邱蓉

【摘 要】本文對(duì)某大型商場(chǎng)空調(diào)設(shè)計(jì)方案提出優(yōu)化建議，重點(diǎn)對(duì)取消轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置、取消光催化氧化空氣消毒凈化裝置、采用10℃大溫差冷凍水技術(shù)、空調(diào)冷凍水管路系統(tǒng)采用分層環(huán)形同程管路進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置；光催化氧化空氣消毒凈化；空調(diào)冷凍水管路系統(tǒng)

0.工程概況

本工程位置佛山市，建設(shè)用地140090平方米，總建筑面積670491平方米；地上建筑面積586374平方米。地下一層，層高為4.5m，作為設(shè)備用房與停車庫。地面以上建筑分為A～D棟四棟單體建筑，地上各棟建筑之間設(shè)連廊聯(lián)系。 本工程設(shè)集中供冷站，8層以下（包括8層）由地下室集中冷站統(tǒng)一考慮，共設(shè)兩個(gè)冷站，集中冷站1向C棟、D棟提供一對(duì)冷凍供、回水管；供、回水溫度為6/13℃，溫差為7℃；集中冷站2向A棟、B棟提供一對(duì)冷凍供、回水管；供、回水溫度為6/13℃，溫差為7℃。

1.優(yōu)化建議宗旨

本優(yōu)化建議的宗旨，是完全以業(yè)主的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合我司多年的工程經(jīng)驗(yàn)及業(yè)主的具體要求，從系統(tǒng)選擇、結(jié)構(gòu)運(yùn)作及管理等各方面作出全面的探討及評(píng)估，從而達(dá)到方案經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)實(shí)用、使用舒適可靠、運(yùn)行管理方便、系統(tǒng)擴(kuò)展和功能調(diào)整靈活為目標(biāo)。通過精確計(jì)算、精心分析、合理的系統(tǒng)劃分、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟牧线x擇為業(yè)主節(jié)約投資及運(yùn)行管理成本，從而實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)利益。

本項(xiàng)目規(guī)模巨大。由于規(guī)模效應(yīng)，任何一點(diǎn)微小的改進(jìn)都能給業(yè)主帶來可觀的利益，反之，任何一點(diǎn)微小的疏忽，都會(huì)帶來很大的損失。因此，作為項(xiàng)目全壽命周期成本管理控制的最前沿——設(shè)計(jì)方案，顯得尤為關(guān)鍵。

我公司針對(duì)該項(xiàng)目組織了業(yè)內(nèi)一些專家和本公司的技術(shù)骨干對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行各項(xiàng)審核和技術(shù)評(píng)估，認(rèn)為該項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算合理，局部設(shè)備和材料的選擇存在一定的優(yōu)化空間。

我公司針對(duì)該項(xiàng)目主要大的優(yōu)化意見如下：

（a）取消轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置。

（b）取消光催化氧化空氣消毒凈化裝置。

（c）采用10℃大溫差冷凍水技術(shù)。

（d）空調(diào)冷凍水管路系統(tǒng)采用分層環(huán)形同程管路。

我公司針對(duì)該項(xiàng)目一些細(xì)節(jié)的意見如下：

（e）空氣處理機(jī)組表冷器之前增加中效過濾器。

（f）空調(diào)處理機(jī)組消聲及其減震的一些技術(shù)措施。

（g）冷卻塔增加平衡管路。

（h）其他一些技術(shù)標(biāo)文件中的優(yōu)化措施。

2.優(yōu)化建議詳細(xì)描述

2.1取消轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)建議

轉(zhuǎn)輪熱回收技術(shù)是近年來比較熱門的一種節(jié)能技術(shù)。眾所周知，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)空調(diào)的要求已經(jīng)不是單純滿足夠“冷”就行的基本要求了，人們對(duì)新風(fēng)的要求是越來越高。新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)總冷負(fù)荷的比重越來越大。因此人們利用新風(fēng)和排風(fēng)之間的能量差進(jìn)行全熱交換，既增大了新風(fēng)量，又不增加新風(fēng)負(fù)荷，于是誕生了轉(zhuǎn)輪換熱技術(shù)。

