某別墅中央空調(diào)與供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　某別墅中央空調(diào)與供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要:本文介紹了該工程的空調(diào)與熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以節(jié)能、舒適的角度出發(fā),概要闡述了空氣源熱回收空調(diào)熱水機(jī)組在別墅中的節(jié)能應(yīng)用,以及增加新風(fēng)換氣系統(tǒng)所提高舒適度的作用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:空調(diào);熱水;新風(fēng)換氣;系統(tǒng)設(shè)置;舒適節(jié)能 </p><p><b>　　1工程概述 <

2、;/b></p><p>　　位于鶴山市龍口鎮(zhèn)的某小型別墅,總建筑面積約410㎡,空調(diào)面積169㎡,總層數(shù)為4層,其中-1層為車庫(kù)和雜物間,建筑總高度14.3M,別墅周圍設(shè)有面積約200㎡的中式花園。 </p><p>　　別墅的空調(diào)和熱水系統(tǒng)為集中式供冷和供熱方式進(jìn)行,機(jī)組則采用了由本公司自行設(shè)計(jì)裝配的空氣源熱回收空調(diào)熱水機(jī)組,制冷量為19kw,制熱量為21kW。末端設(shè)備則選用約克

3、牌YGFC系列的多個(gè)型號(hào)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,新風(fēng)排氣設(shè)備均選用松下的高效節(jié)能產(chǎn)品,自控設(shè)備選用森威爾數(shù)碼三速溫控開關(guān)以及二、三通電磁閥。 </p><p>　　該建筑物為現(xiàn)代化小型中檔別墅,對(duì)空調(diào)的溫度、舒適度、噪音以及送、回風(fēng)格柵的選型、布置與室內(nèi)裝飾效果的密切配合均有很高的要求。同時(shí),考慮對(duì)系統(tǒng)的自控、調(diào)節(jié)、節(jié)能、管理、投資和少占空間等因素,所以,本工程的供冷、供暖系統(tǒng)參照了常規(guī)水系統(tǒng)中央空調(diào)的方式設(shè)計(jì),而熱水系統(tǒng)

4、則釆用常壓循環(huán)加熱集中供應(yīng)。 </p><p><b>　　2設(shè)計(jì)參數(shù) </b></p><p>　　2.1室外設(shè)計(jì)參數(shù) </p><p>　　室外計(jì)算參數(shù)參見廣東地區(qū)氣象參數(shù),并對(duì)計(jì)算結(jié)果附加安全裕度,消除其不保證日。 </p><p>　　2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) </p><p>　　2.3 空調(diào)

5、冷負(fù)荷指標(biāo) </p><p>　　2.4 熱水設(shè)計(jì)負(fù)荷 </p><p>　　根據(jù)業(yè)主所提供的要求和在冬季最大熱水用量的估算,冬季每天平均熱水用量為300L,所制備的熱水溫度為55℃,則冬季的熱水熱負(fù)荷約為14kW。 </p><p><b>　　3空調(diào)設(shè)備的選型 </b></p><p>　　由于住宅空調(diào)的滿負(fù)荷運(yùn)行微

6、乎其微,本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則結(jié)合用戶對(duì)空調(diào)使用的要求和供電容量的實(shí)際情況,將首層的客廳等區(qū)域與臥室進(jìn)行錯(cuò)鋒運(yùn)行,在滿足兩部份空調(diào)區(qū)域負(fù)荷的情況下,同時(shí)減少了46%的裝機(jī)容量。空調(diào)設(shè)備選型 </p><p><b>　　4系統(tǒng)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　(1)各個(gè)空調(diào)區(qū)域均采用臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管方式,風(fēng)機(jī)盤管按照室內(nèi)裝飾要求安裝在各廳房適合的天花扳上,同時(shí)根據(jù)天花的裝飾

7、效果設(shè)置條型送風(fēng)口、鉸式回風(fēng)百葉等。空調(diào)的水系統(tǒng)為二管制,各層中段的風(fēng)機(jī)盤管采用二通電動(dòng)開關(guān)閥,而各層最未段的風(fēng)機(jī)盤管則采用三通電動(dòng)閥,這樣的設(shè)置方式,既可以免除了水系統(tǒng)壓差旁通閥的投資,又避免了水流在電動(dòng)二通閥開關(guān)時(shí)對(duì)管道的沖擊所造成的振動(dòng)噪音。各廳房的空調(diào)區(qū)域設(shè)有三速溫控開關(guān),用戶可按自己的要求調(diào)節(jié)控制風(fēng)量和舒適的溫度。各層的臥室和衛(wèi)浴間的排氣則采用松下FV-17CU7C低噪音天埋扇,其中,主臥室則采用了FV-24CU7C,客廳和飯

