珠海市建筑设计院
【摘要】全水冷中央空调系统与水冷中央空调系统+直流变频多联机系统的系统对比分析及经济分析。
【关键词】水冷中央空调系统；直流变频多联机系统
1.1项目概况
珠海港大厦总建筑面积47950m2，其中地下为一层，建筑面积为5369 m2，主要功能为车库、设备用房、地下室部分战时为人防；地上共26层，第一层至第四层裙房功能为银行、商场、餐厅、办公室和活动室等；第四层至第十三层为酒店，第五层至第二十四层为办公室，第二十五层为调度室，第二十六层为展厅，总建筑高度为98.7m，属一类高层公共建筑。
1.2 室外设计参数
根据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范珠海暖通设计时参考规范深圳的室外气象参数，具体为：夏季空调室外计算干球温度33.7℃，夏季空调室外计算湿球温度27.5℃，冬季空调室外计算干球温度6℃，冬季空调室外计算相对湿度72.0％，夏季室外风速2.2m/s，冬季室外风速2.9m/s。
1.3 室内设计参数
2. 空调设计负荷
根据鸿业暖通负荷计算软件计算后，分区统计负荷如下：
根据建筑物的功能、使用情况以及日后发展变化的可能性，向业主方提交2个方案，具体为：方案一： 1-26层均采用水冷中央空调系统。
方案二: 1-4层设置水冷中央空调系统；4-26层设置直流变频多联机系统。
2.1方案一设备选型及空调形式
根据负荷计算并考虑实际不同业态同时使用系数，方案一选用2台600RT离心机的制冷量为，一台制冷量为285RT螺杆冷水热回收机组的。空调冷冻水为一次泵变频系统，并与冷水机组一对一设三用两备循环水泵。冷水的供回水温度为7/12℃，系统的承压压力为1.2MPa。空调水系统为双管制变水量系统，冷水管路异程设置，膨胀水箱设置在塔楼屋面。
冷却塔设置在四层裙房屋面，冷却水为一次泵系统，采用定频泵，与冷水机组及冷却塔一对一设三用两备冷却水循环泵，冷却水的供回水温度为32/37℃，系统承压压力为1.0MPa。
末端设备商场、影视厅采用吊顶空气处理机加新风的空调方式，办公采用风机盘管机加新风的空调方式，气流组织为上送上回。办公区的新风系统采用全热回收。
2.1方案二设备选型及空调形式
方案二 将建筑分为两个大系统，1~4层（第四层酒店除外）为水冷中央空调系统，其冷负荷由地下室的两台螺杆式水冷冷水机组提供；4~26层（第四层酒店场所）的冷热负荷全部由直流变频多联机系统提供。
水冷中央空调系统的螺杆式水冷冷水机组单台制冷量为1160KW。空调冷冻水为一次泵变流量系统，与冷水机组一对一设两用一备循环水泵。冷水的供回水温度为7/12℃，系统的承压压力为1.0MPa。空调水系统为双管制变水量系统，冷水管路异程设置，膨胀水箱设置在裙房屋面。冷却塔设置在四层裙房屋面，冷却水为一次泵定流量系统，与冷水机组及冷却塔一对一设两用一备冷却水循环泵，冷却水的供回水温度为32/37℃。
4~26层采用直流变频多联机组，室外机设置在裙楼屋面与第26层楼顶。其中，4~14层每层采用一套GMV-Pdm1350W3/NaB-N1（设备制冷量135KW），15~25层每层采用一套GMV-Pdm1650W4/NaB-N1（设备制冷量165KW），考虑顶层热负荷较大，第26层采用两套GMV-Pdm1065W3/NaB-N1（设备制冷量106.5KW）。整个楼层的新风由新风全热交换机与新风风管机提供，4~14层酒店每层新风由一套格力直流变频新风风管机GMV-R280P/Na(X3.0) （设备制冷量28KW，新风量3000m3/h）提供。
末端设备1-4层商场、影视厅采用吊顶空气处理机加新风的空调方式，4-26层办公采用变频多联机的室内风管机加新风的空调方式，气流组织为上送上回。办公区的新风系统采用全热回收。
2.3系统对比分析
3. 经济分析
3.1 初投资
2）方案二初投资概算
3.2 运行费用
本建筑的空调使用功能和时间分配具有以下特点：
1）工作日使用功能和时间段：裙楼部分主要是商场和餐饮，使用时间段主要集中在11:00至23:00。4层至9层塔楼部分使用功能为酒店，主要使用时间是19:00至早上9:00点。9层以上主要是办公功能，使用时间主要是8:00至19：00。
2）周末、节假日使功能点和时间段：节假日办公部分基本不用，所以9层以上使用时间基本为零。商场、餐饮和酒店部分使用时间段与工作日基本相同。
综合以上使用功能和时间段，可以看出本建筑冷负荷主要集中在以下四A、B、C、D点。
A ：最大冷负荷时负荷总量约5221KW，原冷水机组方案的所有制冷主机都满负荷运行，时间占比约10%。
B ：商场和办公室同时使用，酒店使用率很低时，负荷总量约3915 KW，方案一的制冷主机75%运行，时间占比约40%。
C：商场和酒店使用，办公楼使用率较低时，制冷总负荷2610KW，方案一的制冷主机在50%工况下运行，时间占比约40%。
D：夜晚主要酒店使用，其它功能基本不用时，制冷总负荷为1305KW时，方案一的制冷主机在25%工况下运行，时间占比约10%
那么方案平均功耗=∑（A点总功耗×A点时间占比+……D点总功耗×D点时间占比）。具体资料列表如下：
通过模拟场景，以及上表数据可以得出，方案二的运行费用比方案一节能省电率为10.7%。综合来看方案一的初期投资要比方案二省，但方案二在运行费用上比方案一要有优势。
通过上述的比较和分析，设计者的建议，业主选择了方案二，在投入使用的过程中，采用水冷中央空调系统+直流变频多联机系统的组合方式以极强的适应性满足了市场的需求，同时也令业主非常满意。通过这个工程，让我更深刻的体会到，作为空调设计者不能仅仅沉浸在自己认为的综合能效高的系统里，我们应该更多的和业主沟通，在最大可能满足业主在产权、业态、运行管理等多方面的诉求下，设计出合理的、节能的空调系统。
论文作者:李健
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/9/26
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