空调系统冷源设计
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制冷系统设计环境设计参数空调系统以《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003、《数据中心设计规范》GB50174-2017、《数据中心用恒温恒湿空调系统》YD/T2061-2009 及《核心机房节能热管理技术规范》QB-H-001-2009 等国家及行业标准规范作为设计依据,总体把握安全可靠、节能环保、经济合理的设计原则,同时兼顾施工方便快捷、维护简便易行。
1.1气流组织设计按照现行《数据中心设计规范》GB50174-2017标准,设备布局与气流组织设计原则:机房设备规划布局以“先冷设备、后冷环境”为指导原则,贯彻“冷热通道独立设置”的要求,机房内划分出间隔的冷热通道。
机柜布置采用“面对面、背对背”的排列方式,相邻两列设备的吸风面(正面)安装在冷通道上,排风面(背面)安装在热通道上,实现分隔冷热气流,形成良好的气流组织,提高空调的制冷效率。
封闭系统可以用来隔离热通道(hot aisle)和冷通道(cold aisle),防止热空气和冷空气混合。
封闭系统像一个物理屏障一样,将热通道与冷通道分开。
封闭冷通道就是对机房的冷通道进行隔离,以便于更好地控制气流,阻止冷热气流的混合,不会导致冷却资源的浪费。
数据中心空调负荷计算通过统计各类服务器设备的数量及比例我们就能进行整体数据中心设备冷负荷的计算。
本次项目的设备布置采用业界主流实用的冷热通道分离,微模块采用密闭热通道方案。
采用行间级精密空调,采用前送风,后回风模式IT设备显冷负荷在本项目中,我们把数据中心区域根据不同的设备细分为2类:网络机柜--2KW/Rack;标准服务器机柜--3~4KW/Rack;精密空调制冷量计算公式如下1、机房面积S=100m²,每台IT设备柜按3Kw、网络柜按2KW负载量进行估算,设备总功率为32KW,冷通道空调总制冷量=设备热负荷(设备总功率*热量转换系数)=32*0.9=35.6KW,为确保精密空调系统的效率和尽可能延长空调的使用寿命,一般情况下最佳负载功率应为空调制冷量的80%左右,则精密空调的最小制冷量可估算为35.6/0.8=44.4KW。
暖通空调系统工程方案设计对于一个工程设计,所选择设计方案的好坏直接影响到整个设计的优劣,是工程设计的关键;而方案的选择可以说贯穿整个设计过程,如冷热源方案,空调方式方案、送风与回风方案、系统运行控制方案等。
在不同的设计阶段可能都有多个设计方案可供选择,作为工程设计人员就是要通过经济技术的比较,根据具体情况选择确定最好的设计方案。
一、冷热源方案在选择冷热源方案时,首先要确定冷热源的类型,是压缩式制冷还是吸收式制冷,地热泵式机组还是单冷机组加锅炉等,需要根据设备性能,建筑情况、能源政策与价格、投资及运行费用情况等决定。
其次要根据负荷大小和运行调节情况配备冷热源数量。
二、空调系统方式与空调房间气流组织形式选择空调方式时,应根据建筑物的用途、规模,使用特点,负荷变化情况和参数要求、室外气象条件及能源状况等,通过技术经济比较确定,目前集中空调的空调方式大致可以分为全空气空调系统和风机盘管加新风系统。
1.全空气空调系统全空气空调系统可分为定风量系统和变风量系统,单风管系统和双风管系统。
全空调系统适用面积较大,空间较高,人员较多的房间,以及房间温度、湿度要求较高,噪声要求较严格的空调系统。
全空气空调系统所选用的空气处理设备一般是组合式空调器,系统处理空气量大,所担负的空调面积也大。
因此,全空气空调系统对空气的过滤,消声及房间温、湿度控制都比较容易处理。
另外,全空气空调系统的新风调节方便,可以根据需要调节新、回风比。
过渡季节可实现全新风送风,充分利用天然冷源,可节约能源,降低运行费。
但是,全空气空调系统的组合式空调器占地面积比较大,风管占据空间较多,投资和运行费一般比较高。
因此,在舒适性空调中使用往往受到一定的限制。