8、廳則分別采用FV-14CG1C、FV10CG1C管道式迷型風(fēng)機(jī),并通過(guò)層間集氣管道排出室外。而新風(fēng)系統(tǒng)采用了FV-15NS1C、FV-12NS1C靜音型風(fēng)機(jī),并隱蔽安裝在各層的天花板上,以集中的方式輸送到各空調(diào)區(qū)域的未端回風(fēng)箱內(nèi)。 </p><p>　　(2)根椐兩個(gè)分區(qū)的風(fēng)機(jī)盤管的水流量、建筑物的高度,以及空調(diào)負(fù)荷的實(shí)際使用情況,空調(diào)系統(tǒng)的冷媒輸送泵選用了1臺(tái)輕型不銹鋼臥式多級(jí)離心泵,功率為0.55kW,水流量

9、為6m3/h揚(yáng)程為15M,冷媒水泵及熱水泵均為機(jī)組內(nèi)置?？照{(diào)區(qū)域的冷凝水均由各層的冷凝排水管道集中排放,部份區(qū)域的冷凝水則按施工現(xiàn)場(chǎng)的條件因素單獨(dú)排放就近的衛(wèi)浴間地漏。由于建筑物樓面結(jié)構(gòu)的原因,其樓面位置不可能放置膨脹水箱等物,而且空調(diào)機(jī)組的安裝位置低于未端設(shè)備的安裝位置,所以,該水路是以開式循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)中不需設(shè)置排氣閥。 </p><p>　　(3)本工程的熱水系統(tǒng)是由熱回收空調(diào)熱水機(jī)組提供,以利用空調(diào)機(jī)

10、組在夏季制冷時(shí)回收冷凝余熱制取55℃的生活熱水,冬季時(shí)節(jié)是結(jié)合供暖(熱水優(yōu)先)或單獨(dú)熱水制備運(yùn)行,其制取熱水的時(shí)間在60分鐘內(nèi)完成。 </p><p>　　(4) 為了配合空調(diào)機(jī)組在空調(diào)區(qū)域以最小負(fù)荷或最大負(fù)荷時(shí)所輸出能量控制的設(shè)計(jì)特點(diǎn),機(jī)組的控制系統(tǒng)除了保障機(jī)組性能必不可少的控制電路外,機(jī)組內(nèi)還設(shè)置了與空調(diào)未端控制器對(duì)應(yīng)數(shù)量的多個(gè)中間繼電器。在控制系統(tǒng)中,利用這此中間繼電器的吸合,控制空調(diào)水泵和空調(diào)機(jī)組的啟動(dòng)運(yùn)

11、行。而熱水循環(huán)水泵是因應(yīng)空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行和熱水設(shè)定的溫度,以及用戶在使用熱水時(shí)進(jìn)行啟停工作。由于空調(diào)機(jī)組設(shè)計(jì)成2個(gè)制冷回路,機(jī)組的運(yùn)行都因應(yīng)冷熱水的出水溫度進(jìn)行能量調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)范圍在100%、50%、0之間。 </p><p><b>　　5系統(tǒng)的運(yùn)行方式 </b></p><p>　　在任意一區(qū)的空調(diào)三速溫控開關(guān)開啟后,冷媒水泵隨即啟動(dòng)運(yùn)行,空調(diào)機(jī)組在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)啟

12、動(dòng)制冷壓縮機(jī)和熱水循環(huán)水泵,機(jī)組進(jìn)入供冷/熱回收或供暖狀態(tài)。當(dāng)空調(diào)區(qū)域的室內(nèi)溫度達(dá)到所調(diào)節(jié)溫度時(shí),空調(diào)機(jī)組及冷媒水泵、熱水循環(huán)水泵停止運(yùn)行;當(dāng)空調(diào)的出水溫度達(dá)到機(jī)組所設(shè)定的溫度時(shí),空調(diào)機(jī)組及熱水循環(huán)水泵停止運(yùn)行,而冷媒水泵則保持對(duì)室內(nèi)空調(diào)區(qū)域的能量供應(yīng),以保證室內(nèi)溫度的恒定?？照{(diào)機(jī)組和冷媒水泵的啟停是由室內(nèi)三速溫度控制開關(guān)操控,操控模式與家用分體式空調(diào)機(jī)大致相同,實(shí)現(xiàn)了空調(diào)機(jī)組及輔助設(shè)備無(wú)人管理的操作特點(diǎn)。 </p>&l

