精 品[精品]00124 浙江电力生产调度大楼空调设计.doc

2011 精品ksdowe浙江电力生产调度大楼空调系统设计浙江大学建筑设计研究院 杨 毅 丁 德 胡吉士 李浩军提要 综合介绍浙江省电力生 产调度大楼的空调系统概况及 设计要点，并提供了项目的经济性指标和控制策略，可作为类似项 目工程设计的参考关键词 设计 冰蓄冷 低温送风 1 工程概况 浙江省电力生产调度大楼位于杭州市黄龙路与西溪路的交叉口的东南侧，用地面积 13200m2，总建筑面积84724m2，建筑高度 65.4m，地下 3 层，地上 14 层地下 3 层和地下 2 层主要为汽车库、自行车库、水泵房及蓄热罐间等；地下 1 层层高 5.7m，为餐厅、厨房、空调蓄冷蓄热机房；1 层至 4 层为公共服务部分，5 层至 14 层为办公区域，其中北侧全部为生产调度专业用房1 层层高 5.1m，2 层至 14 层层高为 4.2m2 空调设计特点随着国民经济的高速发展，电力需求越来越大，而且白天和夜晚的电力负荷峰谷差也越来越大，降低峰谷差是提高电厂发电效率的有效途径，为此浙江电力公司及相关部门出台了鼓励电力移峰填谷的相关政策，其中鼓励在民用建筑中采用冰蓄冷和电锅炉蓄热技术，并给予了相关优惠措施和电价政策。

作为冰蓄冷和电锅炉蓄热技术的推行单位，浙江电力生产调度大楼势必在空调冷热源设计方面考虑采用这项技术，依据这一前提，本工程空调设计具有以下特点，可概括为；（1）利用了具有电力“移峰填谷”功能的冰蓄冷和水蓄热空调冷热源技术；（2）一次泵变频、大温差供回水技术；（3）低温送风技术；（4）变静压控制的变风量空调技术；（5）CO 2 控制技术等在本工程设计中，多处应用了国内外最新的设计方法和技术，在计算中着重考虑了蓄冰量和蓄热量的计算、供回水温度的确定、低温送风温度的设定和校核、各系统空调箱复核计算、变风量末端的计算，并着重于空调的调试工作实践证明，本工程空调设计先进的、可靠的，为相关空调设计技术的发展和创新提供了宝贵的经验大楼除在空调系统设计中充分考虑到节能技术外，建筑围护结构、电气、照明等方面也采用了大量的绿色节能技术经过专业检测认为本幢建筑综合节能率可以达到 65%3 空调设计参数及空调冷热负荷室外计算参数：（参见杭州地区气象参数）2室内设计参数（表 1）：表 1夏 季 冬 季房间名称温度℃ 相对湿度% 温度℃ 相对湿度% 新风 m3/h·p 噪声 dB(A)办公 24~28 30~50 18~20 40~50 35 <50会议 24~28 30~50 18~20 40~50 35 <50活动室 24~28 30~50 18~20 40~50 35 <50包厢 24~28 30~65 18~20 40~65 30 <55大餐厅 24~28 30~65 18~20 40~65 20 <55门厅、休息厅 24~28 30~50 18~20 40~50 20 <55五、十一层工艺机房 21±3 40~65 21±3 40~65 50 <55其它工艺机房 21~25 40~65 21~25 40~65 50 <55注：所有工艺机房空调室内设计参数均由工艺机房设计单位提供。

空调冷热负荷：采用 HDY-SMAD 软件进行计算，并采用 DEST 软件进行全年模拟计算复核夏季设计日总冷负荷为 100607kWh，尖峰冷负荷为 8561kW，指标 101W/m2；夏季夜间基载尖峰冷负荷为 1185kW冬季设计日总热负荷为 58526kWh，尖峰热负荷为 5605KW，指标 66W/m2冬季空调尖峰冷负荷为 598kW4 空调冷热源设计及主要设备选择本工程采用冰蓄冷及电锅炉水蓄热作为整幢建筑的空调冷热源具体参见下图和相关图片空调冷源设有 2 台额定制冷量分别为 2622kW 的双工况水冷离心式机组和 1 台额定制冷量为1437kW 单工况水冷螺杆式机组，其中螺杆机组作为基载主机，全楼总蓄冷量为 7610USRTh另外，设有 3 台制热量为 900kW 的电锅炉作为蓄热和供热热源，总蓄热水量为 480 吨为满足建筑功能要求，充分利用蓄冷空调冷源的优势，空调水系统采用一次泵、变频、大温差、四管制、异程系统其中：主机与 10 台蓄冰量为 761RTh 的蓄冰槽联合供冷时，乙二醇侧供回溶液温度为 2.5/10.5℃，冷冻水侧供回水温度为 3.5/13.5℃，温差 10℃。

