20000多人工廠中央空調系統工程—[萬士達液晶顯示器有限公司]

                        中央空調 水冷螺桿式機組工程應用實例

引言
         隨著社會的進步、經濟的發展以及人民生活水平的提高，人們對自身生活與工作的環境要求也在不斷的提高。為了創造更健康、舒適的生活工作環境，空調技術在現代化社會中被廣泛的應用。特別是中央空調現已成為現代建筑中不可缺少的能耗運行系統，中央空調在給人們提供健康、舒適的生活、工作環境的同時，又消耗掉大量的能源。在社會發展過程中其能源所占的比例也在不斷增加，儼然已成為現代社會的耗能大戶。據統計，我國建筑物能耗約占能源總消耗量的30%，在有中央空調系統的的建筑物中，中央空調的能耗約占整棟大樓所需總能耗的70%，而空調主機設備所需的能耗占整個空調系統能耗的60%~70%，且在呈逐年增長的趨勢；另外，中央空調系統只要減少能耗10%，就能減少整棟大樓6%的能源成本。由此可見，選擇高效節能的中央空調主機設備以及對中央空調的耗能系統進行有效的控制，可以減少無效能耗，減少熱量的排放，對于提高能源的利用率具有重要的社會效益和經濟效益。

1.工程概況
       本工程項目名稱為萬士達液晶顯示器有限公司工廠車間中央空調系統和辦公樓中央空調系統，采用美的螺桿式冷水機組中央空調系統工程，設計及施工范圍為工廠車間和辦公樓中央空調系統的設計和設備安裝。
       該工程中空調建筑面積為23400平方米，其中車間空調建筑面積為20000平方米，辦公樓空調建筑面積為3400平方米。

2.空調設計依據及主要參數
2.1設計依據
     《采暖通風雨空氣調節設計規范》（GBJ 19-87）2001年版
     《空氣調節設計手冊》（中國建筑工業出版社，第2版）
     《通風與空調工程施工及驗收規范》（GB50243-97）
     《建筑設計防火規范》（GBJ 16-87）2001年版
     《實用制冷與空調工程手冊》（機械工業出版）
2.2主要設計參數
a.室外設計參數
表1室外設計參數

3.冷負荷計算
       本工程中冷負荷計算包括外圍護結構傳熱、設備散熱、人體散熱、照明散熱及新風負荷等，各種符合得熱的依據是按照《實用供熱空調設計手冊》中的計算方法計算，同時結合空調場所的具體使用情況以及人員的流動量、客戶對空調場所的環境要求等，計算出工廠車間的冷負荷配置均為250W/m2，
室內需總冷負荷為3350KW，辦公樓冷負荷配置均為200w/m2，則室內需總負荷為2000KW。由于此工程地點位于廣東省中南部，冬季室外氣溫平均為十幾度，因此供熱無需考慮。

4.空調系統設計
       在本空調工程中，由于工程地點位于華南地區冬季室外溫度較高，因此冬季不考慮制熱，則空調系統為單冷型。根據空調場所的性質及實際使用情況，該工程冷源部分分為兩個獨立的空調冷凍系統，其中工廠車間為一個獨立的中央空空調冷凍系統，制冷設備主機采用一臺美的型號為LSBLG1740/MS的螺桿式冷水機組（單臺制冷量為1740KW，制冷消耗功率為312KW，制冷工況能效比為5.58），根據系統負荷配置的冷卻塔為350m3/h兩臺，冷凍、冷卻水循環泵均為三臺，其使用情況為兩用一備；辦公樓則為另一個獨立的中央空調冷凍系統，制冷主機采用一臺美的型號為LSBLG1050/MS的螺桿式冷水機組（其單臺制冷量為1050KW,制冷消耗功率為190KW，制冷工況能效比為5.53），根據系統負荷配置的冷卻塔為250m3兩臺，冷凍、冷卻水循環泵均為三臺，其使用情況為兩用一備。在兩個獨立的空調水系統中，冷凍水供/回水溫度分別為7/12℃，冷卻水供/回水溫度分別為30/35℃。各系統中制冷主機與水泵均放置于冷凍機房內，冷卻水塔則放置于樓層樓頂。
4.1 空調水系統
        為了減少能耗損失，降低系統運行成本，本工程冷凍水系統采用了變流量設計。在工程設計中，根據空調場所的具體使用情況的不同，空調冷凍系統分成兩個獨立的部分，在系統中制冷主機與與相應的輔助設備及配件數量均一致，則其中一個獨立的水系統流程原理如圖1所示：

