冷卻塔供冷指南征求意見2010.6.doc

北京地區(qū)冷卻塔供冷設(shè)計(jì)運(yùn)行指南前 言為更好地執(zhí)行公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（DBJ 01-621）中，關(guān)于建筑物在采暖期設(shè)計(jì)人工供冷的內(nèi)區(qū)采用冷卻塔供冷節(jié)能措施的要求，編寫組認(rèn)真總結(jié)了國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上編制本設(shè)計(jì)指南。本設(shè)計(jì)指南的技術(shù)內(nèi)容是：1 總則；2 術(shù)語；3負(fù)荷側(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；4冷源側(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；5控制；6 運(yùn)行時(shí)間、節(jié)能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)比較；7 運(yùn)行。本指南還附有設(shè)計(jì)例題、風(fēng)機(jī)盤管、冷卻塔冷卻特性、北京地區(qū)全年常用冷卻塔供冷時(shí)間4項(xiàng)設(shè)計(jì)資料。本設(shè)計(jì)指南由北京市規(guī)劃委員會(huì)和北京市建設(shè)委員會(huì)負(fù)責(zé)管理，由北京市建筑設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)具體解釋。在實(shí)施過程中如發(fā)現(xiàn)需要修改和補(bǔ)充之處, 請(qǐng)將意見和有關(guān)資料寄送北京市建筑設(shè)計(jì)研究院研究所。主編單位: 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院參編單位： 清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系主要起草人: 孫敏生 萬水娥 諸群飛 王冷非 王旭輝 張宇目 次1 總則2 術(shù)語3 負(fù)荷側(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 冬季內(nèi)區(qū)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷的確定2.2 空調(diào)冷水溫度、供冷量和流量的確定2.3 負(fù)荷側(cè)系統(tǒng)和設(shè)備配置舉例4 冷源側(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 冷源側(cè)流量、水溫和室外溫度的確定3.2 冷源設(shè)備的配置舉例5 控制6 運(yùn)行時(shí)間、節(jié)能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)比較5.1 運(yùn)行時(shí)間5.2 節(jié)能計(jì)算5.3 經(jīng)濟(jì)比較 5.4 節(jié)能計(jì)算與經(jīng)濟(jì)比較公式中的變量7 運(yùn)行附錄A 設(shè)計(jì)例題附錄B 風(fēng)機(jī)盤管資料附錄C 冷卻塔冷卻特性資料附錄D 北京地區(qū)全年常用冷卻塔供冷時(shí)間1 總則1.0.1 北京地區(qū)同時(shí)符合下列條件的工程，宜在冬季采用冷卻塔供冷：1 建筑物存在面積和發(fā)熱量較大、需全年供冷才能保證空調(diào)區(qū)域的舒適度基本要求的內(nèi)區(qū)；2 上述內(nèi)區(qū)采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，且風(fēng)機(jī)盤管能夠獨(dú)立送冷水（水系統(tǒng)采用分區(qū)二管制或四管制）；3 新風(fēng)量及新風(fēng)溫度不能消除室內(nèi)余熱?！菊f明】冬季內(nèi)區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用室外新風(fēng)消除室內(nèi)余熱。一些工程內(nèi)區(qū)面積或冷負(fù)荷過小，或內(nèi)區(qū)采用全空氣系統(tǒng)，是沒有必要設(shè)置冬季供冷水系統(tǒng)的，盲目設(shè)置會(huì)造成投資增加和新的能源浪費(fèi)。1.0.2 冷水機(jī)組的單臺(tái)容量和臺(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)能適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷全年變化規(guī)律，滿足季節(jié)變化及部分負(fù)荷要求；最小冷水機(jī)組容量宜按僅內(nèi)區(qū)供冷的負(fù)荷確定?！菊f明】此條是考慮以下因素制定的：在室外氣象參數(shù)不滿足冷卻塔制冷條件，但建筑物僅需為內(nèi)區(qū)較小負(fù)荷開啟冷水機(jī)組供冷時(shí)，冷水機(jī)組應(yīng)能滿足負(fù)荷的調(diào)節(jié)要求；盡量利用為冷水機(jī)組配備的設(shè)備以減少一次投資。