(yè)人員的熱心指導和同學(xué)的幫助！

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