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【摘要】介绍了某高架车站三管制热回收多联机空调系统的设计方案,并对三管制热回收多联机空调系统进行了简要的介绍。
【关键词】三管制多联机;热回收;同时冷暖
现如今,节能已成为全社会的共识和责任。空调系统能耗在各类建筑能耗中均占有相当的比例,对城市轨道交通车站而言,在提高空调舒适性、保证车站设备系统正常运行的同时,降低空调能耗是空调技术发展的方向和动力。高架车站具有多种强弱电设备房间,部分房间设备散热量巨大,为保证设备的正常运行,全年需要采用通风空调系统降温,能耗很高。
1、工程概况
本工程位于青岛市,为高架二层岛式车站,地面一层为站厅层及设备用房,地上二层为站台层。车站总建筑面积为4715㎡,其中站厅层设备管理区面积1679㎡,主要包括管理用房、强电房间、弱电房间等。
2、三管制热回收多联机系统的设计
三管制热回收多联机系统如下图所示,室外机通过冷媒吸气管(低压气管)、冷媒排气管(高压气管)、冷媒液管与冷热转换器连接,每台室内机通过气管、液管与冷热转换控制器连接,实现制冷和制热模式的切换,对于每个冷热转换器下连接的多台室内机,则只能实现一种运行模式。三管制热回收多联机系统可实现同一个空调系统同时为不同房间供冷或供热,可将有供冷需求的房间中的热量搬运到有供热需求的房间中。
本站站厅层人员管理用房与弱电设备用房共用一套可同时供冷供暖的热回收多联机空调系统。该空调系统在冬季可将弱电设备房间的设备散热量运送到管理用房,既能解决部分设备房间消除余热的问题,又能为人员房间提供热量。
本站站厅层强电设备房间主要包括:35KV开关柜室、0.4KV开关柜室、中压逆变室、电动隔离开关室、整流变压器室等。因强电设备房间室内温度要求不高于38℃,本工程所有强电房间全年均采用机械通风系统降温,无需设置空调系统。本站站厅层弱电设备房间主要包括:光伏发电控制室、UPS集中电源室、AFC设备室、综合监控设备室、警务设备室、信号设备室、信号电源室、通信设备室、民用通信监控室、站台门设备室、照明配电室、控制室等。各弱电房间内设备散热量约104 kW。
为保证弱电设备正常工作,各弱电房间需使用设置的空调系统或者机械通风系统维持室内温度不高于27℃。青岛地区高架车站的弱电设备房间,一般做法是同时设置多联机空调系统、机械通风系统,且为安全起见,多联机系统亦设置两套独立的系统,每套系统承担冷负荷的60%。夏季室外气温较高、湿度较大时,开启空调系统降温,冬季及春秋季室外气温较低时开启机械通风系统消除室内余热,相对节能运行。
本站站厅层人员管理用房主要包括:车站控制室、站长室、站务室、AFC票务室、工务用房、信号值班室、会议交接班室、警务室、女更衣室、安检用房、男更衣室等。各房间冬季室内设计温度20℃,空调供热负荷约15kW。
可以看出,本工程设备房间的散热量远大于人员房间冬季热负荷需求,因此弱电设备的散热量除提供一部分给人员房间供热外,剩余热量仍需通过机械通风方式消除。本工程采用的三管制多联机空调系统,相对于常规多联机空调系统每年运行费用约节省4500元,而该三管制多联机空调系统造价比常规多联机空调系统高约30%,近10万元,在空调系统的15年寿命期内,并不能收回成本。建设方坚持该高架车站采用三管制热回收多联机空调系统,并作为全线节能示范亮点之一,想必主要追求难以用金钱量化的社会效益。
由于设备房间较大的散热量与人员房间较小的热负荷不匹配的原因,本工程采用三管制热回收多联机空调系统的经济效益并不明显,但在车站有物业开发用房有冬季供热需求时,确保后期无使用纠纷的前提下,可考虑冬季物业开发用房从车站设备房间取热。
另外,一些现代办公、商业等民用建筑中各区域空调负荷根据朝向不同而不同,许多建筑物内部还有大量电气设备散热,所以在同一建筑中,经常会遇到需要同时制冷、制热的情况。在规模较小的建筑中解决这一问题时,三管制热回收式多联机系统相對传统四管制中央空调系统等是有优势的:室外机可灵活安置,节省机房面积及管线安装空间,施工安装包含后期的运行维护都较为方便。而且三管制热回收多联机系统在接近热回收状态下,也就是当室内侧供冷和供热负荷相当时,室外侧可以停止换热,把能量完全回收,相当于压缩机既输出制冷量,又提供制热量,来满足室内不同房间的供冷、供热需求,其能效比接近普通多联机系统的两倍。
3、结论和建议
城市轨道交通工程中强弱电设备用房的设备散热量巨大,如何将室内余热合理利用、避免能源浪费意义重大。三管制热回收多联机系统适用于需要同时供冷供热且冷热负荷相当的场合,除了城市轨道交通行业,也可应用于一些空调系统可内外分区的民用建筑中。不过由于该空调系统较传统多联机空调系统造价要高,采用此方案前应经过合理的技术经济性分析。
参考文献:
[1]彦启森,石文星,田长青.空气调节用制冷技术[M].第三版:中国建筑工业出版社,2004
[2]杨昌智,孙一坚.一种直接的冷、暖同时可供式空调系统[J].制冷学报,1994,04:35-39
[3]詹跃航.热回收型多联机空调系统节能分析[J].制冷与空调,2014,10:62-64.
