广州某一在建顶级纯商务写字楼,大楼共六十九层,楼高295.2米。
总空调面积约为130,714m2,空调机房设置在三十三层,配备十台冷水机组,总制冷量为20746kW(5900冷吨)。并在大楼楼顶预留风冷螺杆式冷水机组的位置,以备日后扩容的需要;冷冻及冷却变频水泵各十四台,十台逆流式冷却塔放置于六十九层楼顶。
大楼采用中央空调系统供冷,除首层及二层使用风机盘管供冷外,其余楼层均全部采用风柜供冷,并预留冷水管以作日后扩容需要。
冷冻水管网采用异程管式设计,空调机房置于三十三层。由五台冷水机组、七台冷冻及冷却水泵,共同组成一个供冷环路,冷冻水自上而下供给1-32层的空调未端;另外五台冷水机组,七台冷冻及冷却水泵,组成一个供冷环路,冷冻水自下而上供给33至68层的空调未端。
整个空调系统除DN200管径的立管作每层冷冻水预留口外,其余的两对DN350立管在每层各连接一台风柜,并采用变风量系统供冷至各区域。各层水平支管均装有压差控制阀及静态平衡阀。
该写字楼的中央空调系统在设计之时,已充分考虑到异程供水造成的水力不平衡而给最终用户带来的不舒适性。因此,在冷冻水的回水支管上装上压差控制阀及静态平衡阀,以期达到平衡水力的目的。
但是,在异程式供水系统安装压差控制阀、静态平衡阀,利用阀芯改变压降以平衡管道的阻力,再利用电动二通阀,调节实时负荷的水流量,在一定的流量范围内,可以有效地实现系统的水力平衡调节,但通过三个不同类型的阀门对水系统实现平衡调节也相应增大了管道内水阻及能耗。
对于价格不菲的压差平衡阀及静态平衡阀,从其结构上分析,在某种程度上相对较容易发生堵塞的现象,且安装复杂、耗费工时,调试后投入运行亦需要定期检查及维护。
因此,优化方案的核心是“降低管道内水阻及能耗,把复杂的安装调试过程简单化”。具体的方案如下:
1) 各风柜回水管上使用“流量自动平衡调节阀”,即可代替原设计的压差平衡阀、静态平衡阀及电动二通阀,相应降低管道内水阻及能耗,实现把复杂的安装调试过程简单化。
2) 在首层及二层的水平支管加装“流量自动平衡调节阀”,对区域实时自动限制最大水流量,将每台风机盘管的回水管上的电动二通阀改为“能量自动平衡调节阀”,实现根据实时热负荷自动调节能量的功能。
附表:大楼优化建议对照表
内容 |
原设计方案 |
优化建议方案 |
阀门数量 |
6只(每个供冷区域使用三只阀门: 压差控制阀、静态平衡阀,电动二通阀) |
2只(每个供冷区域使用一只阀门: 流量自动平衡调节阀) |
管道水阻 |
较大 |
较小 |
耗 能 |
较大 |
较小 |
安装调试 |
安装复杂,需要专业仪器及人员进行调试 |
安装简单,普通工程人员仅需简单设置,即可完成调试 |
阀体堵塞 |
较易出现 |
几乎没有 |