1.0.3 應(yīng)以延長(zhǎng)冷卻塔的供冷時(shí)間，減少開啟制冷機(jī)時(shí)間為主要節(jié)能環(huán)節(jié)：1 冬季冷卻塔供冷工況下的房間設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以保證基本舒適為原則，溫度取值不宜過低，根據(jù)房間標(biāo)準(zhǔn)和使用性質(zhì)，可考慮一定的不保證率，以盡量提高空調(diào)冷水和冷源水溫度。2 在保證主要節(jié)能環(huán)節(jié)的條件下，適當(dāng)注意循環(huán)泵輸送功率和高效率運(yùn)行等問題。1.0.4 應(yīng)考慮系統(tǒng)配置的經(jīng)濟(jì)性和合理性：1 室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管宜按夏季工況選定，不應(yīng)過分增大；冬季應(yīng)充分發(fā)揮風(fēng)機(jī)盤管最大供冷能力。2 系統(tǒng)配置和控制應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，以最大限度地減少一次投資，并應(yīng)滿足下列要求：1） 應(yīng)采用為冷水機(jī)組配置的冷卻塔，確定其中的1臺(tái)或幾臺(tái)作為冬季冷源設(shè)備，并采取防凍等措施；2） 空調(diào)冷水循環(huán)泵應(yīng)盡量利用按夏季工況選定的設(shè)備，有條件時(shí)宜變流量運(yùn)行；3） 冷源水循環(huán)泵應(yīng)盡量利用為冷水機(jī)組配置的冷卻水泵，且應(yīng)為定流量運(yùn)行；4） 循環(huán)水泵和換熱器等設(shè)備容量應(yīng)與供冷量匹配。3 冷卻塔供冷時(shí)選用的設(shè)備，特別是為冷卻塔供冷新增水泵、換熱器等設(shè)備可不考慮備用?！菊f明】1 要求冷源水泵為定流量運(yùn)行，是為了防止流經(jīng)冷卻塔流量過小而產(chǎn)生凍結(jié)。2 本指南僅涉及采用開式冷卻塔通過換熱器間接供冷的方案；如擬采用閉式冷卻塔直接供冷，冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)和附錄提供的冷卻塔冷卻特性資料不適用。2 術(shù)語2.0.1 冷卻塔供冷指冬季建筑物需供應(yīng)空調(diào)冷水時(shí)，不開啟冷水機(jī)組等制冷設(shè)備，采用為冷水機(jī)組配置的冷卻水系統(tǒng)，通過冷卻塔與室外低溫空氣進(jìn)行熱交換，獲取低溫冷源水，為空調(diào)提供冷量的技術(shù)。2.0.2 分區(qū)二管制按建筑物的特性將空調(diào)水路分為冷水和冷熱水合用的兩個(gè)兩管制系統(tǒng)。需全年供冷水的空調(diào)區(qū)域的末端設(shè)備只供應(yīng)冷水；其余空調(diào)區(qū)域末端設(shè)備根據(jù)季節(jié)轉(zhuǎn)換，供應(yīng)冷水或熱水。2.0.3 負(fù)荷側(cè)在采用開式冷卻塔通過換熱器間接供冷時(shí)，負(fù)荷側(cè)指為空調(diào)區(qū)域提供空調(diào)冷水的換熱器二次水側(cè)，包括末端設(shè)備（風(fēng)機(jī)盤管）、空調(diào)冷水循環(huán)泵，及其控制閥和管網(wǎng)等。2.0.4 冷源側(cè)在采用開式冷卻塔通過換熱器間接供冷時(shí)，冷源側(cè)指為空調(diào)冷水提供冷源的換熱器一次水側(cè)，包括冷卻塔、冷源水循環(huán)泵，及其控制閥和管網(wǎng)等。2.0.5 一級(jí)泵系統(tǒng)指冷水機(jī)組供冷時(shí)，空調(diào)冷水系統(tǒng)設(shè)置一級(jí)循環(huán)水泵，且各臺(tái)水泵為恒速運(yùn)行，冷源設(shè)備水量恒定，末端設(shè)備或負(fù)荷側(cè)管網(wǎng)通過自控閥調(diào)節(jié)，為變流量運(yùn)行的系統(tǒng)形式。也稱一級(jí)泵定流量系統(tǒng)。2.0.6 二級(jí)泵系統(tǒng)指冷水機(jī)組供冷時(shí)，空調(diào)冷水系統(tǒng)設(shè)置直接串聯(lián)的二級(jí)循環(huán)水泵；一級(jí)泵負(fù)擔(dān)冷水機(jī)組等冷源側(cè)設(shè)備和管網(wǎng)阻力且恒速運(yùn)行，冷源設(shè)備水量恒定；二級(jí)泵負(fù)擔(dān)末端設(shè)備等負(fù)荷側(cè)設(shè)備和管網(wǎng)阻力，且變速變流量運(yùn)行的系統(tǒng)形式。也稱二級(jí)泵變流量系統(tǒng)。2.0.7 一級(jí)泵（變速）變流量系統(tǒng)指冷水機(jī)組供冷時(shí)，空調(diào)冷水系統(tǒng)設(shè)置一級(jí)循環(huán)水泵，末端設(shè)備或負(fù)荷側(cè)管網(wǎng)通過自控閥調(diào)節(jié)，為變流量運(yùn)行，水泵變速調(diào)節(jié)，冷源設(shè)備在一定范圍內(nèi)變流量運(yùn)行的系統(tǒng)形式。也稱一級(jí)泵變流量系統(tǒng)。