《暖通空调》青岛华润万象城项目暖通空调设计分析

夏季室外计算干球温度：空调29.4 ℃，通风27.3 ℃；夏季室外计算湿球温度：26.0 ℃；冬季室外计算干球温度：空调-7.2 ℃，通风-0.5 ℃，供暖-5.0 ℃；冬季空调室外计算相对湿度：63%；冬季供暖期：11月15日至4月4日，共141 d。

万象城商业空调面积约17.28万m ² ，空调冷负荷共计32 673 kW，空调热负荷共计21 880 kW。空调面积冷指标为189.1 W/m ² ，空调面积热指标为126.6 W/m ² 。

项目市政配套管线主要从周边道路引入，燃气管线引自山东路现状中压燃气管道，热力管线一路引自江西路华电热力，沿规划海门路引至区内各换热站，另一路引自山东路新设热力管线，沿规划闽江路引至区内各换热站。

可选择的可再生能源利用形式有地源热泵与海水源热泵，但红线范围内无足够的地埋井布置面积，且项目与大海之间相隔2条主要市政道路，无法敷设海水取水管路，因此地源热泵和海水源热泵均不适合本项目。

考虑到本项目的性质和特点，可采用的冷源有水冷冷水机组及冰蓄冷系统，下文对这2种冷源形式进行比较分析，其中冰蓄冷系统考虑3种方案（15%、25%、35%蓄冰量）。

由于办公楼与公寓采用了分体空调方案，因此只对商业部分进行方案比较分析。商场营业时间为10：00—22：00，影院营业时间为10：00至次日02：00，制冷机组开机时间为09：00，商业部分的尖峰冷负荷为36 289 kW，商业供冷期从5月中旬至10月中旬，共154 d。设计日逐时冷负荷见图1。

常规制冷系统配置5 274 kW冷水机组6台，2 285 kW冷水机组2台。

冰蓄冷系统基载主机容量按照满足制冰时段商场冷负荷选取，同时还要满足与双工况主机与及冰蓄冷共同承担尖峰冷负荷的需求；双工况机组容量按照蓄冰量配置。各种冰蓄冷方案设备配置如表2所示。

1）青岛市供电系统对商业项目的电价政策如表3所示。

2）常规空调系统制冷机房运行费用。

在计算年运行费用时，85%~100%设计负荷日用电量按照100%设计负荷日用电量计算，60%~85%设计负荷日用电量按照75%设计负荷日用电量计算，30%~60%设计负荷日 用电量按照50%设计负荷日用电量计算，小于等于30%设计负荷日用电量按照25%设计负荷日用电量计算。供冷季负荷曲线图见图2。常规空调系统年运行费用见表4。

3）冰蓄冷方案运行费用。

每日冷负荷高峰段（13：00—18：00）与电价平价时段重合，此时段基载主机与双工况主机优先运行，冰蓄冷系统释冷补充，在电价尖峰时段（6—8月实施）与电价高峰时段，冰蓄冷系统释冷与主机联合供冷，在电价低谷时段（23：00至次日07：00），双工况主机蓄冰模式运行。3种冰蓄冷方案100%负荷日运行策略见图3，年运行费用见表5。

根据上述分析，因万象城白天与夜间冷负荷相差较大，采用冰蓄冷系统对于节约系统运行费用及在拉闸限电的条件下保证系统的供冷能力十分有利。但是，尖峰时段电价仅为低谷时段电价的3.77倍，且按照青岛的自然气候条件，供冷时长短，主要集中在7—9月，年运行费用节约有限，3种冰蓄冷方案的投资回收期均在14 a以上，蓄冷量越大，投资回收期越长。故从经济性角度出发，不建议采用冰蓄冷系统。

1）商业空调系统冷源。 万象城购物中心制冷机房位于地下2层，共设置5台6 984 kW（10 kV高压配电）变频离心主机（其中1台为商业二期预留，仅预留位置与电量）与2台1 758 kW定频离心主机。冷水供/回水温度为6 ℃/12 ℃，冷却水供/回水温度为36 ℃/31 ℃，冷却塔配置双速电动机及高效换热填料挡水板。商业冷源系统原理图见图4。

2）冷却塔免费供冷系统。 在冬季和过渡季工况下，可利用冷却塔的自然冷却能力为系统提供冷水，冬季和过渡季为需要常年供冷的商业内区提供免费冷源。万象城购物中心共配置7台冷却塔；冷却塔设置在6层商场屋面上，冷却塔供/回水温度为7 ℃/10 ℃。当室外湿球温度降到4 ℃时，进入免费供冷模式，4台6 984 kW主机对应的冷却塔运行，全年室外湿球温度低于4 ℃的天数为68 d。另外，这4台免费供冷的冷却塔水盘各配辅助电加热器（6 kW，6组），以维持水盘温度不低于4 ℃。2台冷却水泵在免费供冷时为变流量运行，维持单台冷却塔水量为夏季水量的40%~50%。  

3）电影院冷源。 考虑到电影院营业时间的特殊性，采用独立冷源，单独设置风冷冷水机组。

4）商业空调系统热源。 热源为市政热网提供的110 ℃/70 ℃热水，采用3组水-水板式换热器（每组含3台换热器）、3组热水循环水泵（每组设有3台水泵，两用一备），分别为3个商业区域（A、B、C区，见图5）空调系统提供60 ℃/45 ℃热水；商业入口地板供暖系统单独设1台换热器和2台循环水泵（一用一备），为地面辐射供暖系统提供55 ℃/45 ℃热水，换热器及水泵等设备均设置在地下3层商业换热站内。热源系统原理图见图6。

本项目商业单层面积较大，内区店铺需要常年供冷，空调水系统采用四管制。冷水输配系统采用一级泵、二级泵均变频的分布式二级泵系统，二级泵分布于各负荷中心附近。万象城商业部分共布置5组二级泵，其中A区布置1组，B区与C区各布置2组，每组设3台水泵（两用一备）。一级泵与二级泵之间采用设在地下3层管廊内（见图7）的环网连接，环网管径DN700，在水管环网的重要节点配设分区水阀，当其中一段管段故障时，可通过关断相应的阀组检修而不影响其他环路的运行，以提高系统可靠性。