再-談-暖-通-空-調(diào)-設(shè)-計(jì)

再談暖通空調(diào)設(shè)計(jì)一、冷熱源

關(guān)于冷源，《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ1987第六章“制冷”中有“臺(tái)數(shù)不宜過多”、“應(yīng)與空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷變化情況及運(yùn)行調(diào)節(jié)要求相適應(yīng)”、“臺(tái)數(shù)不宜少于兩臺(tái)”等規(guī)定。我們?cè)诳紤]冷水機(jī)組配置時(shí)，應(yīng)注意避免下列四種情況。

一要避免機(jī)組臺(tái)數(shù)過少，臺(tái)數(shù)過少存在的問題有：

(1)負(fù)荷可靠性下降，一旦負(fù)荷高峰時(shí)機(jī)組出現(xiàn)故障，影響的比例就大；

(2)負(fù)荷適應(yīng)性差。因?yàn)榫C合性建筑中往往配置有娛樂場(chǎng)所等，其面積不大、冷負(fù)荷也不大，而娛樂場(chǎng)所又往往有提前和延長(zhǎng)制冷要求，機(jī)組臺(tái)數(shù)少，意味著單臺(tái)制冷負(fù)荷大，一旦開啟，負(fù)荷就不適應(yīng)，對(duì)離心式機(jī)組，往往易發(fā)生喘振現(xiàn)象，所以選擇離心機(jī)組，要滿足20%～40%負(fù)荷時(shí)能適應(yīng)最小冷負(fù)荷的需要。

(3)機(jī)組臺(tái)數(shù)過少，機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行的概率高，由于機(jī)組在低負(fù)荷下運(yùn)行的COP低，因而能耗會(huì)增高。

二要避免機(jī)組臺(tái)數(shù)過多。機(jī)組臺(tái)數(shù)過多有如下缺點(diǎn)：

(1)單機(jī)容量下降，機(jī)組COP下降，能耗高；

(2)機(jī)組臺(tái)數(shù)多，配置的循環(huán)水泵也多，水泵并聯(lián)多，并聯(lián)損失高；

(3)機(jī)組臺(tái)數(shù)多，配置的循環(huán)水泵多，占用機(jī)房面積就大。

還有一種情況就是設(shè)計(jì)者有時(shí)會(huì)將高區(qū)低區(qū)的冷水機(jī)組截然分開，其實(shí)這是沒有必要的，因?yàn)楦邊^(qū)可采用通過換熱的辦法，使高低區(qū)的冷水機(jī)組合為一個(gè)系統(tǒng)，這樣就可減少機(jī)組臺(tái)數(shù)。(4)機(jī)組臺(tái)數(shù)過多，也意味著絕對(duì)故障點(diǎn)增多。

三要避免不恰當(dāng)?shù)氖褂枚鄼C(jī)頭機(jī)組(包括多機(jī)頭風(fēng)冷熱泵或模塊化風(fēng)冷熱泵、模塊化冷水機(jī)組)。如3臺(tái)30HT—280有24個(gè)機(jī)頭，3臺(tái)LSRF829M有36個(gè)機(jī)頭，8臺(tái)CXAH250，總冷量?jī)H1224kW，卻有32個(gè)機(jī)頭，絕對(duì)故障點(diǎn)太多。

四要避免一味地采用等容量機(jī)組。采用等容量機(jī)組，機(jī)房布置也許會(huì)劃一整齊，備品備件會(huì)少，但工程中往往有小負(fù)荷的不同使用功能的場(chǎng)所，如采用等容量機(jī)組，就容易造成負(fù)荷適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。其實(shí)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中有“大型制冷機(jī)房，當(dāng)選用制冷量大于或等于1160kW(100×104大卡／時(shí))的一臺(tái)或多臺(tái)離心式制冷機(jī)時(shí)，宜同時(shí)設(shè)置一臺(tái)或兩臺(tái)制冷量較小的離心式、活塞式或螺桿式等壓縮式制冷機(jī)”大小容量搭配的規(guī)定。

關(guān)于熱源，這里只談一點(diǎn)對(duì)選用電熱鍋爐的看法，共同商榷。

在熱源選擇上，目前似乎有一個(gè)趨向，即某些部門偏好推廣電熱鍋爐，筆者認(rèn)為有失偏頗。首先，電是高品位能源，將它轉(zhuǎn)變成低品位能源的蒸汽、95℃或60℃熱水來(lái)使用，而且還有輸送損失，從能量利用而言，該是劃不來(lái)的。其次，對(duì)于中國(guó)來(lái)說，電不是“清潔能源”或“環(huán)保能源”，因?yàn)槲覈?guó)是近80%燃煤用于發(fā)電，造成溫室氣體——的排放量?jī)H次于美國(guó)，為世界第二。所以，用電越多，意味著溫室氣體——的排放量越多，這是對(duì)人類生存的威脅，雖屬“發(fā)展中國(guó)家”的中國(guó)，也應(yīng)有責(zé)任、有義務(wù)減少溫室氣體——的排放量。另外，采用電熱鍋爐，冬季空調(diào)峰時(shí)耗電量高出夏季耗電量３～10倍，不能不引起重視。值得指出的是推廣冰蓄冷和電蓄熱問題。冰蓄冷是為了夏季電力負(fù)荷調(diào)峰的需要，在谷電時(shí)蓄冰、峰電時(shí)融冰，既可解決電力部門電力調(diào)節(jié)的需要，對(duì)用戶來(lái)說，也可減少制冷機(jī)裝機(jī)容量，減少夏季高峰供電負(fù)荷，利用電力部門的峰谷電價(jià)差，在回收了因冰蓄冷增加的一次投資后(一般要1～2年)，還可降低運(yùn)行費(fèi)用，最大得益者是電力部門，對(duì)用戶也有利。但是采用電蓄熱，則由于電蓄熱是采用水溫差蓄熱、蓄熱效果差，除了蓄熱水槽體積龐大、占地面積大、貯存和輸送熱損失大以外，還有個(gè)電力平衡問題，即冬季的電力負(fù)荷反而大于夏季冰蓄冷電負(fù)荷的３～４倍，比常規(guī)空調(diào)(指非冰蓄冷)也大2倍多，使得冰蓄冷的優(yōu)點(diǎn)大為遜色，見表1。

