浅析低温变风量空调在济南某办公楼的应用

【摘要】针对某有低温水可利用的办公楼，分析采用低温送风系统与变风量空调结合的可行性，分析了选型参数及设计注意事项。

【关键词】超高层办公楼;低温送风;变风量

变风量空调系统作为全空气系统的一种，与定风量空调系统和风机盘管加新风系统相比，具有区域温度可控、室内空气品质好、部分符合时风机可变频调速运行和利用自然新风冷却等特点在现代写字楼项目中得到了越来越多的应用;特别是当有不大于6℃的低温水可供利用时，采用低温送风系统可以降低建筑层高、设备投资和运行费用，提高房间热舒适性等优点[1-2]。

1、项目概况

项目位于济南CBD片区，属于总部基地办公性质，总建筑高度99m，总建筑面积40600m2，共计23层，其中标准层面积1780m2;周边有市政冷热源可以接入，空调冷水供/回水温度（日间）：3/12℃，空调热水供/回水温度： 95/55℃。

2、应用分析

2.1 负荷计算

济南市室外设计参数：夏季：空调室外计算干球温度34.7℃，空调室外计算湿球温度26.8℃;冬季：空气调节室外计算干球温度-7.7℃，空调室外设计相对湿度53%。办公区夏季室内设计温度干球温度24℃，相对湿度55%;冬季室内设计温度干球温度20℃，相对湿度40%。经负荷计算，总冷负荷4510kW，总热负荷2260kW，单位建筑面积冷指标为113W/m2，单位建筑面积热指标为56W/m2。

2.2 设备选型

根据负荷情况，拟选用2台3000kW的冷水板式换热器，选用2台1500kW的热水板式换热器，选用承压1.6MPa的水泵及管材，中间不设二次加压换热设备。

2.3系统设计

2.3.1送风温度

送风温度是低温送风系统设计的关键，对于低温送风而言，如何确定最优的设计送风温度需要考虑诸多因素，除冷源的影响外，还要考虑室内要求的相对湿度、变风量末端类型和送风口形式等;本次设计送风温度取10℃。

2.3.2系统分区

将距离外墙4m范围定义为外区[3]，外区空调负荷随室外气候和日照的变化而变化，需夏季供冷、冬季供热，外区设备拟采用并联式风机动力型带再热盘管。

将核心筒至外区边界定义为内区，内区空调负荷由设备散热、照明散热、人体散热等组成，常年为冷负荷，需四季供冷，为达到根据室内负荷灵活调节送风量实现节能的目的，拟采用单风道型变风量末端[4]。

同时，将室内分为若干个区域，每个区域由该区域内的变风量末端独立控制调节;负荷计算时根据内外分区及各区域分别计算，并根据负荷计算结果合理排布VAV-box。

2.3.3控制方式

目前市场上常用的控制方式有定静压法、变静压法和总风量法[5]。

定静压法：其工作原理是在风量最不利点设置压力传感器，通过压力传感器传来的压力值与设定的静压值的对比调节与设计的静压值对比调节空调处理机组风机的频率。其优点是调试工作量较少，属于反馈控制，影响因素小，控制相对简单;缺点是由于风机有更多富余压头，相对节能一般。

变静压法：其工作原理是在风管中任意一处设置压力传感器，通过风管上各个VAV控制器风阀阀位的开度反馈调节设定的静压值，再與传感器的压力值进行比较调节空调处理机组风机的频率。其优点是节能性最好;缺点是造价较高，属于反馈控制，容易振荡、控制复杂。

总风量法：通过风管上各个VAV控制器风量传感器的反馈调节空调处理机组风机的频率。优点是价格适中，节能效果较定静压法更好;缺点是属于前馈控制，控制复杂，调试工作量较大。

由于后期存在诸多不确定因素，济南本地VAV项目较少，施工单位对于VAV系统调试的经验和能力都存在不确定性，本项目拟采用变静压法作为硬件选择的条件，后期可以根据实际情况满足以上三种控制方案的实施。

2.4 其他注意事项

（1）送风温度要避免过低，由于低温送风除湿能力强，为避免相对湿度过低导致的皮肤和黏膜干燥以及易静电等令人不适的情况，一般送风温度的设定要保证相对湿度不低于40%。

（2）送风量应避免过小[6]，低温送风空调系统风量减少，风机能耗降低，但换气次数太低，会影响室内空气的洁净度，因此最小新风量应充分考虑新风换气次数。

（3）需确保冷水的进回水温差。采用低温送风空调系统，冷水进出口温度差加大，输送动力才能大大降低。

（4）空气处理机组应注意密封和隔热处理，避免不必要的能耗。

参考文献：

[1]史亚州.变风量空调系统设计在现代办公楼中的应用[J].四川建材，2007（06）.

[2]蔡敬琅.变风量空调设计[M].中国建筑工业出版社，2007.

[3]叶大法.变风量空调系统设计[M].中国建筑工业出版社，2007.

[4]谢泽鑫.超高层办公楼空调末端系统的探讨[J].制冷，2008（4）63-66.

[5]李琮君.某办公楼变风量空调系统分析[J].建筑技术开发，2018（3）.113-116.

[6]王兵.变风量空调系统实施中的控制要点[J].中国设备工程，2018（17）.

作者简介：

李继领（1986.10-） 男，汉族，籍贯山东菏泽，现供职济南高新控股集团有限公司，硕士。