全空气空调系统,一个系统不宜供多个房间的空调,因为回风系统可能造成房间之间空气污染,另外调节也比较困难。
2.风机盘管加新风系统空调房间较多,面积较小,各房间要求单独调节。
建筑层高较低,且房间温、湿度要求不严格的房间,宜采用风机盘管加新风系统。
【总结篇】14种冷热源及空调系统特点介绍2015-03-17 10:25 专业分类:暖通空调浏览数:56714种冷热源及空调系统特点介绍目录:一、常规电制冷空调系统二、冰蓄冷空调系统三、水源热泵空调系统四、电蓄热空调系统五、风冷热泵空调系统六、溴化锂空调系统七、VRV空调系统八、热泵空调系统九、空气源热泵空调系统十、大温差低温送风空调系统的特点十一、变风量空调系统的特点十二、冰蓄冷与水源热泵的结合十三、水蓄冷系统十四、温湿独控空调系统系统正文:一、常规电制冷空调系统目前使用较多的空调形式,经过一个多世纪的发展,制冷主机的形式多种多样,具有制冷效率高等的优点,它有如下特点:优点:1)系统简单,占地比其他形式的稍小。
2)效率高,COP(制冷效率)一般大于5.3。
3)设备投资相对于其它系统少。
不足之处:1)冷水机组的数量与容量较大,相应的其他用电设备数量、容量也增加,运动设备的增加加大了维护、维修工作量。
2)总用电负荷大,增加了变压器配电容量与配电设施费。
3)所使用电量均为高峰电,不享受峰谷电价政策,运行费用高。
4)在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。
2003、2004年夏季空调主机减半运行,造成大部分中央空调达不到效果。
5)运行方式不灵活,在过渡季节、节假日或休息时间个别区域供冷,需要开主机运行,形成大马拉小车,浪费了机组的配置能力,增加了运行费用。
6)对于大型区域供冷系统较难实现较好的供冷(供水温度不能降低),管网的投资大、输送能耗高、空调品质差。
二、冰蓄冷空调系统冰蓄冷空调是在常规水冷冷水机组系统的基础上减小制冷主机容量增加蓄冰装置,利用夜间低谷低价电力时段将冷量通过冰的形式储存起来,白天需要供冷时释放出来。
该技术在二十世纪30年代开始应用于美国,在70年代能源危机中得到发达国家的大力发展。
从美国、日本、韩国、台湾等较发达的国家和地区的发展情况来看,冰蓄冷已经成为中央空调的发展方向。
比如,韩国明令超过2000㎡建筑,必须采用冰蓄冷或煤气空调,日本超过5000㎡的建筑物,就在设计时考虑采用冰蓄冷空调系统。
高层智能化建筑办公楼暖通空调系统设计摘要:暖通空调方案设计是整个暖通空调系统生命周期中最为关键的一环,也直接关系到工程项目的成败与经济效益优劣的重要问题。
因此一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。
文章主要介绍了暖通空调通风系统设计方面的经验和体会,仅供同行参考。
关键词:智能型建筑;暖通空调;冷却水设计;通风设计;消声减振一、暖通空调冷热源设计本工程为一栋地下二层,地上二十九层的一类高层建筑。
夏季空调设计总冷负荷为19596kW,冬季供暖、空调设计总热负荷为14231kW。
由于有市政热网供应,所以热源考虑为市政热网提供的高温热水。
经设在地下二层换热机房内的板式换热器交换出80℃/60℃的二次水供供暖、空调系统使用。
冷源选用性能系数高的水冷式离心机组。
由设在地下二层制冷机房内的六台3516kW(1000rt)的离心式冷水机组提供,冷水供回水温度为5℃/10℃,冷却水进出水温度为32℃/37℃,冷却塔设在主楼的屋顶。
二、空调与供暖系统设计1.一~五层的大堂、商业用房、餐厅等采用全空气定风量空调系统。
在满足室内人员所需的新风量的前提下,尽可能多的采用回风以节省能源。
2.地下一层快餐厅、商业用房及标准办公层采用全空气变风量空调系统。
各空调系统设回风/排风机,过渡季均可全新风运行。
全空气变风量空调系统采用单风道定静压控制,送、回风机均可变频运行。
地上层每层空调机房靠外墙设置,新风引入口、排风口可直通室外,以满足进风、排风百叶风口面积要求。
设计中需注意新风引入口与排风口的间距要求。
3.标准办公层进深较大,人员、灯光及办公设备发热量较大,存在内区。
