长沙市电力综合调度大楼空调系统设计

　　1、风冷热泵的工作原理热泵的供热循环与制冷循环均系逆卡诺循环，只不过在空调器的制冷系统中增设一个四通换向阀，改变冬、夏季制冷剂流动方向来达到此目的。这样一台机组夏季可进行供冷，冬季又可进行供热。风冷热泵机组是利用室内外空气作冷热源，它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔，省去了庞大的冷却水系统;不占机房面积，投资省，安装方便;冬季供暖节电，不污染环境，对环保有利;维修保养也方便。在水源紧张环境温度为-5℃～43℃的地区及长江流域一带和以南的地区，冬季较冷又无采暖设施的地区尤其适用。
　　2、工程概况本设计设计对象为长沙市某电力局综合调度大楼，该大楼位于长沙市内，由主楼和群楼组成。其中主楼有十五层，群楼高两层。总建筑面积13626平方米，空调面积为6112平方米。夏季最大制冷量763kw，冬季供热量为458kw.选用两台风冷式冷热水机组，
　　3、负荷计算本设计负荷计算分各层各个房间各个方向进行逐时计算，包括墙、窗等维护结构的计算负荷、人员设备照明等的计算负荷。经计算和统计归纳，得出夏季所需冷量为762kw，冬季供热量为458kw.
　　4、空气处理过程本设计采用风机盘管加独立新风系统，风机盘管不承担新风负荷。新风经处理后直接送入各个房间。
　　5、空调系统该空调系统为风冷热泵系统，无冷却水系统，与常规水冷系统相比，无冷却塔、冷却水泵的噪音，有利于环保;本设计根据初投资和运行管理费用的分析，最后决定采用该系统，该系统简单，易操作，运行管理费用相对较低，是一种良好的选择。
　　5.1 空调水系统
　　本设计中的空调水系统根据楼层性质和功能，分为两个系统。其中，一、二层划为系统一;三至十五层划为系统二。各个水系统在水平和竖直方向上都采用同程式，这样有利于水力平衡，减少平衡阀的投资。
　　5.2 空调新风系统
　　本设计采用分层设置水平式新风系统，新风通过从外墙开洞从外墙吸取。新风机组在主楼是每层选用一台。在右侧的走廊引新风。裙楼处第一层选用两台新风机组，第二层选用三台新风机组。其一是在右侧的走廊引新风，其二在庭院处引新风到营业大厅和会议室。在新风机组的入口处设防火阀。
　　6、空调冷热源本设计采用两台风冷式冷热水机组，这种设备夏天可供冷，冬天又可回收和利用低位热能供热，它无需专用锅炉房，不污染环境，应用灵活;是本设计对象的良好选择。本设计中的冷热水机组尺寸不大，水泵可内置，节约了水泵的占地面积，更加减少了土地的投资。且本机组可以采用自动控制，由电脑操作，方便简单。
　　7、机组布置由于本设计对象为异性结构，且由群楼和主楼组成，主楼星型结构，中间受力，故本设计机组布置于群楼楼顶，供水管向上引一跟管向上给系统二供水，向下引一跟管给系统一向下供水，回水管亦然。这样比起机组置于主楼楼顶或地下室的情形，减少了水管的投资，更经济实惠。
　　8、结霜除霜问题随着节能呼声的高涨，风冷热泵机组以其对水资源的节省而受到越来越多的青睐。但风冷热泵机组在制热运行时，由于室外温度低，其蒸发器表面会逐渐结霜。随着霜层的加厚，室内冷凝器的出水温度和制热能力逐渐降低。定期除霜成为保障风冷热泵机组正常运行的必要步骤，也吸引了越来越多的学者对其进行研究。传统的除霜方法是采用四通阀换向，将室外换热器转换成冷凝器来进行。故除霜所需的热量是从室内环境的吸热量、室内换热器蓄热量、压缩机消耗电力和压缩机蓄热量这四部分热量之和。从人体舒适性角度考虑，室内换热器风扇在除霜时停止运行。由于该除霜方式需从室内换热器和室内环境吸收热量，故存在以下缺点：
　　①除霜时间长;
　　②因室内风扇停止运行，室内机较长时间吹不出热风;
　　③需从室内环境取热，室温将降低5～6℃;
　　④由于制热时室外换热器出口制冷剂可能过冷到0℃以下，换热器下部的霜层难以除掉，造成冰层堆积，甚至还可能出现室外风扇电机烧毁、扇叶损坏的现象。上述缺点使室内环境的舒适性和设备的可靠性受到较大程度的负面影响。而热气旁通除霜不仅可以缩短除霜时间，改善除霜效果，而且还可以较大地改善室内环境的舒适性。
　　9、风冷热泵的自动控制问题风冷热泵系统无冷却水系统，运行费用相对较少，若增加自动控制系统，按有关经验可节能20%，故风冷热泵系统安装自动控制的话，就更加节能了。本空调系统为风冷热泵系统，风冷冷热水机组布置在群房顶层，自动控制主要对象为冷冻水泵、风冷热泵、补水箱、风机盘管和新风机组。控制原理：热泵机组控制原理为根据供回水流量和温差计算实际冷量或供热量，根据该数据与设定的数据对比，得出开一台机组还是开两台机组;补给水箱则主要是进行低水位控制，当水位低于最低水位时报警;水泵则是控制水泵开启状态、手自动状态、故障报警;风机盘管的控制根据各房间的需求进行按需控制，用户可以自己设定温度和风量的大小;新