一、系统构成与能耗要素
集中空调系统由冷站(含制冷机组/水泵/分集水器等)、冷却塔及末端设备(风机盘管/新风机组)三大模块组成。能耗源可分为两类:
- 制冷部件:电驱动冷机/溴化锂机组等直接制冷设备
- 输配部件:冷冻水泵/冷却水泵/各型风机等动力设备
控制系统需配置冷机群控与楼宇自控(BA)系统实现智能调节。
二、冷负荷计算核心技术
(一)计算方法体系
- 动态计算法:采用8760小时全年逐时模拟,用于设备选型优化
- 简化计算法:按50年不保证率法确定峰值负荷,适用于初步设计
- 特殊场景修正:商业中庭需考虑0.2-1次/h换气渗透负荷,餐饮厨房按60-80次/h排风量计算
(二)关键参数控制
- 室内环境基准
- 舒适性空调:温度24-28℃(I级24-26℃/II级26-28℃),湿度40-70%
- 特殊场所:影院/商场中庭需单独设定送风量(如72m³/h·m²)
- 围护结构指标
- 传热系数须符合GB50189/GB55015标准
- 天窗SHGC≤0.26(商业顶层),窗墙比≤0.6
- 外遮阳设施强制设置(如商业通廊)
(三)设备配置策略
- 主机容量核定
- 装机指标:夏热区≤165W/m²,严寒区≤145W/m²
- 同时使用系数0.7-0.9(需经逐时负荷验证)
- 末端配置余量
- 商业步行街:400W/m²(不含新风)
- 餐饮区域:≥250W/m²(厨房区面积计算)
- 水管管径:租户支管DN≥32,水平干管DN≥50
三、热负荷计算要点
(一)主要构成要素
- 基础耗热量:围护结构传热+新风负荷
- 特殊增量:
- 冷风渗透:中庭按0.4-1次/h换气计算
- 厨房排风补风:补风量≥排风量90%,送风温度5-10℃
(二)典型指标控制
- 商业建筑热指标:85-100W/m²(含厨房补风)
- 防结露措施:严寒地区排油烟系统需预热处理
四、水力系统优化设计
(一)管网平衡技术
- 阻力分区原则
- 最不利环路法:取最长管路+设备阻力总和
- 经济流速:主干管1.5-2.5m/s,支管≤1.2m/s
- 平衡阀配置策略
- 静态平衡:总回水管设手动平衡阀(≤2个/环路)
- 动态平衡:空调机组回水管装压差控制器(如PAU/AHU)
(二)水泵选型规范
- 扬程计算:最不利环路阻力×1.05-1.1系数
- 能效要求:
- 优先选双吸泵(Q≥500m³/h)
- 工作点效率≥80%(参照GB19762)
- 变频控制(扬程>40mH₂O时强制)
五、节能控制体系
(一)智能调控系统
- 冷机群控:基于负荷预测的启停优化
- BA系统:末端VAV变风量控制+分区温湿度监测
(二)可再生能源整合
- 光伏系统:PHES软件支持BPV模型导入
- 蓄能技术:结合峰谷电价设置蓄冷装置
六、工程实践要点
- 设计阶段:建立负荷模型→多方案比选→确定设备组合
- 施工注意:严格气密性检测(建筑压差5-10Pa)
- 调试关键:水力平衡度≤15%,阀门开度机械记忆功能
本技术体系通过精准负荷计算、水力优化配置、智能控制系统的协同作用,可实现空调系统综合能效提升20%-30%,为建筑碳中和目标提供重要技术支撑。实际应用中需结合BIM技术进行三维模拟,确保各专业协同设计。
(文章来源于微信公众号:工部优选官方订阅号)