某省级广播电视中心空调系统建设及维1

某省级广播电视中心空调系统建设及维护(下)萨枝捷( 福建省广播影视集团福建福州 350001)摘要: 介绍某省级广播电视中心空调系统的建设情况及运行管理过程中的心得体会。关键词: 广播电视中心; 空调系统; 建设; 维护3 空调冷热水系统( 电视中心区)电视中心区的空调水系统分为低区和高区。电视中心区 15 层以下、广播中心区及演播中心区的水系统为低区; 电视中心区 15 层及 15 层以上的水系统为高区。在电视中心区15 层( 避难层) 设热交换器及高区冷热水循环泵。低区冷热水系统为二次泵变水量系统见( 图 1) ，冷水供、回水温度为 6 /12，设 5 台定速初级冷水泵( 1# 5#冷冻泵) ，另设 3 台变频次级冷水泵( 二次泵 A C) ; 低区热水系统为一次泵变水量系统，设 3 台定速热水泵( 1# 3#热水泵) ，供、回水温度为40 /30。高区冷热水系统见( 图 3) 为一次泵变水量系统，设 2 台换热器( 1#板式换热器和 2#板式换热器) 及 3 台变速水泵( 高区 1# 3#冷热水泵) ，冷水供、回水温度为 8 /13，热水供、回水温度为 38 /28 。图 3 板式换热器水路系统图下面仅就夏季空调二次泵冷冻水系统运行过程中发现的现象进行讨论( 二次泵水系统的运行原理限于篇幅不再阐述) 。由于建筑总高度的限制，为了减小水系统运行时低区的承压，设计部门在电视中心区 15 层( 避难层) 设热交换器及高区冷热水循环泵 ( 见图三) ，由低区地下一层的冷热源机房二次泵系统输送冷冻水( 设计要求低区供水水温 6) 到15 层( 避难层 ) 的 1#和 2#热交换器进行换热( 设计要求换热后的低区的回水水温 12) ，同时要求通过热交换器换热后，高区冷冻水供、回水温度为 8 /13。即: 低区的冷冻水通过低区的水泵输送到热交换器前的水温必须达到 6，高区的冷冻水经过热交换器出水的水温必须达到 8。高低区的冷冻水供水水温差 2。低区的空调末端设备选型是按照冷水供、回水温度为 6 /12选型采购 ; 高区的空调末端设备选型是按照冷水供、回水温度为8 /13 选型采购。同时设计要求冷水机组的运行工况为: 冷水供、回水温度为 6 /12。但是，在实际运行中，将冷水机组( 一次泵) 的出水水温设定在 6的时候，因为二次泵的运行会将一部分系统回水( 12 ) 不经过冷水主机而直接与冷水机组( 一次泵) 的出水( 6) 混合，故在低区分水器显示系统供水水温基本在 8左右，此时低区的空调效果良好，但是到达 1#和 2#板式热交换器前的水温却只有 9( 因为存在水泵的温升以及不可避免的沿程散热损失) ，此时通过热交换器制备的高区的冷冻水的出水温度只有 11( 也是存在2的水温差) ，这样的冷水供水温度肯定对高区的空调效果不利。后来，通过降低冷水机组( 一次泵) 的出水水温( 设置为 5. 5) ，降低二次泵的频率，减少系统回水与冷水机组 ( 一次泵) 的出水混合量，此时低区分水器的显示系统供水水温基本在 7左右，这时候到达热交换器前的水温也只有 8，通过热交换器制备的高区的冷冻水的出水温度只有 10( 也是存在 2的水温差) ，与高区的冷冻水的出水温度 8的设计要求也存在不小差距。在实际的运行过程中，不可能都是要求冷水机组( 一次泵) 的出水水温常常设置在 5. 5的工况运行，因为大部分 2013 年 03 期总第 177 期萨枝捷·某省级广播电视中心空调系统建设及维护·111·的运行是在非标准工况下面，甚至低区的供水水温在 8的时候低区的空调效果已经非常理想，因此大部分的运行时间里高区的冷水供回水水温仅为 11 /15，高区的空调效果不甚理想。根据以上的运行实际情况，我们可以看出: 在空调冷冻水系统存在高低分区的情况下，转换层板式热交换器的选型十分关键，低区冷冻水不论是一次泵还是二次泵( 尤其是二次泵)系统，该板式热交换器的选型不能按照常规的冷水机组供回水水温 ( 或低区分集水器的供回水水温) 来确定该换热器的低区供回水水温，必须考虑到水泵温升和不可避免的沿程散热损失因素以及冷水机组在非标准工况下运行造成的板式热交换器低区供水温度的提高，采取尽量加大板式热交换器的换热面积，提高换热效率，降低低区进水和高区出水的水温差，以保证高区的空调系统( 特别是在非标准工况下) 的运行效果。4 变风量空调系统本工程标准层的办公区域空调系统采用变风量空调系统，其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化，而空调系统大部分时间是在部分负荷下运行，所以风量的减少带来了风机能耗的降低。