但就本項(xiàng)目來說，轉(zhuǎn)輪全熱回收技術(shù)并不適用。一是本項(xiàng)目中并沒有現(xiàn)成的排風(fēng)可以利用。原設(shè)計(jì)中的新風(fēng)量?jī)H為4.4m3/平方[1]，剛好滿足商場(chǎng)正壓風(fēng)量要求。原設(shè)計(jì)中為了轉(zhuǎn)輪換熱特意增加了排風(fēng)系統(tǒng)，勢(shì)必造成整個(gè)商場(chǎng)正壓不足。由于商場(chǎng)衛(wèi)生間排風(fēng)的存在，整個(gè)商場(chǎng)甚至于產(chǎn)生負(fù)壓。室外空氣由于負(fù)壓的作用不經(jīng)過處理進(jìn)入商場(chǎng)，增大了空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，造成靠近門口位置的商場(chǎng)溫濕度不容易控制。夏季室外新風(fēng)濕度大，不經(jīng)過空調(diào)處理直接進(jìn)入商場(chǎng)后還會(huì)在金屬部件（如：風(fēng)口、家居拉手和裝飾件）處形成結(jié)露現(xiàn)象。

另外，轉(zhuǎn)輪換熱的節(jié)能效果主要看兩方面：一是換熱效率，二是新風(fēng)和排風(fēng)之間的溫差。就本項(xiàng)目來說，采用進(jìn)口轉(zhuǎn)輪，其焓交換能滿足大于70%的設(shè)計(jì)要求，但造價(jià)昂貴。二是過低的新排風(fēng)溫差也讓轉(zhuǎn)輪全熱回收的經(jīng)濟(jì)效益大打折扣。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)新風(fēng)和排風(fēng)的最大溫差為8℃，理論熱回收效果為總冷量的20%。但實(shí)際運(yùn)行情況并非如此，轉(zhuǎn)輪全熱回收過程中自身要消耗一部分能量，如增加排風(fēng)機(jī)的功率、空調(diào)機(jī)組由于轉(zhuǎn)輪的使用而額外增加的功率，轉(zhuǎn)輪自身旋轉(zhuǎn)所消耗的功率。另外由于轉(zhuǎn)輪的應(yīng)用，空調(diào)必須考慮滲透新風(fēng)帶來的冷負(fù)荷、轉(zhuǎn)輪溫升帶來的冷負(fù)荷，空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷也在實(shí)際需求中有所加大。綜合本項(xiàng)目實(shí)際情況考慮轉(zhuǎn)輪只有在室外溫度大于28℃的時(shí)候才有應(yīng)用價(jià)值，且運(yùn)行節(jié)能效益不足空調(diào)總能耗的1%，全年節(jié)能效益不足空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用的0.2%，投資方在付出巨大的初投資基礎(chǔ)上，還要為此付出一筆不菲的維護(hù)費(fèi)用，設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用要高于其節(jié)能收益。鑒于上述考慮，我公司建議取消熱回收裝置。

2.2取消光催化氧化空氣消毒凈化裝置

家居商場(chǎng)中，由于膠水和油漆在家居中的應(yīng)用，散發(fā)甲苯和甲醛等有害氣體比較多。光催化氧化空氣消毒凈化裝置能將甲苯和甲醛通過電解作用，分解成水和二氧化碳。但目前光催化氧化空氣消毒凈化裝置制造行業(yè)不夠規(guī)范，設(shè)備價(jià)格較高，除異味效果，尤其是其電解效果無明確的檢測(cè)指標(biāo)。且其主要配件紫外燈發(fā)射管屬于易損耗配件，需要定期更換，日后維護(hù)費(fèi)用不菲。

