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空调系统选型建议

空调系统选型建议报告一、空调冷(热)源选型注:本次报告仅供概念性方案参考,暂未考虑盖顶后中庭冷负荷。

超市、影院方案为商家惯例做法,只做定性探讨。

二、商场制冷主机选型合理性分析商场制冷主机采用水冷离心式冷水机组,方案为两大一小搭配使用,是基于以下理由:首先分析商场空调系统负荷特点:a、空调冷负荷达2700RT,且集中度较高;b、在一个供冷期内,冷负荷随气候变化而变化,且变化幅度较大;c、只在最热的约30天里(大约10:30至4:00点),空调系统达到满负荷运行,其它时段都在部分负荷下运行(约70%时间运行在总装机容量60%负荷情况下)。

其次分析离心式冷水机组的运行特点:a、单台离心机的制冷量较大,制冷系数比其它类型的制冷设备普遍要高;b、在相同冷却水温的情况下,一般在50-80%负荷之间运行效率最高;c、制冷量越大,设备的运行效率越高。

最后分析商场空调系统的特殊使用情况:按照功能设置要求,部分商业面积需要营业到凌晨2点甚至通宵,需要提供空调;在过渡季节不定期,因气温过高需要使用空调。

但此时负荷相对较小,采用大型离心机则达不到最高效率运行区间,且容易导致喘振。

因此,我们选用两台制冷量尽可能大,效率尽可能高的离心式冷水机组,以保证空调系统整体运行效率;选择一台较小的机型与小负荷情况匹配。

这样,既能保证整个系统运行高效,又能兼顾部分负荷运行时的效率。

在不同季节,冷负荷在10%~100%之间变化均可实现高效运行。

三、商场热源选型方案与电锅炉对比分析目前空调系统常用热源有两种,采用燃气真空热水机组或采用电热常压锅炉。

我们不选择采用电热水锅炉,除规范有明确要求外,从纯技术层面上来看也是合理的。

1、相关数据收集与计算在进行方案比较之前,我们先收集整理了以下数据:a、燃气锅炉效率通常为92%;电锅炉热效率一般为99%。

b、燃气热值按8500kcal/m3,商业用气价格按3元/m3,c、商业用电按0.84元/度(0.83元/度加上功率因素、线损等)。

d、热负荷单位换算180万大卡/小时×2 = 360万大卡/小时= 3600000×1.163×10-3=4187 kW2、技术性能对比3、技术经济对比分析A、初投资采用燃气真空热水机组初投资为锅炉设备购置和燃气管道安装;采用电锅炉则为锅炉设备、配电系统和热交换设备的投资。

燃气锅炉方案:锅炉约60万元(市场询价),燃气管道安装约30万元,总造价约90万元。

电锅炉方案:电气线路约10万元,电锅炉价格72万(市场询价),换热器约20万,总造价约102万元。

两种方案造价比较,电锅炉方案略高。

B、运行费用以选型2台180万kcal/h机组为例,每年采暖期按满负荷运行400小时计算,则燃气真空机组和电锅炉年运行费如下:燃气锅炉年运行费=热负荷÷效率÷单位天然气热值×运行时间×天然气价格=180×2÷0.92÷0.85×400×3=55.2万元电热锅炉年运行费=热负荷÷效率×运行时间×电价= 4187÷0.99×400×0.84= 142.1万元C、技术经济对比分析表依据重庆地区现有资源条件,采用电锅炉虽然可部分解决用电负荷冬天闲置的问题,但通过综合比较,从技术可行性和投资、运行的经济性等方面来看,采用燃气真空机组要优于电热水锅炉。

四、商场冷源方案与直燃机方案对比分析除电制冷外,也可以采用直燃机代替离心式冷水机组做冷源,这两种方案分析对比如下:1、基本条件:电价:0.83元/度;气价:3元/立方米(热值8500kcal/Nm3);高低压配电设备造价估算:600元/千瓦;天然气管道造价估算:700元/立方米每小时;供冷时间:平均运行10小时/天,全年按满负荷运行计800小时;离心机平均制冷系数按5.0,直燃机平均制冷系数按1.2;商业用电按0.84元/度(0.83元/度加上功率因素、线损等)。

2、直燃机机型与耗气量采用直燃机,则机组选型为:300万大卡/小时2台,60万大卡/小时1台。

用气量约750m3/h。

3、设备造价及运行费用比较:直燃机年运行费=冷负荷÷制冷系数÷单位天然气热值×运行时间×天然气价格=2700×3024÷1.2÷8500×800×3=192.1万元离心机组年运行费=冷负荷÷制冷系数×运行时间×电价= 2700×3.516÷5×800×0.84= 127.6万元经市场询价与计算,各项费用汇总如下表通过以上表格分析可以得出,采用离心式制冷机组方案比采用直燃机组方案都要好。

在现有能源政策下,不仅造价低,运行费用也比较节省,是比较理想的冷源方案。

五、超市与影院冷源选型合理性分析1、从超市经营特点来看,由于其位置大都处于地下,需常年提供冷源,除个别精品超市在每日开业前约半小时需要采暖,大部分超市都不需要热源。

