连载· 47 |《变风量空调系统》—— 7.5江西日报社变风量空调设计应用
2018-06-01
7.5.1项目概况
江西日报社传媒大厦总建筑面积： 64918m2， 空调面积为 49240m2，地下 2 层， 地上 25 层，建筑高度 98m，为一类高层建筑；其耐火等级为地上一级，地下一级；大 楼 1 ～ 25 层设舒适性中央空调（见图 7-29）。
图 7-29 江西日报传媒大厦
7.5.2空调系统设计
1.空调系统设计参数
室外气象设计计算参数如下。
夏季：空调干球温度为 35.6℃，空调湿球温度为 27.9℃，空调日平均干球温度为 32.1℃， 大气压力为 99.91kPa，平均风速为 2.7m/s。
冬季：空调干球温度为 -3℃，空调采暖温度为 0℃，大气压力为 101.88kPa，平均风速为 3.8m/s。 室内设计参数见表 7-27。
表 7-27 室内设计参数
注：空调峰值冷负荷：6100kW; 空调峰值热负荷：4600kW。全日总负荷：冷负荷约为 62180 kW；热负荷约为 46970kW。
2.系统冷源设计
主要设备配置及参数如下：
（1）本空调系统采用冰蓄冷系统，机房按冰蓄冷空调分量蓄冰模式设计，双工况螺杆主机和盘管为串联方式，主机位于盘管上游。
（2）蓄冰装置为整装式纳米导热复合蓄冰盘管，内融冰，出水温度为 3.5℃。
（3）根据负荷情况，配备 2 台双工况主机和 1 台基载主机，双工况主机、蓄冰装置、乙二醇泵等装置组成环路，载冷剂采用 25% 质量浓度的乙二醇溶液。
（4）主要设备有制冷主机、蓄冰装置、冷却塔、水泵、板式换热器、热水锅炉、蓄 热罐和定压补水装置等设备，详细配置见表 7-28。
表 7-28 冷源主要设备配置表数
3.控制系统设计（含控制策略）
冰蓄冷系统运行电动阀门转换见表 7-29，电蓄热系统运行电动阀门转换见表 7-30。
表 7-29 冰蓄冷系统运行电动阀门转换表
控制系统流程如图 7-30 所示，典型层风管平面图如图 7-31 所示。
图 7-30 控制系统流程图
图 7-31 典型层风管平面图
空调风系统设计主要采用以下三种方式： 办公区采用低温送风单风道变风量（VAV）空调系统；大厅、餐厅等采用定风量（CAV）空调系统 ; 咖啡厅、25 层会议室等区域采用低温送风定风量空调系统。低温送风单风道变风量（VAV）空调系统为变风量空气处理机 + 单风道 VAV-TMN+ 低温风口。低温送风系统设计送风温度为 7℃。
4.空调机组（VAV）运行控制
空调机组启动采用软启动方式，关机采用软停止方式，新风控制采用最小新风阀位， 过渡机采用全新风阀位运行；在送风管上设置静压传感器，当负荷变化时，VAV 末端 的送风量发生变化，从而影响风管静压的变化，根据静压传感器的实测值与设定值的偏差变频调节送风机的转数以维持稳定的风管静压。
其他功能：具有如 AHU 过滤器阻塞报警、风机故障报警。
7.5.3系统运行及测试情况
2013 年 9 月 22 日 23:00 至 2013 年 9 月 23 日 23:00 运行情况如下。
南昌 2013 年 09 月 23 日天气情况：阵雨 / 阵雨，31℃ /25℃，无持续风向≤ 3 级 /无持续风向≤ 3 级。冷源从 22 日晚上 23:00 开始蓄冰，至 23 日凌晨 5 点结束，22 日晚上 23:30 至 23 日 1:30 基载主机单供冷，主机上午 8:00~14:15 为基载主机单供冷工况， 下午 14:15~16:30、20:15~23:00 为单融冰工况。
冰量曲线图如图 7-32 所示，江西电价政策（冰蓄冷）如图 7-32 所示。
图 7-32 冰量曲线图
从图 7-33 中看出，05:00~17:00 为平电，17:00~23:00 为高峰电，23:00~05:00 为 低 谷电； 从 22 日 23:00 至 23 日 23:00 运行一天后， 一共消耗高峰电 511kWh， 平电2241.2 kWh，低谷电 5045.8 kWh。
图 7-33 江西电价政策（冰蓄冷）
风机频率曲线图如图 7-34 所示，典型层室内温度分布如图 7-35 所示。
图 7-34 风机频率曲线图
图 7-35 典型层室内温度分布图
末端运行情况良好，图 7-35 为典型楼层第 17 层的温度分布情况，可以看出房间 温度基本稳定在 25℃左右，同时由于低温送风室内湿度低，比常温送风空调的舒适度还要好些，17 层空气处理机组静压设定值为 200Pa，由于室内负荷变化，引起需求风量的变化和 VAV-TMN 阀位变化，风管阻力特性随之变化，风机调节频率来适应静压值的变化；
从图 7-34 可看出末端空气处理机组的风机频率白天大部分时间均运行在较高频率， 夜间运行频率较低，白天一段时间由于人员较多，负荷大，风机频率高，夜间由于人员少，负荷相对较小，风机频率低。
7.5.4案例小结
冰蓄冷可以为电网削峰填谷，降低电网负荷，同时可利用电价政策降低运行费用； 采用冰蓄冷后，水系统可采用节能的大温差技术，降低系统能耗，冰蓄冷可结合低温变风量空调末端，低温送风变风量空调不仅可有效降低系统能耗，而且还能得到更加舒适的室内环境。