工程項(xiàng)目夏季常規(guī)電制冷機(jī)耗電量kW(估算)夏季冰畜冷機(jī)組耗電量kW冬季電制熱機(jī)組耗電量KW

南京某超高層辦公建筑112877742520

紹興某辦公建筑2276200800

蕪湖某辦公樓3160110420

山西某辦公樓4276200585

南京某辦公樓5390240884

還需指出的是用電熱，也是曾經(jīng)明令禁止的，國(guó)家計(jì)委、國(guó)家旅游局計(jì)資源有一個(gè)1104號(hào)文，明文規(guī)定“嚴(yán)禁冬季直接用電力作為空調(diào)熱源進(jìn)行供暖”?，F(xiàn)在由于大趨勢(shì)形成電不很緊張了(夏季用電高峰時(shí)，有些地區(qū)仍有缺口)，電力部門大力推廣電熱鍋爐，也就不執(zhí)行了。其實(shí)，我國(guó)人均用電量還是很低的，發(fā)達(dá)國(guó)家，電熱也有明令禁止的。

二、循環(huán)水泵與風(fēng)機(jī)

載冷(熱)體的輸送離不開水泵和風(fēng)機(jī)，水泵和風(fēng)機(jī)的選用和配置是不可缺少的一環(huán)，對(duì)工程設(shè)計(jì)的成敗是十分重要的。

關(guān)于水泵，經(jīng)常發(fā)生的有以下一些問題。

1、水泵揚(yáng)程偏大，有些僅需28～32m水柱的，選了40～50m水柱的水泵。多余揚(yáng)程，一是靠閥門來(lái)消耗，其消耗的能量占的比例，個(gè)別工程甚至達(dá)70%；二是轉(zhuǎn)變成流量，如某工程，由于流量增加，流速增加，鍋爐設(shè)備入口的口徑配置本來(lái)就偏小(原按25℃溫差流量配置)，引起了鍋爐設(shè)備的振動(dòng)。選擇水泵揚(yáng)程大些就安全了嗎?其實(shí)不然。如果未安裝有限流閥、電氣專業(yè)也未設(shè)計(jì)過電流保護(hù)，就有可能燒毀電機(jī)；如果電氣專業(yè)設(shè)計(jì)了過電流保護(hù)，則會(huì)發(fā)生水泵電機(jī)發(fā)熱、電流增大，重則不能正常啟動(dòng)的情況。導(dǎo)致水泵揚(yáng)程選得偏大的原因是顯而易見的，沒有進(jìn)行必要的水力計(jì)算和心中無(wú)數(shù)怕是主要原因，筆者建議，還是要老老實(shí)實(shí)地進(jìn)行水力計(jì)算，做到必中有數(shù)，積累經(jīng)驗(yàn)。

、冷熱循環(huán)水泵不分設(shè)。?

工程中常見到冷熱循環(huán)水泵不分設(shè)的情況，有的是因?yàn)檫w就了機(jī)房面積偏小，有的則是考慮不周所致。眾人周知，供回水溫差制冷時(shí)一般為5℃，制熱時(shí)一般為10℃，而且對(duì)一般冬冷夏熱地區(qū)，冬季制熱負(fù)荷比夏季制冷負(fù)荷小，對(duì)南京地區(qū)，一般前者為后者的60～80%。即冬季循環(huán)水量為夏季循環(huán)水量的0.3～0.4倍，水力損失僅為供冷工況的9～16%，輸送功耗僅為供冷工況時(shí)的2.7～6.4%。所以，若冷熱循環(huán)水泵不分設(shè)，將導(dǎo)致冬季能耗浪費(fèi)，形成大流量小溫差運(yùn)行。因此，冷熱水循環(huán)水泵應(yīng)分設(shè)，熱水循環(huán)泵的揚(yáng)程可按下式計(jì)算：?

式中：

——供冷工況時(shí)系統(tǒng)的水阻；

——供熱工況時(shí)系統(tǒng)的水阻；

——冷水機(jī)組的水阻；

——熱機(jī)(熱水鍋爐、熱交換器)的水阻；

——供熱工況下系統(tǒng)的循環(huán)水量；

——供冷工況下系統(tǒng)的循環(huán)水量?！糧K〗〗一機(jī)一泵配置問題

水過濾器

板式熱交換器的傳熱效率高，可在很小的溫差(0.5～1.0℃以上)下進(jìn)行熱交換，所以在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。但有個(gè)值得注意的問題是板交前必須設(shè)置水過濾器，且水過濾器的濾網(wǎng)要滿足必要的細(xì)度，宜大于60目／。不少工程因水過濾達(dá)不到要求，板交受堵，加上水流量偏大，使水阻增大，如某工程板交前水過濾器濾網(wǎng)較粗，致使板交前水壓0.