1、設計標準
1.1室外設計計算參數
夏季:干球溫度35.1℃/濕球溫度26.6℃/相對濕度75%
冬季:干球溫度-8℃/濕球溫度-9.6℃/相對濕度52%
2.2室內設計計算參數
3、空調設計
3.1空調冷、熱源
夏季制冷時,采用分散式水源熱泵+冷卻塔+冷卻水泵的方式,總制冷量為860kw;冬季制熱時,采用分散式水源熱泵+溫泉水輔助熱源+循環水泵的方式,總供熱量為620kw,輔助熱源加熱量為480kw。利用溫泉水做冬季采暖熱源,溫泉水與空調冷卻水換熱設備采用板式水-水換熱器。
3.2空調水系統
本工程共2套水系統:溫泉水側水系統、水環空調側水系統。其中溫泉水側采用潛水泵,兩管制,管材采用PPR熱水管,溫泉水供回水溫度分別為65℃/25℃。水環空調側采用開式冷卻塔、一次泵、三管制,在相關管路上設置手動調節閥,使冬夏季可以轉換。管材采用鍍鋅鋼管。制冷時冷卻水設計供、回水溫度為30℃/34℃,采暖時設計供回水溫度為22℃/19℃,其中冷卻塔放置在天面,冷卻水泵放置在地下室。
空調冷卻水管管路都按自然同程式設計,并且在每層總供回水管上安裝對夾式蝶閥,有效地保證了水系統的平衡。在新風機冷卻水管上設測溫儀器,與冷卻水泵聯鎖,當空調系統不運行,水管內水溫低于10℃時,冷卻水泵啟動,強制循環系統冷卻水。
為了滿足系統水壓恒定和補水需求,設一個膨脹水箱,安裝在天面冷卻水泵吸入端,膨脹管不設關斷閥門。
3.3空調風系統
采用風機盤管+新風的空調方式,新風風量少,管路段,漏風損失少,便于風量平衡與調節,使用靈活,開啟方便,出現故障是影響面小。新風機選擇自帶冷源的吊掛式風柜,室外新風由新風機處理到室內空氣焓值點后經新風管送入各個房間與風機盤管回風口駁接或直接送入室內,風機盤管送風采用側送上回和上送上回兩種形式。
新風機接室外風管上裝電動對開多葉調節閥,與新風機聯動,當新風機關閉時閥門關閉,冬季時有效阻止室外冷空氣進入新風機。
各個房間的衛生間設機械排風系統,廢氣經排氣扇、排風管排往室外,換氣次數為8次/h,排氣扇配帶止回閥。
4、消聲與減震
所有設備均選擇低噪聲型,降低噪聲源;在新風機出風口設消聲靜壓箱,高靜壓風機盤管設置回風消音箱,降低噪聲;水泵、冷卻塔與水管連接時均設置軟接頭或橡膠避震喉,與地面接觸處均采用彈簧減震器進行隔振;所有懸吊安裝的風機盤管機組均采用絲桿和減震墊吊裝,柜式機組均采用角鋼或槽鋼和彈簧減震吊架吊裝。
5、自動控制
為了有效地控制室內空氣溫度和系統供回水溫度,方便維護運行管理,節約能耗,設置以下自動控制措施。
1)空調機的自動控制
A、風機盤管的控制
制冷制熱時采用風量調節和壓縮機啟停相結合的微電腦智能化控制,制冷制熱迅速,室溫選擇范圍廣,室溫感應靈敏,受外界環境影響小。
B、新風機的控制
制冷制熱時采用壓縮機啟停的微電腦智能化控制。制冷制熱迅速,送風溫度感應靈敏。
2)為了防止水系統流量不足或水泵停機時空調機組產生誤操作,在回水總管上設置水流開關,水電聯鎖保證系統安全運行。
水系統開機順序為:冷卻塔—水泵—空調機組,停機順序與之相反。
3)冷卻水泵的自動控制
水系統為定流量系統,系統流量不隨機組的開停機變化,水泵定速運行,空調機組不設置電動二通閥。
4)空調冷、熱源的自動控制
冷卻水系統的供水總管上裝有溫感器,制冷時冷卻塔風機定速運行,不隨回水溫度的大小變化;制熱時根據供水溫度22oC,控制溫泉側循環水泵的啟停。
6、設計難點及解決措施
6.1水質問題
本工程冬季以溫泉水做采暖熱源,但當地溫泉水中硫磺含量較多,水質偏酸,有一定的腐蝕性,而且水中固體顆粒較多,如果按普通的系統設計顯然不合理。
水中的固體顆粒問題解決方法,設計三道過濾裝置:A、修建一個沉砂層,過濾掉溫泉水中大的固體顆粒;B、在潛水泵出口安裝一個旋流除砂器,過濾掉大部分的小顆粒,C、設一個Y型過濾器,經過這三重過濾,水中固體顆粒的問題得到了解決。
水質偏酸問題解決方法,因為溫泉水是活水,如果采取投藥中和的方法效果不大,成本也高,所以本工程選擇耐腐蝕的設備來解決水腐蝕的問題。其中板式換熱器選擇鈦板材質,循環水管采用PPR熱水管;除砂器選擇陶瓷除砂器;過濾器,閘閥等閥門都采用襯氟閥門;水泵可以選用鈦泵或者襯氟離心泵。
水環空調側采用的是開式冷卻塔,冷卻循環水也需要處理,設置一個Y型過濾器過濾掉水中的固體顆粒,后面安裝一個旁濾型水處理器除水垢、殺細菌、抑制水藻生長,保證循環水水質滿足空調系統要求。
6.2噪聲問題
本項目主要噪聲源有三大點:室內風機盤管、冷卻水泵、冷卻塔。本次設計選擇的帶獨立冷源的風機盤管噪聲指標都符合國家標準;選擇功率為5.5kw,噪聲值62分貝的方形橫流式低噪聲冷卻塔,放置在屋頂,冷卻塔下面房間為布草間。有效解決了噪聲通過樓板傳遞對下面房間造成的影響;冷卻水泵的功率為37kw,運行時本身的噪聲和通過樓板、管道傳遞給下面房間的振動噪聲如果處理不好將會造成很嚴重的影響。基于保險起見把冷卻水泵放置于地下室,雖然管材施工費用有所提高,但是杜絕了水泵放置于屋面時噪聲影響下面客房的情況。
7、結束語
7.1本工程的難點和優勢都是在冬季采暖方面,難點主要是水質問題,處理不好會對系統運行產生很大的影響;優點是水源熱泵能夠最大限度的利用溫泉水這種低品位能源來采暖,節約了能源。迎合了現在中國走可持續發展道路的國策。
7.2石家莊冬季氣溫較低,水源系統特別是新風系統需要認真考慮冬季防凍的問題。
7.3噪聲問題也是水源空調系統的重點,如果設計安裝時不注意,就可能會給用戶帶來困擾,使得整個項目設計不合理。