                                                                                      圖1   空調水系統流程原理圖      
        在中央空調工程水系統中，系統最高點處設置自動排氣閥、最低點處設置排污閥；同時在冷凍水系統最高處設置膨脹水箱，且膨脹水箱連接在冷凍水循環泵的吸入側，箱底標高高出水管系統最高點2m，箱體與系統的連接管從箱底垂直接入，膨脹管上不設任何閥門；在末端設備的供水管及循環水泵吸入管上安裝Y型水過濾器、主機設備回水主管上安裝好電子水處理儀，用以清除和過濾水中的雜質，并對空調水進行清潔和軟化處理，防止管路堵塞及減少污垢的產生，保證各類設備及閥件的正常使用；由于各層空調冷凍水流量較大，為了便于各分支系統水流量的調節及分配均衡，在供、回水管上連接集水器與分水器；同時為保證制冷主機在正常水流量情況下安全運行，在每臺制冷主機冷凍、冷卻出水管道上安裝水流開關，與機組連鎖使用。
4.2 空調風系統
        在中央空調系統中，不論采用何種冷(熱)源，更不論采用何種末端裝置，最終向空調房間送冷(熱)，都是通過送風的形式來實現的；另外，為了保證空調空調室內人員的健康以及舒適度，空調放假的新風補充、換氣、防排煙等也是通過空氣的運行來進行的。因此，空調系統是中央空調系統的一個重要內容。
4.2.1 空調送風斯通
        在該空調工程中，工廠車間的 送風系統部分采用風機盤管及冷水吊柜，辦公樓均采用風機盤管對室內進行空氣調節。在空調的送風系統中，辦公樓的送風形式采用風機盤管+新風對室內進行空氣調節，工廠車間采用吊頂式空氣處理機+新風的形式對室內進行空氣處理。各空調區域的送風口形式結合現場天花裝修情況采用方型散流器風口下送風及雙層百葉風側送風，送風口風量均勻，風口平均風速為2.8m/s；回風形式采用百葉回風口上回，風機盤管回風口風速為0.8m/s，吊頂式空氣處理機回風口風速為3.6m/s。在吊頂式空氣處理機連接的送風系統中，由于風量較大，風機風壓及產生的噪音也相對較高，為了降低系統風壓及噪聲對室內環境產生影響，風機的出風口處接消聲靜壓箱，回風口處接消聲回風箱，具體鏈接如圖2所示：


                                                                          圖2  吊頂式空氣處理機風系統連接圖
4.2.2 空氣新、排風系統
       為了保證空調室內人員的健康及舒適性要求，各層空調區域均設置新、排風系統。在各層新風系統中均利用吊頂式新風機進行獨立送風，新風入口不至于受外界影響較小的樓背面，且入口風速為4.0m/s，為了降低新風負荷對室內產生的影響且新風能增加部分室內冷負荷，因此新風通過新風機降溫除濕處理后，由送風管管道直接送到各空調使用場所。
       車間和辦公樓采用集中式排風系統，排風量按新風送風總量的85%進行設計；為了防止串氣產生，衛生間的排風采用獨立排風系統直接排除室外。
4.3 空調控制系統
        本工程中主機系統部分簡易控制見圖3如下：


                                                                              圖3  冷凍、冷卻水系統簡易控制圖
        本工程中空調冷凍水系統為變流量設計，末端側的水流控制為：風機盤管采用電動二通閥、吊頂式空氣處理機及新風機組采用比例積分調節閥。制冷主機側水流量的控制從圖3中看知，在冷凍水供回水總管間設置壓差旁通閥，主機冷凍水、冷卻水出水管道上安裝水流開關，在冷凍、冷卻總管道上設置溫度傳感器和溫度調節指示控制儀表。
         系統啟動程序為冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機、制冷主機；停機程序為制冷主機、冷凍水泵、冷卻水塔、冷卻塔風機。為了系統控制程序的穩定可靠，冷凍、冷卻水流開關的連接點串接在冷凍機啟動的出口繼電器回路里，使之與冷凍、冷卻水泵連鎖。
         系統調節及自動控制：末端設備的水流量大小是通過電動二閥及比例積分調節閥控制的，其閥門的開度按室內空調負荷的隨機變化而動作，這樣使整個系統對冷凍水的需求量也處于變化之中。
5.總結
        本工程自竣工投入正常運行到現在以來，設備性能穩定，系統運行安全可靠，機組運轉效果良好。由于采用了高效節能的制冷主機設備及水變流量調節控制技術，通過系統運行分析，在初投資相等的情況下，運行成本比普通定流量系統及其它形式的空調系統節約20%~30%�？照{技術發展到現在已逐漸趨于成熟，變流量水系統在工程中的到廣泛運用，且系統控制簡單，成本相對較低，在目前的空調系統運用中有著明顯的經濟、社會效益。

現場實拍效果圖，如下：



                                           




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