前 言
随着社会的进步、国民经济的发展以及人民生活水平的提高，人们对自身生活与工作的环境质量要求不断的提高。为了创造更加健康、舒适的生活工作环境，中央空调技术在现代化社会中被广泛的应用。同时中央空调也成为现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调在给人们提供健康、舒适的生活、工作环境的同时，又消耗掉大量的能源。因此在社会发展过程中对能源的需求所占的比例也在不断增加，我国政府在发展建设的同时，大力推广低能耗高效率的中央空调。所以在设计空调方案的同时，可按不同的环境及条件，选择能耗比高、运行成本低的中央空调模式。
因此，本公司在本次项目中，相应上海市浦东新区政府采购中心发布的招标书内容。采用美国知名品牌特灵GESA系列水源热泵中央空调系统。
1. 水源热泵中央空调系统：吸取了传统中央空调的冷却水循环系统的水－水交换的模式，热交换快的特点，因而达到能效比高的优点。
2. 水源热泵系统具有独立性，充分发挥了内、外区的不同需求的功能选择制冷或制热，达到在同一水循环系统中能量转换的目的。
3. 水源热泵系统可按需选择不同的开机模式通电，不用则不耗电能。本次水循环系统已经采用变频控制系统，可按水循环系统需求量的压差及冷却水的温度的温差达到最经济的运行费用。
4. 由于水源热泵系统的循环水为20℃－30℃的常温水，水系统的室内循环水管无需保温，室外循环水管需作保温处理。
5. 水源热泵系统中央空调在同一系统中可同时制冷或制热模式，在其他中央空调中是不可能达到的。因此在新型的办公楼的IT机房及发热量大的机房，水源热泵机组系统在作24h常年运行的机房空调及有内区与外区的分隔的结构更为有利，起到了热回收，节约了大量的能源。所以整系统中运用水源热泵中央空调，更为节能。由于机房空调常年制冷模式对系统发出的热量，释放到水系统中，正好转移到制热模式的空调使用。而达到了能量转换的目的。
6. 水源热泵中央空调系统维修方便：其它中央空调发生故障，至少要影响一个区域，或整个系统。而水源热泵机组为独立性机组，如有一台发生故障，也只必过是一个房间受到影响，由于结构简单，修复便捷，很快能修复运行。
选择高效节能的中央空调设备及中央空调的模式。最大的受益是直接使用者。大力推广节能型空调系统的目的，就是对耗能系统进行有效控制，可以减少无效能耗，对于提高能源的利用效率具有重要的社会效益和经济效益。
一．水源热泵中央空调系统设计：
1、空调概述：
上海市浦东新区梅园街道办事处：
建筑面积约6000m2左右，空调面积约3200 m2左右。一层为政务受理大厅及办公用房、二层至四层为办公用房，会议用房及IT机房等、五层为200人的报告厅、餐厅贵宾接待用房。按不同功能的分隔及空调使用面积的大小，配合不同的机型，共计配置132套特灵GESA分体式水源热泵机组。由于该项目属改建工程，原构思设计地源热泵，因无埋管条件，设计为水环热泵系统。
2、设计依据：
1 业主提供的建筑平面图及功能用房的需求
2 中华人民共和国国家标准：
《采暖通风与空气调节设计规范》 GBJ19-2000
《通风与空气调节工程施工及验收规范》 GBJ50243-2002
《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95
《实用制冷与空调工程手册》（机械工业出版社）
3 上海地区气象参数
大气压力：夏季1,005.3Mbar 冬季1,025.1Mbar
夏季空气调节干球温度 34℃
夏季空气调节日平均温度 30℃
夏季空气调节计算湿球温度 28.2℃
夏季通风干球温度 32℃
冬季空气调节干球温度 -4℃
冬季通风干球温度 3℃
最冷月平均相对湿度 70%
室外风速：夏季3.2m/s 冬季3.1m/s
4 室内设计参数：
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室内计算参数 |
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房间功能 |
室内温度( oC ) |
相对湿度％ |
新风量(m3/hp) |
备注 |
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夏季 |
冬季 |
夏季 |
冬季 |
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办公室 |
24－26 |
20－22 |
55－60 |
30－50 |
30 |
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会议室 |
24－26 |
18－20 |
55－60 |
30－50 |
30 |
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报告厅 |
24－25 |
18－20 |
50－60 |
30－50 |
30 |
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餐厅 |
26－28 |
18－20 |
50－60 |
30－50 |
30 |
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过道 |
27－28 |
16－18 |