冬季内区需要供冷,而外区需要供热,所以变风量空调系统按内、外区分别设置。
将外窗墙线至进深4.6m的区域为外区,其余区域为内区。
内区采用V A V变风量末端装置,全年供冷;外区采用风机动力型变风量末端装置与散热器组合的方式,在外窗处设冬季供暖用铜制串片散热器。
第19卷第3期2 0 1 9年3月REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING 51-54收稿日期:2018-06-05;修回日期:2018-09-06作者简介:廖健敏,硕士,高级工程师,主要从事高大空间空调、冰蓄冷系统设计。
苏州大剧院空调系统冷源方案设计廖健敏 何光莹 冯启辉(中衡设计集团股份有限公司)摘 要 针对有大量配套商业作为辅助业态的苏州大剧院,非演出时段的空调负荷远低于尖峰负荷、空调尖峰负荷出现于剧场演出时段的特点,确定采用双工况冷水机组+基载冷水机组的冷源方案。
对冷源配置方案进行设计计算,并给出冰蓄冷系统(双工况冷水机组)运行策略及经济性分析。
结果表明,相对采用单一冷源的剧场项目,本项目冰蓄冷系统后期的利用率显著提高,投资回收期约6年,具有较好的经济效益。
本研究可为同类型项目冷源方案设计提供参考。
关键词 空调;冷源;冰蓄冷;运行能耗Design of cold source scheme for air-conditioning system of Suzhou Grand TheatreLiao Jianmin He Guangying Feng Qihui(ARTS Group Co.,Ltd.)ABSTRACT For the Suzhou Grand Theatre with a large number of auxiliary businesses,the air-conditioning load during non-show time is much lower than the peak load,and thepeak load appears in the theatre show time.Based on that,the cold source solution withdoube mode chiller and base load chiller is adopted.The cold source scheme is designed,and the operation strategy and economic analysis of ice storage system(double mode chil-ler)are given.The results show that compared with the theatre using single cold source,the utilization rate of ice storage system is significantly improved in the later stage,and theinvestment recovery period is about 6 years,which has good economic benefits and pro-vides reference for the design of cold source scheme for the same type of project.KEY WORDS air-conditioning;cold source;ice storage;operational energy consumption 随着我国经济发展水平的提高,近年来新建了大量服务大众的文化娱乐综合体建筑,包括规模不等的剧院。
空调冷热源方案的选择及分析摘要:自改革开放以来,中国国民经济的发展速度越来越快,人们的生活水平也在逐渐提升,空调已经变为现代建筑的重要组成部分。
而在设计空调系统的过程中,冷热源方案的正确选择直接影响着工程的成本、运行、能耗以及周边环境等。