但就消除甲苯和甲醛等有害氣體來說，通風(fēng)換氣是最好的辦法。在加上對(duì)有害氣體散發(fā)比較大的局部商場(chǎng)局部放置木炭或者活性炭進(jìn)行進(jìn)一步除臭，降低家具散發(fā)的有害氣體對(duì)室內(nèi)環(huán)境的破壞。

光催化氧化空氣消毒凈化裝置技術(shù)先進(jìn)，但目前設(shè)備造價(jià)較高，產(chǎn)品技術(shù)不夠成熟，維護(hù)成本較高。但該設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，方便后期增加。因此我司建議，本項(xiàng)目可以先不安裝催化氧化空氣消毒凈化裝置，待其技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品價(jià)格下降后再進(jìn)行加裝也不失為一種解決辦法。

2.3采用10℃大溫差冷凍水供冷技術(shù)

常規(guī)中央空調(diào)中冷凍水供回水溫差為5℃。1冷噸空調(diào)負(fù)荷需要0.66m3/h的空調(diào)水量。如果采用10℃溫差設(shè)計(jì)，冷凍水載冷能力提升一倍，也就是說1冷噸空調(diào)負(fù)荷只需要0.33m3/h的空調(diào)水量?？照{(diào)水泵和管網(wǎng)的投資下降40%左右。并且水泵的運(yùn)行費(fèi)用下降50%。因此輸送距離比較遠(yuǎn)，水泵能耗高的大型冷凍站中節(jié)能效果更為顯著，經(jīng)濟(jì)效果十分可觀。

另外10℃溫差的冷凍水我們可以由兩臺(tái)常規(guī)5℃溫差的冷水機(jī)組串聯(lián)制得。以本項(xiàng)目為例，如果采用6/16℃供回水溫差設(shè)計(jì)，可以使得一臺(tái)制冷機(jī)組工作在6/11℃的工況下，另一臺(tái)制冷主機(jī)工作在11/16℃的工況下。相比原設(shè)計(jì)工況，6/11℃的工況的制冷主機(jī)的能效比與原設(shè)計(jì)工況基本一致，而11/16℃的工況下的制冷主機(jī)由于其出水溫度的提高，其能效比要高出原設(shè)計(jì)運(yùn)行工況20%左右，節(jié)能效果極為顯著。

但是大溫差供冷，對(duì)末端送風(fēng)設(shè)備要求較高，其送風(fēng)溫差設(shè)置在8℃左右，經(jīng)過我司核算，優(yōu)化設(shè)計(jì)后本項(xiàng)目在風(fēng)量不變的情況下，其末端仍然能夠滿足大溫差換熱要求，局部末端設(shè)備只需要增加2P盤管即可。

大型商場(chǎng)空調(diào)室內(nèi)負(fù)荷低，但是其規(guī)范要求的最低的換氣次數(shù)不低于5次。因此整個(gè)空調(diào)運(yùn)行在大風(fēng)量、小冷量的工況下。給大溫差供冷提供了良好的前提條件。也就是說在本項(xiàng)目中，原來的末端風(fēng)量可以不做調(diào)整，單純?cè)黾颖砝淦髋艛?shù)即可達(dá)到大溫差供冷的要求。其末端造價(jià)要比其水系統(tǒng)節(jié)約的造價(jià)要低。

在本項(xiàng)目中，10℃溫差供冷系統(tǒng)的整體造價(jià)與原設(shè)計(jì)7℃溫差整體投資略有降低；且由于水泵功率的減少和制冷主機(jī)能效比的提升。其空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用下降10%左右，節(jié)能收益較大。

3.結(jié)論

經(jīng)過我司優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，本項(xiàng)目造價(jià)有了一定的降低，造價(jià)降低幅度約1000萬人民幣。其運(yùn)行費(fèi)用大大降低，每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約412萬元。其優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益可觀。

【參考文獻(xiàn)】

[1]采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50019—2003）[S].