【7A版】变风量空调系统（VAV）在工程中的应用.doc

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1、7A版优质实用文档变风量空调系统（VAV）在工程中的应用　提要　介绍了变风量空调系统（VAV）在工程中的应用，探讨二次泵系统的设与应用。关键词　变风量空调系统　二次泵1、工程简介　　北京世界金融中心是由中国人民保险信托投资公司投资的一幢高级综合式办公楼，地点位于北京市朝阳区朝阳门外大街的繁华商业区内。　　工程总建筑面积为116000m2,总高度为165m（至金属塔尖顶），地下3层，地上32层。各层所设置的房间及用途如下：地下3层：汽车库，冷冻机房，水处理间，水池及水泵房等：地下2层：汽车库，变配电室，热交

2、换间，职工卫生间，空调机房等；地下1层：汽车库及中巴车站，自行车库，柴油发电机房，职工餐厅及其厨房，四季厅门厅，超级市场等；1～3层：门厅大堂，四季厅，自动扶梯厅，零售商场等；4层：门厅大堂，四季厅，自动扶梯厅，游泳池，中、西餐厅及厨房；5层：门厅大堂，四季厅，自动扶梯厅，保龄球室，健身娱乐室等；107A版优质实用文档7A版优质实用文档6～15层：办公室：16层：消防避难层：17～27层：办公室28～30层：办公室及机械用房；31、32层：多功能厅。　2、空调水系统设计　　全楼中央空调总耗冷量为10000

3、kW。空调冷指标为88W/m2；中央空调总耗热量房为7995kW，空调热指标为67W/m2。　　空调水系统根据使用功能及负荷特点而分为内区及外区两大环路，各环路均为双管制系统，从负荷特点的分析中可知，有可能要求内汐卜区分别供冷水及供热水（例如在过渡季气候及不太寒冷的冬季气候时），为了满足这一要求，本设计中通过设于冷冻机房内的冷热水管上的电动阀的切换来实现（如图1)。图1FG-1，JG-1——内区分、集水缸FG-2，JG-2——外区分、集水缸　　从图1中可以看出，实际上机房内的管路是一个四管制的系统，通过V

4、1～V8阀的开关即可保证内、外区水系统各自独立进行供冷水和供热水的要求。107A版优质实用文档7A版优质实用文档　　应该注意的一点是：在外区环路由供热水变为供冷水时，内区早已开始供冷。由于此时外区回水温度仍较高，在与内区回水混合后的温度也是较高的，较高的回水温度直接进入冷水机组对机组来说是危险的（有可能造成破坏），同时也会使冷水机组的出水较长时间达不到满足内区空调所需要的水温，冷水机组的运行条件变得恶化。因此，本设计在外区环路中设计有旁通阀V9，其作用是：在外区由供热水向供冷转换时，V8阀仍然关闭，先打开

5、V9阀，外区回水在其次级泵的作用下，通过外区水环路循环降温至一定的温度（大约20℃时，再打开V8阀，关闭V9阀，让外区回水与内区回水混合后进入冷水机组中去，这时进入冷水机组的水大约为15℃。　　如图1所示，本设计水系统为二次泵变水量系统，内汐卜区环路设有两台次级泵。设置二次泵系统，除了解决上述外区的转换问题外，主要还有以下考虑：①空调机组本身具有非线性特性　　空调机组相对冷量与相对水流量的关系如下　q=1/1+η（1/g-1)（1）式中q——机组相对制冷量g——机组相对水流量η——机组特征系数　式①以图形

6、表示如图2所示。107A版优质实用文档7A版优质实用文档　　②若干具有图2特性的空调机组在水系统中并联运行时，该水系统也应具有图2的特点。　　③由于不同朝向的影响，空调机组在运行时各自出现最大值的时刻是不同的。同时，由于各种不同功能的房间在使用时间上的不一致，其逐时负荷（制冷量）曲线也不同。　　上述三点决定了本工程空调水系统是一个非线性系统，具有图2和式（1）的特点。就目前来说，满足非线性空调水系统的使用及节能的最好方法应该是二次泵系统。　　二次泵系统中，次级泵的选择有多种方式：第一种是全变速泵方式，第二

7、种是多台定速泵分级控制的方式，第三种是变速淀速泵组合控制方式。第一种方式的节能效果最好，控制也相对简单，但投资较大；第二种方式节能效果最差，控制也最复杂，但投资最省；第三种方式的特点介于前两种之间。本设计立足于从节能来考虑，采用了第一种方式，根据水泵电耗的基本原理：电耗与其转速的三次方成正比，因此低负荷时变速泵可节省较多的能耗。107A版优质实用文档7A版优质实用文档　　本工程采用了4台离心式冷水机组为全楼进行空调供冷，其水温为6．6／13℃而不是通常用的7／12℃这样带来的优点是：①可减少冷水泵的流量从

8、而减少冷水泵能耗：②由于办公面积紧张，建筑造价较高、空间有限，增大水温差后由于流量减少使得管道尺寸得以减小；③考虑到水泵及管道温升，实际空调机组的进水温度约在7℃左右（按通常7／12℃设计时，空调机组进水温度大约在7.5℃）。当然，选择这一温差的缺点是空调机组表冷器要适当加大，另外冷水机组的电耗会有所增加。但对于本楼以及大多数面积及空间有限的民用建筑来说，其综合效益笔者认为仍是较合理的，也是冷水机组容易达到的。3、空调风系统设