基于此,本文简述了空调冷热源的作用,并分析了冷热源方案选择的原则,提出了确定方案的方法,仅供参考。
关键词:空调;冷热源;方案;选择在设计项目方案阶段,业主与设计人员就十分重视空调冷热源方案的选择。
冷热源的形式决定了初投资及能耗,所以,有关人员应多次进行调研与咨询。
如何结合具体的工程条件,选择合适的冷热源,已经变为设计人员与用户必须考虑的一个重要问题,它还影响着工程投资与运行能耗等。
1 简述空调冷热源的具体作用现代人们的工作和生活越来越依赖建筑,建筑密切关系着人们的日常生活。
人们的居住、娱乐及办公等都离不开建筑。
空调主要用于调节室温与改善生活环境,它的出现和应用,为人们提供了较多的便利与舒适。
在建筑中引入空调,实现了对室内气温的随时调节,极大地提升了人们的工作效率和生活质量。
冷热源的组合使空调实现了对温度的调节。
冬季的热源为城市热网及锅炉等供热系统;夏季的冷源以蒸汽压缩式制冷机组、吸收式制冷机组应用最广,该过程需要空调的制冷系统来完成,其能耗很大。
2 空调冷热源方案的选择依据2.1 冷热源的形式对于空调系统,冷热源十分重要,必须对其进行合理设计。
现代空调系统主要以热力或电力驱动的冷水机组来作为冷源,而它们又有许多形式。
空调系统的主要热源有锅炉、热泵、热电厂及城市热网供热等。
以上的冷源与热源通过组合,可以形成很多空调冷热源方案。
所以,在设计空调时,设计人员可选用多种空调冷热源形式,同时也应重视选择冷热源方案的环节。
2.2 分析冷热源的特点(1)从技术角度来看,冷源制冷的能耗较大,进行充分考虑后发现,在技术上,电冷水机组的制冷方式优于溴化锂吸热方式,而且后期的操作和养护也很方便;热源主要采用燃气锅炉来提供热源,该技术也较成熟。
空调冷热源的方案选择一、影响空调冷热源方案决策的因素很多,要选择一个最优的设计方案,我们需要综合考虑各种因素的影响。
一般情况下,选择冷热源方案时应考虑以下因素:1.初投资。
不同冷热源方案的初投资有较大差别,在选择方案时应进行仔细的分析比较。
2.运行费用。
其中包括运行能耗,运行管理费,设备维修费等。
空调运行能耗在建筑能耗中占有很大比例,空调运行过程中的管理人员工资、设备故障维修费等都是应该在冷热源选择时考虑的因素。
3.环境影响。
为了解决环境污染问题,保护环境已经成为我国的一项基本国策。
4.运行的可靠性、安全性、操作维护的方便程度、使用寿命。
5.机房面积,燃煤锅炉房要求的储煤、渣面积,储油条件等。
6.增容费。
各城市根据其发展情况以及地理位置,对不同能源设定不同的增容费,而且数量一般也是比较大,因此也是项重要的考虑因素。
二、冷热源的选择依据不仅包括系统自身的要求,而且还涉及工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、环境保护、城市规划、建筑物用途、规模、冷热负荷、初投资、运行费用以及消防、安全和维护管理等许多问题。
因此,这是一个技术、经济的综合比较过程,必须按安全性、可靠性、经济性、先进性、适用性的原则进行综合技术经济比较来确定。
在进行冷热源选择论证时,应遵循一些基本原则。
1.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热。
高度集中的热源能效高,便于管理,有利于环保。
2.热源设备的选用应按照国家能源政策并符合环保、消防、安全技术规定,大中城市宜选用燃气、燃油锅炉,乡镇可选用燃煤锅炉。
3.若当地供电紧张,有热电站供热或有足够的冬季供暖锅炉,特别是有废热、余热可利用时,应优先选用溴化锂吸收式冷水机组作为冷源。
4.当地供电紧张,且有燃气供应,尤其是在实行分季计价而价格比较低廉的地区,可选用燃气锅炉、直燃型溴化锂吸收式冷(热)水机组作为冷热源。
直燃型溴化锂吸收式冷(热)水机组与溴化锂吸收式冷水机组相比,具有热效率高,燃料消耗少,安全性好,可直接供冷或供热,初投资、运行费和占地面积少等优点,因此在同等条件下特别是夏季有廉价天然气可利用时,应优先选用直燃型溴化锂吸收式冷(热)水机组。
