某別墅中央空調(diào)與供熱系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　某別墅中央空調(diào)與供熱系統(tǒng)設(shè)計</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。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)熱水機組在別墅中的節(jié)能應(yīng)用,以及增加新風換氣系統(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行,機組則采用了由本公司自行設(shè)計裝配的空氣源熱回收空調(diào)熱水機組,制冷量為19kw,制熱量為21kW。末端設(shè)備則選用約克

3、牌YGFC系列的多個型號風機盤管機組,新風排氣設(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,對空調(diào)的溫度、舒適度、噪音以及送、回風格柵的選型、布置與室內(nèi)裝飾效果的密切配合均有很高的要求。同時,考慮對系統(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,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)計參數(shù) </b></p><p>　　2.1室外設(shè)計參數(shù) </p><p>　　室外計算參數(shù)參見廣東地區(qū)氣象參數(shù),并對計算結(jié)果附加安全裕度,消除其不保證日。 </p><p>　　2.2室內(nèi)設(shè)計參數(shù) </p><p>　　2.3 空調(diào)

5、冷負荷指標 </p><p>　　2.4 熱水設(shè)計負荷 </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)的滿負荷運行微

6、乎其微,本系統(tǒng)的設(shè)計則結(jié)合用戶對空調(diào)使用的要求和供電容量的實際情況,將首層的客廳等區(qū)域與臥室進行錯鋒運行,在滿足兩部份空調(diào)區(qū)域負荷的情況下,同時減少了46%的裝機容量?？照{(diào)設(shè)備選型 </p><p><b>　　4系統(tǒng)設(shè)計 </b></p><p>　　(1)各個空調(diào)區(qū)域均采用臥式暗裝風機盤管方式,風機盤管按照室內(nèi)裝飾要求安裝在各廳房適合的天花扳上,同時根據(jù)天花的裝飾

7、效果設(shè)置條型送風口、鉸式回風百葉等。空調(diào)的水系統(tǒng)為二管制,各層中段的風機盤管采用二通電動開關(guān)閥,而各層最未段的風機盤管則采用三通電動閥,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二通閥開關(guān)時對管道的沖擊所造成的振動噪音。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管道式迷型風機,并通過層間集氣管道排出室外。而新風系統(tǒng)采用了FV-15NS1C、FV-12NS1C靜音型風機,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)域的未端回風箱內(nèi)。 </p><p>　　(2)根椐兩個分區(qū)的風機盤管的水流量、建筑物的高度,以及空調(diào)負荷的實際使用情況,空調(diào)系統(tǒng)的冷媒輸送泵選用了1臺輕型不銹鋼臥式多級離心泵,功率為0.55kW,水流量

9、為6m3/h揚程為15M,冷媒水泵及熱水泵均為機組內(nèi)置。空調(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)場的條件因素單獨排放就近的衛(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,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)熱水機組提供,以利用空調(diào)機

10、組在夏季制冷時回收冷凝余熱制取55℃的生活熱水,冬季時節(jié)是結(jié)合供暖(熱水優(yōu)先)或單獨熱水制備運行,其制取熱水的時間在60分鐘內(nèi)完成。 </p><p>　　(4) 為了配合空調(diào)機組在空調(diào)區(qū)域以最小負荷或最大負荷時所輸出能量控制的設(shè)計特點,機組的控制系統(tǒng)除了保障機組性能必不可少的控制電路外,機組內(nèi)還設(shè)置了與空調(diào)未端控制器對應(yīng)數(shù)量的多個中間繼電器。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)機組的啟動運

11、行。而熱水循環(huán)水泵是因應(yīng)空調(diào)壓縮機的運行和熱水設(shè)定的溫度,以及用戶在使用熱水時進行啟停工作。由于空調(diào)機組設(shè)計成2個制冷回路,機組的運行都因應(yīng)冷熱水的出水溫度進行能量調(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,冷媒水泵隨即啟動運行,空調(diào)機組在設(shè)定的時間內(nèi)啟

12、動制冷壓縮機和熱水循環(huán)水泵,機組進入供冷/熱回收或供暖狀態(tài)。當空調(diào)區(qū)域的室內(nèi)溫度達到所調(diào)節(jié)溫度時,空調(diào)機組及冷媒水泵、熱水循環(huán)水泵停止運行;當空調(diào)的出水溫度達到機組所設(shè)定的溫度時,空調(diào)機組及熱水循環(huán)水泵停止運行,而冷媒水泵則保持對室內(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)機大致相同,實現(xiàn)了空調(diào)機組及輔助設(shè)備無人管理的操作特點。 </p>&l

13、t;p><b>　　6工程特點 </b></p><p>　　(1)本工程的空調(diào)系統(tǒng)是(下轉(zhuǎn)63頁)(上接62頁)綜合了住宅的用途、建筑物的外觀結(jié)構(gòu)和人們的生活習慣進行全方位設(shè)計,同時利用水系統(tǒng)空調(diào)的特性,有效地減少裝機和功耗容量。按照該別墅的空調(diào)負荷計算,如果采用分體式空調(diào)器,則需要安裝1臺3匹、4臺2匹、3臺1.5匹的空調(diào)機,假如安裝這8臺空調(diào)室外掛機后,無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,本系統(tǒng)也充分利用回收空調(diào)機組在供冷運行時所排放的冷凝余熱,以制取免費的生活熱水,以及運用熱泵技術(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)是一個復(fù)雜而又完整的系統(tǒng),一直以來都給人們一種在結(jié)構(gòu)和操作上較為繁瑣的感覺,絕大多數(shù)的用戶對戶式中央空調(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,以一種簡易的操作方式讓用戶容易掌握和接受。在本工程的設(shè)計中,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)多重操作的問題,同時利用能量分配來滿足空調(diào)區(qū)域的需求,不僅可以在裝機容量上減少約50%、減少機組的占地空間約50%、減少供電容量約50%、減少工程費用約30%,而且機組在運行的過程中根據(jù)空調(diào)負荷的大小自動調(diào)節(jié),在沒有負荷時機組的待機功耗為零,因此也達到了節(jié)省

16、投資和運行費用的目的。 </p><p><b>　　7經(jīng)濟運行分析 </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,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)機組在每次啟動運行時,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間內(nèi)動斷控制室外機組的運行,與此同時,室內(nèi)的環(huán)境溫度在沒有增加負荷的情況下,人體體溫的高度基本與溫度控制點持平,而且人體所散發(fā)的熱量上升,對室內(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,室外機組停止運行的緩沖時間較長,從而形成了機組運行時間短,待機時間長的經(jīng)濟運行特點,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)機組,在夏季供冷時,可利用空調(diào)的冷凝余熱制取免費的生活熱水。按照空調(diào)機組以30%的熱回收量設(shè)計計算,空調(diào)機組在供冷時的綜合性能系數(shù)COP則達到4.2左右,而冬季供暖和熱水制備時COP值也在3.0以上,從這兩點上看,機組所產(chǎn)生的熱能是其消耗電能的3到4倍,因而其運行成本也相對降低。 </p><p><b>　　8結(jié)束語 </b>