蒸发制冷空调系统方案设计要点

李尚东

（中科标禾工程项目管理有限公司甘肃分公司 甘肃兰州 730000）

1 工程概况

本工程位于白银地区，建筑面积约52460.36m2，地下二层，地上十八层，1～5 层主要为商业用房，6～18 层为公寓式办公。

2 传统空调方式应用常见问题

（1）冷源效率低，传统空调方式由于采用热湿联合处理的方式，占总负荷40%～60%的显热负荷被过低的7℃～12℃冷水带走，冷机电耗高。

（2）湿工况风机盘管（二次污染源），采用冷凝方法除湿，必然存在湿表面，成为滋生霉菌的温床，空气二次污染，严重影响室内空气质量；室内散发的有害物不能及时稀释和排除；室内空气封闭，循环使用，不利于传染性疾病的控制；由于冷凝水滴水，存在污染吊顶和夹层的问题。

（3）室内空气品质（IAQ）较低，商业建筑人员密集，为了可以让消耗减少，新风量被制约于最小新风量范围中，不可利用室外新风优化室内的空气品质。

3 空调设计方案说明

3.1 空调高温冷源设置

该项目设计方案空调冷源共分为2 部分，设计高温冷源采用间接蒸发冷水机组，可放置于主楼屋面。初步方案选择7 台型号为SZHJ-L-26的高温冷水机组，机组单台水量26t/h，18℃的冷水为多级蒸发制冷空气处理机组供冷，同时为压缩制冷冷水机组提供冷却水。采用供冷的多级蒸发制冷空调机组可承担室内全部潜热负荷及部分显热负荷，因此可减小压缩式制冷机组冷量配置，取代了冷却塔，且增加了高品质的供冷方式，能效比高，节能显著。

3.2 空调低温冷源设置

压缩制冷低温冷源冷水机组放置于地下室制冷站，为末端干式风机盘管供冷，供水温度12℃，冷冻水供水温差为5℃，选用1 台压缩制冷冷水机组，单台机组水量为180t/h，制冷量1000kW。冷却水均由间接蒸发冷水机组提供，高低温冷水机组可联合开启也可根据需要独立运行控制。

该系统运行时，蒸发制冷空调机组能够承担一部分的室内冷负荷，因此，当蒸发制冷能够完全满足空调要求时，间接蒸发冷水机工作，制取高温冷水，满足建筑供冷要求，而压缩式冷水机停止工作。当蒸发制冷不能完全满足空调要求时，间接蒸发冷水机与压缩式冷水机联合工作，共同满足空调控制要求。整个空调系统通过合理的工艺流程和优化的运行控制，使得其节能效果最大化，实现空调运行过程中的节能降耗，提高其整体能效水平。

3.3 新风系统

多级蒸发制冷空气处理机组是用“免费供冷”（干空气能）的方式处理新风的，可将室外30.9℃的干热新风降温加湿至17℃送入室内。空气处理机组由过滤段、间接蒸发段、加湿降温段等组成，可在完全满房间内对新风要求。

3.4 干式风机盘管末端——温湿度独立控制系统

小房间区域采用的是温湿度独立控制原理，是克服了传统湿工况风机盘管加新风空调系统诸多问题的高质量空调方式，不但能显著提高室内温湿度的控制，更使空调系统的综合能效比得以提高，大大降低空调系统能耗，具有节能环保、人体热舒适度高等综合优势；新风系统和干式风盘可独立运行，使过渡时间，过渡季节的调节更加方便、降低运行能耗。

室内由室外新风承担除湿，干式风机盘管承担消除显热负荷作用，供水温度为12℃～17℃，风机盘管为干工况运行，换热效率高；房间无人时，室内风机盘管可根据需要停止运行，降低能耗。当室内人员在室率发生变化时，根据室内人员情况调节风机盘管开启数量，达到节能的目的；同时干式风机盘管配置液晶控制面板，可进行高低档调节，根据用户需求调节室内供冷量。

3.5 被动式节能装置

由于该项目建筑外窗多为中空玻璃，而玻璃外窗作为建筑必不可少的一部分。夏季通过玻璃窗的辐射得热及照射到空调房间产生的对流散热，其得热负荷占总冷负荷的40%～60%，而冬季通过玻璃窗的热损失占供热负荷的30%～50%。由此可见，建筑围护结构的节能，关键在于外玻璃窗的节能。因此，在保证窗户本应具有的良好采光功能的基础之上，配置能够减小房间冷负荷，反射一定辐射热的被动式节能装置，可实现节能的目的。

该装置可实现主动式冷却和被动式冷却的合二为一，通过窗户集成式被动冷却系统大幅降低窗户得热这一建筑能耗的薄弱环节的同时，有效减低室内空调的负荷。其次由于构建了室内外气流热交换的顺畅通道，实现了室外新风和室内排风气流交换的建筑呼吸系统，室内空气品质好。

设计将该装置设置于室内外窗侧，将送入室内的空调新风从17℃左右上升到26℃左右后，又和窗户附近的高温壁面和气流发生对流换热后排至室外，构建了室内外联系的通道，有效的解决了空调系统中的排风无序的问题，使得室内外的气流更加顺畅。

3.6 冬季供热与新风

在冬季，只需将热水供至空调机组及风机盘管内，即可实现冬季采暖，一套系统，冬夏共用，可节省初投资及运行费用。

4 结语

该优化方案设计是温湿度独立控制系统的形式，不但能显著提高室内温湿度的控制，更使空调系统的综合能效比得以提高，大大降低空调系统能耗，具有节能环保、人体热舒适度高等综合优势；新风系统和风盘可独立运行，使过渡时间，过渡季节的调节更加方便、降低运行能耗。