吉州区行政中心数码涡旋多联空调设计方案

一、工程概况
本项目建筑为一座办公大楼，共十一层，底层架空为汽车库和设备用房。办公大楼总建筑面积约为25000平方米，其中空调服务建筑面积约为15000平方米。
二、设计依据
1.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
2.《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
3.《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
4.《办公建筑设计规范》GB50067-97
5.《设备及管道绝热工程设计规范》GB502464-97
6 . 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97
7.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)
8.土建条件图及甲方的有关设计要求。
三、室内外设计参数
室外计算（干球）温度：夏季 36.1℃ 冬季 -1℃
室外计算湿球温度：夏季 27.6℃
室内空气温度：夏季 26±1℃ 冬季 20±1℃
四、暖通空调设计方案
(1).设计思路
本大楼为办公楼，没有专门的空调机房，根据甲方节能、控制方便的要求，选用多联式空调，多联式空调系统具有节能、舒适、控制灵活等特点，与传统空调的中央空调相比，省去了空调主机房、冷却塔、水输送系统等。大楼主要采用数码涡旋中央空调，局部办公楼采用单元式分体空调，均选用空气源热泵型机组一次冷煤系统。新风机各层设置，分区各自独立送风。室外机放置于大楼十一层屋面。
(2).大楼主要室外机设备选型
五. 从可行性、调节性、环境影响及经济性等方面对本空调设计方案进行分析
艾默生环境优化技术事业部研发生产的数码涡旋压缩机利用“轴向柔性”技术，“轴向柔性”允许涡旋盘在轴向可以移动非常小的距离，确保涡旋盘始终以最佳的力进行工作。使得两个涡旋盘在任何运行环境下紧密结合在一起，保证涡旋压缩机有很高的能效比。数码涡旋的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间，涡旋盘如图1（a）所示，压缩机像常规涡旋压缩机一样工作，传递全部容量，压缩机输出为100%。卸载期间，由于压缩机的柔性设计，使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离（如图1（b）所示），因此不再有制冷剂通过压缩机，压缩机输出为0。这样，由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。
数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间，这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间，就可调节压缩机的输出容量（10%～100%）。
所谓“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间。这两个时间阶段的组合决定压缩机的容量调节。例如：在20s周期时间内，若负载状态时间为10s，卸载状态时间为10s，压缩机调节量为(10s×100％+10s×0％)／20=50％ 。若在相同的周期时间内负载状态时间为15s而卸载状态时间为5s，则压缩机调实量为75％，容量为负载状态和卸载状态时间平均的总和。通过改变负载状态时间和卸载状态时间，压缩机就可以实现任意大小的容量（10％～100％）。
1数码涡旋压缩机与变频压缩机相比的特点
1.1容量调节广，温度调节迅速
（1）变频压缩机的调节范围只能在50%-130%，数码涡旋压缩机是在10%-100%。（2）变频压缩机的容量输出是通过变频器分级达到，而数码涡旋通过负载和卸载时间的改变获得，容量能迅速从100%转换至10%（反之亦然），不需分步实现，是属于连续和无级的调节。
（3）变频压缩机必须通过中间频率，从低频到高频或反之的转换过程中存在时间的滞后量，当系统内的负荷突然发生变化时，变频系统无法立即响应负荷的变动，使得室温的波动较大。而数码涡旋技术的无级调节和宽广的调节范围确保了室内空气温度的精确控制。
1.2电控系统简单，系统的可靠性大
变频控制系统容量调节范围较窄，所以在变频调节的同时一般采用热气旁通和液体旁通的方法来共同响应负荷的变化。数码涡旋压缩机调节范围广，不需任何一种能量旁通手段，因而减少了该部分的控制系统，同时其容量调节方法是通过机械活动达到，亦少了变频器及变频控制中复杂的电控部分，所以其电控系统简易。复杂的电子装置既娇也贵，减少了变频器、变频控制系统他旁通的控制系统等，无疑增加了系统的可靠性，节省了成本。
1.3具有良好的回油特性，安装灵活性更大
变频VRV系统在低频时，制冷剂流速较低，回油困难，系统一般设计有油分离器和回油循环。数码涡旋压缩机由于在卸载期间没有排出制冷剂，也就不存在回油的问题，而在负载时压缩机是满负荷运行，这时气流的速度足以令润滑油较充分地流回压缩机，所以数码涡旋系统在任一容量输出时回油均良好，是目前唯一不需油分离器或/和回油循环的系统，相应的控制系统也简洁。目前有的厂家为确保系统更安全可靠，设计了一种集电子、机械控制为一体的油位控制器，用于监控和保证压缩机曲轴箱内的正确油位，这使系统配管更自由，不因配管过长造成压缩机回油不良而被烧毁，延长了系统的使用寿命。现在数码涡旋变容量系统的单一系统配管最长可达120米，室内、外机之间可允许落差50米，上下层室内机之间高度可达15米。
1.4制冷系统简单，维护方便
定速空调系统和变频空调系统大多设计有热气旁通和液体旁通装置，而数码涡旋系统因能使容量最低调至10%，无需这些旁通系统，同时由于良好的回油特性，不需油分离器或/和回油系统。这样，制冷系统、回油系统及电气控制系统的简单化，使系统部件较变频系统减少（如表1），装置结构简单，提高了运行的安全性和可靠性，并为安装和维护提供了方便。
1.5无电磁干涉问题，使用场所更广泛
变频器工作时会产生高频谐波，会使供电系统的正弦电压波形发生歪变，导致诸如：降低电网的功率因素、使电容器和变压器过热、在荧光屏和示波器等上产生闪点、影响精密仪器的精度等不良后果，并会引起高电设备电容量等发热烧毁等到危险。以欧洲为中心的许多地区都有严格限制高频波的EMC规定，有些地区还因上述理由禁止销售和安装变频空调。我国虽没出台有关的规定，但对电源干扰要求很高的精密实验室、通讯机房、电站、电视台等场合，变频系统受限用。而数码涡旋的负载和卸载只是一个简单的机械运动，不会产生高次谐波，克服了对电网的干扰，扩大了适用范围。
1.6保证良好的除湿能力，提高了舒适性
图2所示是五匹变频空调和五匹数码涡旋空调在不同容量时的蒸发温度比较。变频系统在低容量（低频）运行时，蒸发温度较低，随着运行频率的降低，蒸发温度逐渐升高，整个运行阶段平均蒸发温度较高，而一般的空调系统多在部分负荷下运行，这就导致了除湿能力下降。而数码系统无论在何种运行比例时，其负载运行时均是全负荷，所以如图所示能在整个运行阶段保持较低的蒸发温度，尤其容量在40%至80%范围内（较常使用的容量区间），数码涡旋体现了明显的优势，所以其显热比较少，除湿能力较强，保证了高精度的湿度要求。数码涡旋空调这种在低容量情况下能有效提供较好的湿度控制功能，对于相对湿度较高的地区及一些特殊场合尤为适用.