【关键词】三管制多联机;热回收;同时冷暖
现如今,节能已成为全社会的共识和责任。空调系统能耗在各类建筑能耗中均占有相当的比例,对城市轨道交通车站而言,在提高空调舒适性、保证车站设备系统正常运行的同时,降低空调能耗是空调技术发展的方向和动力。高架车站具有多种强弱电设备房间,部分房间设备散热量巨大,为保证设备的正常运行,全年需要采用通风空调系统降温,能耗很高。
1、工程概况
本工程位于青岛市,为高架二层岛式车站,地面一层为站厅层及设备用房,地上二层为站台层。车站总建筑面积为4715㎡,其中站厅层设备管理区面积1679㎡,主要包括管理用房、强电房间、弱电房间等。
2、三管制热回收多联机系统的设计
三管制热回收多联机系统如下图所示,室外机通过冷媒吸气管(低压气管)、冷媒排气管(高压气管)、冷媒液管与冷热转换器连接,每台室内机通过气管、液管与冷热转换控制器连接,实现制冷和制热模式的切换,对于每个冷热转换器下连接的多台室内机,则只能实现一种运行模式。三管制热回收多联机系统可实现同一个空调系统同时为不同房间供冷或供热,可将有供冷需求的房间中的热量搬运到有供热需求的房间中。
本站站厅层人员管理用房与弱电设备用房共用一套可同时供冷供暖的热回收多联机空调系统。该空调系统在冬季可将弱电设备房间的设备散热量运送到管理用房,既能解决部分设备房间消除余热的问题,又能为人员房间提供热量。
本站站厅层强电设备房间主要包括:35KV开关柜室、0.4KV开关柜室、中压逆变室、电动隔离开关室、整流变压器室等。因强电设备房间室内温度要求不高于38℃,本工程所有强电房间全年均采用机械通风系统降温,无需设置空调系统。本站站厅层弱电设备房间主要包括:光伏发电控制室、UPS集中电源室、AFC设备室、综合监控设备室、警务设备室、信号设备室、信号电源室、通信设备室、民用通信监控室、站台门设备室、照明配电室、控制室等。各弱电房间内设备散热量约104 kW。
为保证弱电设备正常工作,各弱电房间需使用设置的空调系统或者机械通风系统维持室内温度不高于27℃。青岛地区高架车站的弱电设备房间,一般做法是同时设置多联机空调系统、机械通风系统,且为安全起见,多联机系统亦设置两套独立的系统,每套系统承担冷负荷的60%。夏季室外气温较高、湿度较大时,开启空调系统降温,冬季及春秋季室外气温较低时开启机械通风系统消除室内余热,相对节能运行。
本站站厅层人员管理用房主要包括:车站控制室、站长室、站务室、AFC票务室、工务用房、信号值班室、会议交接班室、警务室、女更衣室、安检用房、男更衣室等。各房间冬季室内设计温度20℃,空调供热负荷约15kW。
可以看出,本工程设备房间的散热量远大于人员房间冬季热负荷需求,因此弱电设备的散热量除提供一部分给人员房间供热外,剩余热量仍需通过机械通风方式消除。本工程采用的三管制多联机空调系统,相对于常规多联机空调系统每年运行费用约节省4500元,而该三管制多联机空调系统造价比常规多联机空调系统高约30%,近10万元,在空调系统的15年寿命期内,并不能收回成本。建设方坚持该高架车站采用三管制热回收多联机空调系统,并作为全线节能示范亮点之一,想必主要追求难以用金钱量化的社会效益。
由于设备房间较大的散热量与人员房间较小的热负荷不匹配的原因,本工程采用三管制热回收多联机空调系统的经济效益并不明显,但在车站有物业开发用房有冬季供热需求时,确保后期无使用纠纷的前提下,可考虑冬季物业开发用房从车站设备房间取热。
另外,一些现代办公、商业等民用建筑中各区域空调负荷根据朝向不同而不同,许多建筑物内部还有大量电气设备散热,所以在同一建筑中,经常会遇到需要同时制冷、制热的情况。在规模较小的建筑中解决这一问题时,三管制热回收式多联机系统相對传统四管制中央空调系统等是有优势的:室外机可灵活安置,节省机房面积及管线安装空间,施工安装包含后期的运行维护都较为方便。而且三管制热回收多联机系统在接近热回收状态下,也就是当室内侧供冷和供热负荷相当时,室外侧可以停止换热,把能量完全回收,相当于压缩机既输出制冷量,又提供制热量,来满足室内不同房间的供冷、供热需求,其能效比接近普通多联机系统的两倍。
3、结论和建议
城市轨道交通工程中强弱电设备用房的设备散热量巨大,如何将室内余热合理利用、避免能源浪费意义重大。三管制热回收多联机系统适用于需要同时供冷供热且冷热负荷相当的场合,除了城市轨道交通行业,也可应用于一些空调系统可内外分区的民用建筑中。不过由于该空调系统较传统多联机空调系统造价要高,采用此方案前应经过合理的技术经济性分析。
参考文献:
[1]彦启森,石文星,田长青.空气调节用制冷技术[M].第三版:中国建筑工业出版社,2004
[2]杨昌智,孙一坚.一种直接的冷、暖同时可供式空调系统[J].制冷学报,1994,04:35-39
[3]詹跃航.热回收型多联机空调系统节能分析[J].制冷与空调,2014,10:62-64.