8.1 一般规定8.1.1 供暖空调冷源与热源应根据建筑物规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格以及国家节能减排和环保政策的相关规定等,通过综合论证确定,并应符合下列规定:1有可供利用的废热或工业余热的区域,热源宜采用废热或工业余热。
当废热或工业余热的温度较高、经技术经济论证合理时,冷源宜采用吸收式冷水机组;2在技术经济合理的情况下,冷、热源宜利用浅层地能、太阳能、风能等可再生能源。
当采用可再生能源受到气候等原因的限制无法保证时,应设置辅助冷、热源;3不具备本条第1、2款的条件,但有城市或区域热网的地区,集中式空调系统的供热热源宜优先采用城市或区域热网;4不具备本条第1、2款的条件,但城市电网夏季供电充足的地区,空调系统的冷源宜采用电动压缩式机组;5不具备本条第1款~4款的条件,但城市燃气供应充足的地区,宜采用燃气锅炉、燃气热水机供热或燃气吸收式冷(温)水机组供冷、供热;6不具备本条第1款~5款条件的地区,可采用燃煤锅炉、燃油锅炉供热,蒸汽吸收式冷水机组或燃油吸收式冷(温)水机组供冷、供热;7夏季室外空气设计露点温度较低的地区,宜采用间接蒸发冷却冷水机组作为空调系统的冷源;8天然气供应充足的地区,当建筑的电力负荷、热负荷和冷负荷能较好的匹配、能充分发挥冷、热、电联产系统的能源综合利用效率并经济技术比较合理时,宜采用分布式燃气冷热电三联供系统;9全年进行空气调节,且各房间或区域负荷特性相差较大,需要长时间地向建筑物同时供冷和供热,经技术经济比较合理时,宜采用水环热泵空调系统供冷、供热;10在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区,经技术经济比较,采用低谷电价能够明显起到对电网“削峰填谷”和节省运行费用时,宜采用蓄能系统供冷供热;11夏热冬冷地区以及干旱缺水地区中中、小型建筑宜采用空气源热泵或土壤源地源热泵系统供冷、供热;12有天然地表水等资源可供利用、或者有可利用的浅层地下水且保证100%回灌时,可采用地表水或地下水地源热泵系统供冷、供热;13具有多种能源的地区,可采用复合式能源供冷、供热。
中央空调冷水系统设计与配置一.引言随着我国经济的持续高速发展,建筑事业也呈现出一片蓬勃繁荣的景象,中央空调系统在宾馆﹑办公大楼﹑商业中心﹑医院及其他建筑得到广泛的应用。
中央空调系统不但涉及到高额的资金初投入,同时也是建筑的耗能大户。
大多数工程设计中,最关心的是空调冷源方案的经济性以及运行耗能的比较。
但是我们知道,选择理想的冷源方案只是良好的中央空调系统的基础,对于空调冷水系统有效运行管理和节能降耗是远远不够的,中央空调系统运行节能降耗很大程度上取决于空调冷水系统有效的运行,设计对策合理﹑调试完善﹑管理技术措施到位的中央空调冷水系统才是其最有力的保障。
二.机房侧的设计配置2.1 冷水机组﹑冷冻水泵的容量合理配置冷水机组容量偏大的问题是目前中央空调系统存在比较普遍的问题,大容量的闲置无疑是最大的浪费,一方面很大程度上增加了工程建设初投资,另一方面又加剧了系统的运行能耗。
冷水机组的容量偏大又影响决定了冷冻﹑冷却水泵的容量,如果对空调水系统的水力同时又缺乏详细的计算,设计工程师心中无数,那么水泵选型扬程难免偏大,也进一步增加水泵的功耗(N与Q*H 成正比),这无疑是雪上加霜的事情。
造成这种现象是由于对空调冷负荷没有进行仔细的计算,取而代之为“拍脑袋”,这种现象是比较普遍的,一方面是设计工程师缺乏足够的时间去做这些繁琐的计算工作,另一方面是业界缺乏对空调系统效果好与坏的评判准则,我们知道空调系统的"发挥能力"取决于很多方面,除了设计的因素其中还包括施工质量的好坏﹑竣工调试水平的高低,这些往往由于缺乏有力的管理和监控,便能形成影响空调系统效能充分发挥决定性的因素。
特别是在设计总冷量配置不太富裕的情况下,如果系统缺乏仔细的调试,很容易造成客观上贫富不均,进而引起产生空调效果不好或总制冷量不足的误解。
基于这种的忧虑,设计工程师便加大保险系数,层层加码,便造成冷水机组容量偏大的后果,投资浪费﹑建筑耗能大便在所难免。