13、t;p><b>　　6工程特點(diǎn) </b></p><p>　　(1)本工程的空調(diào)系統(tǒng)是(下轉(zhuǎn)63頁(yè))(上接62頁(yè))綜合了住宅的用途、建筑物的外觀結(jié)構(gòu)和人們的生活習(xí)慣進(jìn)行全方位設(shè)計(jì),同時(shí)利用水系統(tǒng)空調(diào)的特性,有效地減少裝機(jī)和功耗容量。按照該別墅的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算,如果采用分體式空調(diào)器,則需要安裝1臺(tái)3匹、4臺(tái)2匹、3臺(tái)1.5匹的空調(diào)機(jī),假如安裝這8臺(tái)空調(diào)室外掛機(jī)后,無(wú)疑給建筑物的外觀造成一定

14、的影響,并且根據(jù)房間的空置率,有部份的空調(diào)器為閑置待用,所以,該戶式中央空調(diào)系統(tǒng)可有效平衡了各方面的要求。同時(shí),本系統(tǒng)也充分利用回收空調(diào)機(jī)組在供冷運(yùn)行時(shí)所排放的冷凝余熱,以制取免費(fèi)的生活熱水,以及運(yùn)用熱泵技術(shù)將空調(diào)與熱水制備融為一體,可有效地節(jié)省了其它熱源設(shè)備的投入。 </p><p>　　(2)中央空調(diào)是一個(gè)復(fù)雜而又完整的系統(tǒng),一直以來(lái)都給人們一種在結(jié)構(gòu)和操作上較為繁瑣的感覺(jué),絕大多數(shù)的用戶對(duì)戶式中央空調(diào)系統(tǒng)了

15、解不深,在控制調(diào)節(jié)方面難以掌握,所以,在戶式中央空調(diào)系統(tǒng)中,以一種簡(jiǎn)易的操作方式讓用戶容易掌握和接受。在本工程的設(shè)計(jì)中,自控系統(tǒng)則采用了由未端控制終端的操控方法,解決了水系統(tǒng)中央空調(diào)多重操作的問(wèn)題,同時(shí)利用能量分配來(lái)滿足空調(diào)區(qū)域的需求,不僅可以在裝機(jī)容量上減少約50%、減少機(jī)組的占地空間約50%、減少供電容量約50%、減少工程費(fèi)用約30%,而且機(jī)組在運(yùn)行的過(guò)程中根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的大小自動(dòng)調(diào)節(jié),在沒(méi)有負(fù)荷時(shí)機(jī)組的待機(jī)功耗為零,因此也達(dá)到了節(jié)省

16、投資和運(yùn)行費(fèi)用的目的。 </p><p><b>　　7經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析 </b></p><p>　　(1)戶式中央空調(diào)一般被人理解為能耗大、價(jià)格高等觀念,從而制約了戶式中央空調(diào)的普及和發(fā)展,其實(shí),按照空調(diào)的合理分配使用,它與家用空調(diào)器比較更具節(jié)能潛力。由于戶式中央空調(diào)系統(tǒng)中的未端三速溫度控制器設(shè)置在空調(diào)區(qū)的中下部位置,空調(diào)機(jī)組在每次啟動(dòng)運(yùn)行時(shí),該空調(diào)區(qū)域的中下部空氣溫

17、度變化較快,溫度控制器因此而在很短的時(shí)間內(nèi)動(dòng)斷控制室外機(jī)組的運(yùn)行,與此同時(shí),室內(nèi)的環(huán)境溫度在沒(méi)有增加負(fù)荷的情況下,人體體溫的高度基本與溫度控制點(diǎn)持平,而且人體所散發(fā)的熱量上升,對(duì)室內(nèi)中下部區(qū)域的溫度影響甚微,溫度控制器的感溫元件波動(dòng)范圍也減少,溫度控制器在回升約2℃溫差特性的條件下,室外機(jī)組停止運(yùn)行的緩沖時(shí)間較長(zhǎng),從而形成了機(jī)組運(yùn)行時(shí)間短,待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行特點(diǎn),而分體掛壁式空調(diào)器與其恰恰相反。 </p><p&g

18、t;　　(2)由于本系統(tǒng)所釆用的是帶熱回收、熱水制備于一身的空調(diào)機(jī)組,在夏季供冷時(shí),可利用空調(diào)的冷凝余熱制取免費(fèi)的生活熱水。按照空調(diào)機(jī)組以30%的熱回收量設(shè)計(jì)計(jì)算,空調(diào)機(jī)組在供冷時(shí)的綜合性能系數(shù)COP則達(dá)到4.2左右,而冬季供暖和熱水制備時(shí)COP值也在3.0以上,從這兩點(diǎn)上看,機(jī)組所產(chǎn)生的熱能是其消耗電能的3到4倍,因而其運(yùn)行成本也相對(duì)降低。 </p><p><b>　　8結(jié)束語(yǔ) </b>