10 个 48 吨的蓄热水槽与电锅炉联合供热，板式换热器一次测供回水温度为 85/55℃，二次侧供回水温度 55/45℃冬季基载主机供冷时，基载主机冷却水温度控制在 13℃以上，以保证主机的正常运行整幢建筑空调水系统根据功能和分区不同分为北区工艺机房部分、中部和东部办公部分、地下室部分等四个子系统，其中北区工艺机房部分房间需要常年供冷，均设置独立的变风量空调系统（VAV系统） 其余部分根据区块功能不同分别设置 VAV 空调系统，全楼的空调由 67 套 VAV 系统承担5 蓄能空调系统冷热源的设计及计算分析5.1 冰蓄冷空调主机计算分析的原则是在设计工况下保持二次水的供水温度为 3.5℃，一次乙二醇进板换温度为 2.5℃见空调制冷系统流程示意图空调逐时冷负荷如下表：时间 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:002011 精品ksdowe总空调计算冷负荷（USRT）294 300 302 306 307 309 311 327 1901 1844 1904 2028 时间 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00总空调计算冷负荷（USRT）2150 2136 2061 2076 2081 2163 2434 498 488 480 475 337 冷冷24V5(DN20)(J3)(P1)(2)(P3)冷 (J2)4V4(DN250)13(P14)89V(DN50)()16(3)(P12) V15(DN0)2()911(J)14506(P9)83V7(DN30)68(1)5V9(DN250)(P7)(6)(P)(4)108()V(DN50)27(P)519(P)(21)08冷冷V2(DN15)7231718(P7)617V20(DN15)18(5)P4212020V7(DN15)V6(DN15)4V21(DN5)61719(80) 17J7()V1(DN)7(80)2(J5)V23(DN5)5蓄冰系统 蓄热电锅炉 蓄热水槽45.2 二次侧基载主机在 3.5℃时供冷量（CLQ 2）约为 1286kW≈365USRT。

一次乙二醇侧需提供冷量CLQ1=CLQ-CLQ2 （5-1）CLQ1：一次乙二醇侧需提供冷量，USRT；CLQ：总冷负荷（考虑 5%冷损失） ，USRT ；CLQ2：二次侧基载主机提供冷量，USRT；一次乙二醇侧在设计工况下考虑主机优先并满足下列关系：CLQ12=CLQ1-CLQ11 （5-2）CLQ1：一次乙二醇侧需提供冷量，USRT；CLQ11：双工况水冷离心式机组提供冷量，USRT；CLQ12：融冰提供冷量，USRT；需要引起注意的是，双工况水冷离心式机组提供冷量 CLQ11 与机组的乙二醇出液温度相关随着乙二醇出液温度越低，其供冷量越小，即机组效率越低因此需要根据流量、温度与冷量的关系反复迭代，直至计算出各时段满足要求的主机出入口温度与相应制冷量同理，对蓄冰过程也需要根据流量、温度与冷量的关系反复迭代，直至计算出各时段满足要求的主机出入口温度与相应制冷量。

5.3 根据式 5-2 计算的融冰提供冷量与逐时的剩冰量关系，调整主机运行台数控制融冰率在 25%以下下表是该工程冰蓄冷空调主机计算分析结果：时间 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:0010:0011:0012:00计算冷负荷*1.05 (USRT) 309 315 317 321 323 324 327 344 1996 1936 1999 2129 2257 基载主机供冷(USRT) 365 365 365 365 365 365 365 365 0 0 0 0 365一次侧承担冷负荷(USRT) 　 　 　 　 　 　 　 　 1996 1936 1999 2129 1892 双工况主机供冷(USRT) 　 　 　 　 　 　 　 　 1372 1367 1373 1385 1397 融冰量(USRT) 0 0 0 0 0 0 0 0 624 569 627 744 495 剩冰量(USRT) 　 　 　 　 　 　 　 　7610 6986 6417 5790 5046 融冰率(%) 　 　 　 　 　 　 　 　 8.2 8.1 9.8 12.8 9.8 板换温差(℃) 　 　 　 　 　 　 　 　 4.6 4.5 4.6 4.9 5.2 板换进水(℃) 　 　 　 　 　 　 　 　 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2011 精品ksdowe板换出水/主机进水 T(℃) 　 　 　 　 　 　 　 　 7.1 7.0 7.1 7.4 7.7 主机出水 T/冰槽进水 T(℃) 　 　 　 　 　 　 　 　 4.3 4.2 4.4 4.6 4.9 基载主机 开 开 开 开 开 开 开 开 关 关 关 关 开主机运行策略双工况主机制冰制冰制冰制冰制冰制冰制冰制冰供冷供冷供冷供冷供冷时间13:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00 累计值计算冷负荷*1.05 (USRT) 2243 2164 2180 2185 2271 2556 523 512 504 499 354 28606基载主机供冷(USRT) 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 7300 一次侧承担冷负荷(USRT) 1878 1799 1815 1820 1906 1909 158 147 139 134 0 21657双工况主机供冷(USRT) 1396 1388 1390 1390 1399 1399 　 　 　 　 　 15256融冰量(USRT) 482 411 425 429 507 510 158 147 139 134 0 6401剩冰量(USRT) 4552 4070 3659 3234 2804 2297 1787 1629 1482 1342 1208 融冰率(%) 10.6 10.1 11.6 13.3 18.1 22.2 8.8 9.1 9.4 10.0 　板换温差(℃) 5.2 5.0 5.1 5.1 5.3 5.3 7.2 7.1 7.0 6.9 　 　 　板换进水(℃) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 　 　 　板换出水/主机进水 T(℃) 7.7 7.5 7.6 7.6 7.8 7.8 9.7 9.6 9.5 9.4 　 　 　主机出水 T/冰槽进水 T(℃) 4.9 4.7 4.7 4.7 4.9 4.9 9.7 9.6 9.5 9.4 　 　 　基载主机 开 开 开 开 开 开 开 开 开 开 开 　 　主机运行策略双工况主机供冷供冷供冷供冷供冷供冷 关 关 关 关制冰。