中央空调冷热源的选型原则及建议方案中央空调冷热源的选型原则及建议方案一、冷、热源系统设计选型的原则空调冷、热源系统的设计需遵循一个统一、两个选择和三个原则。
所谓一个统一,是指能源的终端用户利益与社会和国家利益之间的协调统一;所谓两个选择是指能源形式的选择和能源利用方式(即设备类型)的选择;所谓三个原则,是指合理利用能源资源的原则、减少对环境影响的原则和技术经济合理可行的原则。
进行方案选择,首先应考虑空调工程的使用性质和具体使用要求,然后因地制宜,全面分析,按初投资、年运行费、能源供应、环境影响等因素,进行综合评价,选择能源结构合理、能源利用率高、对环境影响最小的设计方案。
方案比较是一项影响因素多、专业技术强且复杂的工作。
方案设计中必须综合考虑和运用诸多方面的技术知识,主要包括:国家的能源资源状况,国家的能源政策、法规和能源建设方针;相关设计标准、规范;提高能源利用率、节约能源的技术措施;各种冷、热源形式,各种能源转换设备的种类、工作原理、性能特点及其适用场合;冷、热源设计方案比较中采用的评价准则和指标;能源利用及冷热源设备的运行与环境的关系、保护环境的设计措施;冷、热源系统设计和冷、热源设备开发的新思路、新成果等。
二、冷、热源系统的投资及运费用系统的投资费用,不仅取决于产品的报价,还与具体项目的能源增容费、配套设施费、水电气入网费、机房建设费、职业安全与卫生设施费、环境保护设施投资等有关,对于贷款建设项目,好要考虑贷款利息和还贷期限等动态因素,应具体分析计算。
仅就单位冷量设备比价而言,几种冷(热)源设备的排序(从大到小)如下:风冷式冷(热)机组>地源制冷机组>水冷螺杆机组+锅炉(能效比水冷大于风冷)仅就单位冷量设备运行费用比价而言,几种冷(热)源设备的排序(从大到小)如下:风冷式冷(热)机组(约40元/㎡)>水冷螺杆机组+锅炉(入网)(约32元/㎡)>水源制冷机组(约30元/㎡)(办公室,年运行费用)三、可用于本程的几种冷、热源特点1电动冷水机组供冷、锅炉(或入网)供热这是传统的冷热源组合方式,夏季用电动冷水机组供冷、冬季用锅炉或入网供热。
实验楼空调系统冷热源方案分析实验楼是一个实训教育机构,为学生和工程师提供技术实训和实践环境。
在实验楼内,空调系统的冷热源方案是至关重要的,它决定了空调系统的制冷制热效果和能耗水平。
本文将对实验楼空调系统的冷热源方案进行分析,并提出相应的优化建议。
1.冷源方案分析:实验楼空调系统的冷源方案可以有多种选择,包括中央空调系统和分散式空调系统。
中央空调系统采用集中供冷的方式,通过冷却水(或制冷剂)从中央冷水机组传输到各个空调末端,并通过风机盘管将冷凝器散热给室外环境。
分散式空调系统采用单独的空调机组,将冷凝器直接安装在室内或室外,通过风机盘管将冷热交换给空气。
两种方案各有优劣:中央空调系统的优点是系统运行稳定、维护方便,能够满足大范围的冷量需求;缺点是建设投资较高,需要敷设冷却水管道,如果冷却水出现问题,可能会影响整个系统的运行。
分散式空调系统的优点是建设成本低、维护方便,适用于局部空间的冷却需求;缺点是系统之间相互独立,不能实现整体的冷热平衡调节,可能会导致能耗的浪费。
综合考虑实验楼的冷量需求、投资预算和维护成本,建议采用中央空调系统作为冷源方案。
2.热源方案分析:实验楼的热源方案可以有多种选择,包括电加热器、锅炉、燃气热泵等。
不同的热源方案具有不同的优劣:电加热器的优点是运行可靠,安装方便,对环境无污染;缺点是能耗较高,运行成本较高。
锅炉的优点是建设投资低,运行成本较低;缺点是能耗较高,对环境有一定污染。
燃气热泵的优点是能耗低,环保节能;缺点是建设投资较高,维护成本较高。
综合考虑实验楼的热量需求、投资预算和维护成本,建议采用燃气热泵作为热源方案。
燃气热泵能够提供高效的供热效果,同时能够实现冷热联供,提高能源利用效率,减少能源浪费。
虽然燃气热泵的建设投资和维护成本较高,但在长期运行中可以通过能耗的降低来实现成本的回收和节约。
综上所述,实验楼的冷热源方案应选择中央空调系统作为冷源方案,选择燃气热泵作为热源方案。