所以本项目也暂不考虑热源。

2、超市与大商场经营时段不同,且一般都有单独计费要求,往往将单独设置一个空调系统作为谈判条件。

而按照超市空调系统设置惯例,采用螺杆式冷水机组或水冷柜机方案的较多。

本项目暂定为螺杆机组,预设好机房及管道井,在超市进场后可以根据需要灵活配置。

3、影院空调系统也因其经营时段与大商场有很大的差异,且负荷调节幅度较大,采用大型设备难以满足其使用要求,与大商场合用一个系统很不经济。

因此我们参照目前影院空调系统设置惯例,单独设一个空调系统。

采用风冷模块机组提供冷热源,不仅系统简单,造价低,也能灵活匹配影院负荷调节需要。

六、空调冷(热)水系统方案选择分析空调系统运行时,空调主机与末端设备的水量通常是不同的,空调主机的水量一般要求变化小(水量变小时容易导致低温保护),而空调末端的水量则需要按负荷的变化而调节。

在一次泵定流量系统中,解决这个矛盾的办法是在集水器与分水器之间安装压差旁通阀,当末端要求水量减小时,水泵运行不变,多余的水量从旁通阀回到主机,保证空调主机水量不变,末端设备的水量也可得到了调整。

但水泵始终处于高速运行状态,输送能耗较大。

如果采用二次泵变流量系统,能更好的解决这个问题。

在主机侧设置一次冷水泵,定流量运行,主机与一次泵一对一设置,保证冷水机组蒸发器的水流量恒定。

在末端设备侧设置二次冷水泵,分别满足各供冷分区需求。

采取变频运行方式,满足各供冷分区流量变化的要求。

当室内负荷降低时,水流量也减小,水泵转入低频运行,输入功率减少,节能效果比较明显。

二次泵变流量系统一般用在系统较大各分区压差较大的场合。

分析本项目特点,商场层数不多,地面以上只有三层,但每一层的建筑面积较大。

商场南北向距离达200米以上。

可以预计,空调水系统各分区的阻力会相差较大。

按照规范要求,应采用“二次泵变流量系统”。

但本项目仅处于方案设计阶段,系统分区和管道走向都没有确定,各分区阻力差的影响到底有多大也难以估计。

因此,我们建议在初设之后再做技术经济比较,决定是否采用二次泵变流量系统。

可以确定的是,我们不推荐采用一次泵定流量系统。

如果经论证具备条件,我们推荐采用一次泵变流量系统,不仅能降低水泵的初投资,节省机房面积,节能效果也将更加明显。

七、空调末端设备选型及空调风系统方案分析1、主力店及精品店末端设备选型末端空调系统选择,直接关系商场购物环境好坏,应重点关注商场温度、湿度、风速、以及声环境等因素。

从降低后期运营成本考虑,还应特别关注系统负荷调节能力。

对主力店来说,因大都面积较大,各区域负荷基本同步,建议采用柜式空调机组集中送风。

空调水系统管道都只设在机房,对商场营业区没有影响,检修维护都很方便。

空调机房靠外墙布置,通过外墙防雨百叶直接取新风。

这样不仅有利于营造良好的购物环境,也有利于过渡季节尽可能利用室外冷源,降低运营成本。

同时,还可以对风机采取变频控制,精确控制商场温度,进一步降低运行成本。

此外,若商场形成了一个全封闭空间,还应考虑设置排风系统,以保证新风效果。

对各种精品店铺面,由于在彼此之间负荷不同步,且有隔墙分割成彼此独立空间,采用集中送风方式很难满足负荷调节需要,不利于温度控制。

同时,客户大都习惯自己独立控制店铺内空调系统。

因此,我们建议采用风机盘管加新风系统,在客户进场装修前只在铺内预留水系统接口和新风口,客户进场装修时再配合装修图深化空调系统设计,统一完成安装。

这样不仅有利于后期负荷控制,也可降低前期投资。

2、中庭空调系统选型中庭的温度控制是本项目空调系统的难点,尤其应该引起重视。

一般商场做法采用集中空调系统形式,空调设备安装在空调机房内,通过风管将处理后的冷(热)风送到各区域。

这样做的优点是空调设备、水系统管道都只设在机房,检修维护时对商场营业区没有影响,控制系统比较简单。

但其缺点是通过回风控制中庭温度,而长条型的中庭一般温度不均匀,回风温度并不能反映中庭其余各处的温度,因此中庭舒适度会有所降低。

特别是在采暖季节,由于热空气上浮,顶层一般较热;而底层由于受穿堂风的影响,一般较冷;上下温度一般很难一致。

一般做法是在顶上设排风系统,排除室内多余热量。

这势必造成能量浪费,不利于节能。

鉴于以上分析,我们提出以下改进措施。

中庭采用集中送风空调系统,各系统分管的面积能尽量小一点就小一点,送风管长度最好不要超过50米。

尽可能改善温度调节能力。

风口采用双层百叶布置走道内侧,延长送风在过道的流动时间。

机房靠外墙设置,通过外墙上防雨百叶引进新风,保证过渡季节能实现全新风运行。

通过控制各楼层不同送风温度来实现各层温度一致。

在顶层中庭吊顶上设排风系统,必要是可开启排除余热。

底层进出口必须设双层门,最好是电动开启门,降低穿堂风对商场的影响。

如果商场品质定位高,还可以在底层中庭设地暖或地面送风口,进一步提高冬季采暖舒适度。

设计管理部:二〇一三年八月十二日。

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