3 負(fù)荷側(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 冬季內(nèi)區(qū)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷的確定3.1.1 冬季內(nèi)區(qū)供冷房間設(shè)計(jì)溫度宜高于外區(qū)供暖房間的計(jì)算溫度，內(nèi)區(qū)辦公用房可設(shè)定為2425，內(nèi)區(qū)商場(chǎng)可設(shè)定為2223。3.1.2 冬季應(yīng)按風(fēng)機(jī)盤管干工況運(yùn)行考慮，室內(nèi)冬季供冷負(fù)荷應(yīng)按房間的顯熱負(fù)荷確定，不應(yīng)采用夏季工況時(shí)的全熱負(fù)荷?！菊f明】采用顯熱負(fù)荷的原因是：由于冬季房間濕度較低，露點(diǎn)溫度也較低，冷卻塔供冷水溫條件下，風(fēng)機(jī)盤管一般為干工況運(yùn)行；冷卻塔供冷僅為解決或改善內(nèi)區(qū)房間溫度過高但不開冷水機(jī)組制冷的節(jié)能措施，對(duì)濕度控制沒有嚴(yán)格的要求。3.1.3 冬季新風(fēng)送風(fēng)溫度應(yīng)按下列原則確定：1 新風(fēng)送風(fēng)溫度不應(yīng)高于一般外區(qū)采暖房間的設(shè)計(jì)溫度，以負(fù)擔(dān)一部分室內(nèi)冷負(fù)荷。2 新風(fēng)最低送風(fēng)溫度應(yīng)考慮以下因素確定：1）與室溫的溫差不得大于采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50019）的有關(guān)規(guī)定；2）風(fēng)機(jī)盤管僅供應(yīng)空調(diào)冷水時(shí)，應(yīng)按室內(nèi)發(fā)熱量最低情況下，辦公用房室溫不低于18，商場(chǎng)室溫不低于16確定。3.1.4 冬季供冷房間風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：qf（qnqx）/n （qn 0.337Lx（tntx）/n （3.1.4）式中 qf冬季供冷房間內(nèi)單臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷（W）；保證系數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和房間的重要性，可取1.00.8；qn冬季供冷房間顯熱冷負(fù)荷（W）；qx冬季新風(fēng)負(fù)擔(dān)供冷房間的顯熱冷負(fù)荷（W）；n 房間內(nèi)布置的風(fēng)機(jī)盤管臺(tái)數(shù)；Lx房間新風(fēng)量（m3/h）；tn冬季內(nèi)區(qū)供冷房間室溫（）；tx冬季新風(fēng)送風(fēng)溫度（）。3.2 冷卻塔供冷工況時(shí)空調(diào)冷水溫度、供冷量和流量的確定3.2.1 風(fēng)機(jī)盤管宜按下列要求按夏季工況選擇：1 夏季風(fēng)機(jī)盤管在室內(nèi)溫濕度和供回水溫度工況下、中檔風(fēng)量運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能滿足室內(nèi)冷負(fù)荷要求。注： 1 風(fēng)機(jī)盤管中檔風(fēng)速供冷量可按標(biāo)準(zhǔn)（高檔風(fēng)速）供冷量乘以速度修正系數(shù)確定，各規(guī)格風(fēng)機(jī)盤管的速度修正系數(shù)不同，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠提供數(shù)據(jù)確定，一般約為0.70.9。2 風(fēng)機(jī)盤管的“標(biāo)準(zhǔn)工況”指風(fēng)機(jī)在高檔運(yùn)行時(shí)的供冷或供熱工況，其他條件詳附錄B。2 夏季新風(fēng)宜處理至室內(nèi)等濕狀態(tài)，其負(fù)擔(dān)的室內(nèi)冷負(fù)荷可忽略不計(jì)，以適當(dāng)提高風(fēng)機(jī)盤管的冷卻能力。3.2.2 冬季冷卻塔供冷時(shí)，風(fēng)機(jī)盤管的最大供冷能力可按風(fēng)機(jī)高檔運(yùn)行考慮，風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)冷水最高供、回水溫度tL1和tL2應(yīng)如下確定：1 tL1和tL2應(yīng)能保證夏季已選定的風(fēng)機(jī)盤管能夠滿足冷卻塔供冷工況時(shí)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷，可按下列公式計(jì)算確定；當(dāng)國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管滿足風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組（GB/T19232）規(guī)定的基本規(guī)格時(shí)，可參考附錄B確定。注：風(fēng)機(jī)盤管“冷卻塔供冷工況”條件如下：1 風(fēng)機(jī)為高檔風(fēng)量運(yùn)行；2 進(jìn)口空氣狀態(tài)：干球溫度為冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，相對(duì)濕度為30。