区别于常规的定风量或风机盘管系统，在每一个系统中的不同朝向房间，它的空调负荷的峰值出现在一天的不同时间，因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定，而只要按某一时刻各朝向冷负荷之最大值来确定。这样，变风量空调器的选型比定风量系统减小 10 20% 。本工程变风量空调系统的控制纳入楼宇自控系统( BAS) ，控制要求为: ( 1) 送风温度自动控制: 根据送风温度，通过 PID 控制调节水阀的开度，使送风温度保持在设定范围内。( 2) 送风量静压控制 : 根据送风道风压值，变频控制风机的转速。( 3) 回风阀的控制 : 根据送风道风压值，与设定值进行比较，通过 PID 调节控制回风阀的开度，使新风量保持在设定范围内。( 4) 联锁控制: VAV BOX 启动，联锁启动空调机组; 空调机组与排风 /回风机联锁控制，同时与新风门、回风门联锁，机组停止，风门关闭。( 5) 过滤器堵塞报警。( 6) 系统定时启停控制 :根据工作时间、节假日作息表及室外气候，定时启停系统。( 7) 保护控制: 空调机组和排风机启动后，风机前后压差过低时故障报警，并联锁停机。( 8) 消防联动: 防火阀关闭，联锁停止空调机组。 ( 9) 典型房间温度监测点的设置及其测量，典型房间温度测量值的加权算法。( 10) 系统运行参数: 监测送风温度、送风风量、新风阀两侧压差值、风机压差及风阀、水阀、防火阀的工作状态的自动显示及故障报警; 监视空调机组和排风机的运行参数、故障状态和手/自动控制状态的自动显示及故障报警; 自动统计机组工作时间，提示定时维护。 ( 11) 末端装置变风量风箱( VAV BOX) 就地控制: 内置 DDC 型独立室温控制器、风阀执行器、风量传感器等全套自控元器件，由室温控制。控制器或控制器组网后提供标准通讯接口，BAS 通过其通讯接口读取数据信息，包括进风压力、风阀开度信号、室内温度等。在实际运行中，我们发现，空调负荷计算和变风量风箱( VAV BOX) 的选型在变风量空调系统中非常关键。以某层东南朝向房间夏季最炎热时段( 室外温度 39) 为例，该房间东面南面均为大面积玻璃幕墙，空调负荷最大时间基本在 12 点出现，此时房间的温度明显偏高( 达到 27) ，通过 BA 系统主机查询该房间的变风量风箱( VAV BOX) 开度已经达到 100%，等过了这个空调负荷最大时间点，该房间的温度可以慢慢降低达到设计温度( 26) 。由此我们可以看出 : ( 1) 极端气象天气频繁出现，最炎热季节的空调室外温度超过室外空调设计计算温度的频率越来越高，且由于大面积玻璃幕墙的普遍使用，不利朝向的房间的空调负荷计算应该引起足够的重视。( 2) 在变风量空调系统设计中，特别是不利朝向的房间，在较准确的空调负荷计算前提下，计算出来的房间送风量，应该附加一定的安全系数来进行变风量风箱( VAV BOX) 的选型，最好变风量风箱( VAV BOX) 在大部分的空调季节的开度都在 85% 以下，以留下余量应对极端炎热气象条件的出现，否则在特别炎热的时间段，变风量空调系统就失去了它的风量调节的能力，失去了变风量的意义。5 总结通过以上针对该大型公共建筑的空调系统的建设及运行管理的一些经验总结，我们得出几点体会: ( 1) 相对准确的空调负荷计算是一个空调项目是否成功的关键因素，它直接关系到设备( 主机、末端及附属设备和电气配套设备 ) 的初投资节省和工程安装的成本的节约以及将来投入使用时运行管理能否节能。这也是暖通设计相关规范对于在施工图设计阶段进行空调负荷计算进行强制性要求的根本原因。( 2) 大型公共建筑的空调系统冷水机组的选型适当进行大小搭配，选择 1 台小机组负担过渡季节和夜间的空调负荷，选择 2 3 台大机组在夏季满负荷的时候可以同时开启满载应对，在夏季部分负荷的时候可以开启1 2 台应对，另一台作为备份，这样的选型配置对于空调系统的节能运行及管理有着非常现实的意义。( 3) 对于超高层建筑，空调水系统必须进行高低分区的情况下，中间层的板式热交换器的选型必须充分考虑到夏季冷水机组在非标准工况的运行模式下、低区冷冻水泵造成的低区冷冻水的温升以及低区冷冻水管不可避免的沿程散热损失等因素，合理地进行板式热交换器的选型。( 4) 在变风量空调系统中，对于变风量风箱( VAV BOX) 的选型应该附加一定的安全系数，即该变风量风箱( VAV BOX) 的开度为 100%时候的额定风量应大于计算出来的房间送风量，而在平时运行中保持 85%以下的开度，这样才能充分发挥变风量系统的作用。目前我国空调系统的能耗占整个建筑能耗的比值约为 40%，对于大型公共建筑空调系统进行科学合理得设计运行和管理，对于实现我们国家的节能减排的整体战略目标有着现实的意义。