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电梯厅 |
27－28 |
16－18 |
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| 按各不同的使用功能及面积，结合特灵水源热泵的特性进行计算并配置。整个建筑的设计冷负荷约为808KW。新风标准按人均不低于30m3/h考虑。
1. 冷热源：
空调循环水系统为机组提供热交换，循环水管为全同程模式，安装于走道的吊顶内和楼梯间的管道井内。主机与室内机组的安装于各层走道的吊顶内。主机与室内机组的连接为铜管连接，交换模式为R22直接蒸发，开机后无需预冷时间，即可达到效果。
水环热泵热交换模式通过阿法拉阀板换为闭式空调水系统系统，分别在制冷或制热季节过程中，进行冷却和辅助加热确保达到水循环系统水温20－30℃。全系统的设计流量为240m3/h,板换设计温差为2℃。金日低噪音冷却塔安装于屋面，为开式冷却水系统；辅助热源采用扬州斯大无压电热水锅炉120kw及180kw各一台＋40m3蓄热水箱，利用夜间低峰值电对蓄热水箱进行加热，避开用电高峰时期。同时从经济性考虑降低运行成本。在晚间10：00至第二天早晨6：00（电费减半）通过300KW的电锅炉将水加热至85℃左右，晚间加热通过定时器，及温控来进行控制。当白天使用时当水温在70℃以上时由温控自动控制3kw热水循环泵间断性向板换输送热水，确保水循环系统保持20－30℃水温。热水从水箱热区开始通过水泵加压至板换进行换热，换热后回至水箱冷区；随着温度的下降，当热区水温低于70℃时，再开启1台50m 的水泵同样的过程；当水温低于40℃所有水泵开启；（在极端恶劣情况下可能回出现）在低于20℃后则120KW的电锅炉立刻启动。在板换循环水侧，当出水温度大于30℃，则会发出信号关闭辅热循环水泵，以确保系统正常运行。
2. 空气调节：
室内全部使用水源热泵分体机，主机集中吊装于主梁侧面便于消音处理。内机采用风机盘管型直膨式内机，气流组织为风机盘管经风管配合吊顶造型模式，作风口下送下回的模式。形成合理的气流组织。同时新、排风系统选用法国爱迪斯产品的全热交换器机组。在南、北走道窗的上方防雨百叶式风口作新风引入到全热交换器经室内排出的空气中的冷量或热量进行逆向交换，交换回收后的能量由新风送到各室内风机盘管的回风箱，进一步由风机盘管处理后，新风随出风口送到室内，达到能量回收的目的，同时确保了室内的空气质量。一至四层各安装了二台1000m3/h风量的全热交换器。五层报告厅安装了二台2000m3/h风量的全热交换器，另外在南走道（因考虑公共餐厅的空气品质）安装了一台800m3/h、北走道安装了一台500m3/h的全热交换器机组。在配合新风处理，调节室内空气质量。排风口利用结构的南、北两端的风道集中到五层顶部排风口对外释放。
3. 控制系统：
1) 每个房间都有独立的控制器，可按使用者的不同的需求控制制冷、制热、送风等各种模式。
2) 水系统控制：
本次设计空调循环水系统为15KW水泵用二备一、冷却水系统为15KW水泵用二备一。由于为业主重点考虑节约能源，采用丹佛斯VLT7000变频器2套，各自控制3台15KW的空调循环水泵及冷却水循环泵。经空调水循环系统的水流量的需求，由压力变送器始终控制2kg/cm2压差，因而达到最低功耗为3kw左右；冷却水泵的水流量的需求，由温度传感器提供的温差模拟量控制水泵的运行频率，最低功耗为1kw左右。同时丹佛斯VLT7000变频器具备水泵运行过程中的软启动保护电网降低对电网的冲击、自检水泵的运行时间轮换使用。
3) 冷却塔风扇自动控制：由温度控制器来完成。探测空调水循环系统的回水温度控制冷却塔7.5KW的风扇的启停。达到了节能的目的。
4) 中央空调进行制热模式自动控制：当气温高于15℃以上可利用冷却塔对系统按不同的需求制冷或制热。当气温高于15℃以下，对水循环系统进行切换制热模式。
辅助热源由电锅炉运行，由配电控制箱的时间控制器，控制晚间用电低峰值时启动电锅炉，同时锅炉水泵运行，对保温水箱进行加热。由温度控制器控制加热到水箱设定温度后，停止加热。白天空调运行时由三台3kw热水循环水泵对系统进行间断性加热，由热水泵温度控制器自动控制循环水温20－30℃时的启动与停止。
以保证空调水系统正常运行。
按特灵水源热泵的设备特性及系统优化设计的配合，结合政府办公大楼的工作特点。年运行费用相比原设计风冷热泵中央空调系统低30％。
4. 部分空调平面图：
5. 地下室车库排风系统：
本公司按业主提供的车库的平面图、车辆进出及停放的位置。选用24套全自动探测一氧化碳控制启停的诱导风机作驱赶作用，以确保车库的空气质量。另配合两套排风排烟消防双速风机箱HTFC-II-25A。平时以16000 m3/h，电机功率13KW， 作排风处理由1600×1000风口带防火阀，平时作排风用，战时温度达到70℃时热熔片断开自动关闭。排烟系统，战时以35000 m3/h，电机功率16KW，作排烟处理。各台配置一件防火阀，平时常闭，战时70℃打开，当温度升到280℃时，关闭防火阀并且风机停止运行。
6. 楼梯间正压送风系统：
本公司按业主对结构要求在南楼梯间配置了一套正压送风系统。风机型号HTFC-I-22A，风机风量配置25680m3/h，电机功率11KW。风机安装于房顶，进风口有防虫网。在每一层楼梯间配有带防火阀的送风口平时常开，战时当温度升到70℃时，关闭防火阀并且风机停止运行。 |