3 機(jī)組水流量與標(biāo)準(zhǔn)工況相同。， （3.2.2）式中 ,風(fēng)機(jī)盤管在標(biāo)準(zhǔn)供熱工況時(shí)回水溫度（），風(fēng)機(jī)盤管在標(biāo)準(zhǔn)供熱工況時(shí)送風(fēng)溫度（），tR1 風(fēng)機(jī)盤管在標(biāo)準(zhǔn)供熱工況時(shí)的供水溫度（），tR160；tn 冬季內(nèi)區(qū)房間設(shè)定溫度（）；tn,r 風(fēng)機(jī)盤管標(biāo)準(zhǔn)供熱工況房間溫度（），tn,r21；qf 冬季風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷（W）；qr 風(fēng)機(jī)盤管標(biāo)準(zhǔn)供熱工況時(shí)的供熱量（W），根據(jù)樣本查得；G1 標(biāo)準(zhǔn)工況時(shí)風(fēng)機(jī)盤管水流量（L/s），根據(jù)樣本查得；G2 標(biāo)準(zhǔn)工況時(shí)風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量（m3/h），根據(jù)樣本查得；1冷水密度（kg/m3），可近似取冷水和熱水的平均值1992 kg/m3；2 空氣密度（kg/m3），可近似取21.2 kg/m3；Cp1水的定壓比熱（kJ/（kgK）取Cp14.187 kJ/（kgK）；Cp2空氣的定壓比熱（kJ/（kgK）取Cp21.01 kJ/（kgK）；2 tL1不應(yīng)小于7，當(dāng)風(fēng)機(jī)盤管的tL1為7時(shí)仍不能滿足應(yīng)負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷qf時(shí)，應(yīng)考慮提高冬季內(nèi)區(qū)供冷房間設(shè)計(jì)溫度tn，或降低房間保證系數(shù)，重新計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷qf。3.2.3 可采用各典型空調(diào)房間風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)冷水最高供、回水溫度tL1和tL2中的最小值（如允許個(gè)別房間不保證，也可選用較小值）作為系統(tǒng)空調(diào)冷水計(jì)算溫度。并用該房間風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷量qf和與風(fēng)機(jī)盤管在標(biāo)準(zhǔn)供冷工況時(shí)的供冷量qb之比作為整個(gè)內(nèi)區(qū)的總負(fù)荷比值。3.2.4 冷卻塔供冷工況時(shí)系統(tǒng)所需供冷量可按下式簡(jiǎn)化計(jì)算確定：Q0.001 qfQb （3.2.4）式中：Q冷卻塔供冷工況時(shí)系統(tǒng)所需總供冷量（kW）；qf各房間單臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷（W），見式（3.1.4）；Qb冷卻塔供冷工況時(shí)內(nèi)區(qū)各房間風(fēng)機(jī)盤管標(biāo)準(zhǔn)供冷工況供冷量qb的總和（kW）；建筑物內(nèi)需冬季供冷的房間風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)總冷量與風(fēng)機(jī)盤管在標(biāo)準(zhǔn)供冷工況時(shí)的總供冷量之比，按3.2.3確定。3.2.5 冷卻塔供冷時(shí)系統(tǒng)空調(diào)冷水總流量應(yīng)按下式確定：GL0.86Q/（tL2tL1） （3.2.5）式中：GL冷卻塔供冷時(shí)空調(diào)冷水總流量(m3/h)；Q 冷卻塔供冷工況時(shí)系統(tǒng)所需總冷量（kW），見式（3.2.4） tL2、tL1系統(tǒng)最高回水和供水溫度（），按3.2.4確定。3.3 負(fù)荷側(cè)系統(tǒng)和設(shè)備配置舉例3.3.1 空調(diào)冷水采用二級(jí)泵系統(tǒng)舉例如圖3.3.1所示，空調(diào)水系統(tǒng)為分區(qū)二管制，空調(diào)冷水系統(tǒng)采用二級(jí)泵系統(tǒng)，二級(jí)泵為變頻變流量運(yùn)行。此系統(tǒng)除為冬季冷卻塔供冷增加了板式換熱器外，負(fù)荷側(cè)沒有增加新設(shè)備，是較為經(jīng)濟(jì)的配置。其注意事項(xiàng)如下：1 宜利用二級(jí)泵作為冬季空調(diào)冷水的循環(huán)泵使用，不再另外設(shè)置循環(huán)泵。系統(tǒng)接管應(yīng)注意冬季使用板換時(shí)不使用定流量運(yùn)行的一級(jí)泵。2 進(jìn)行二級(jí)泵的臺(tái)數(shù)和規(guī)格配置時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮夏季和冬季的冷負(fù)荷量和流量及其調(diào)節(jié)范圍?！菊f明】一臺(tái)（或幾臺(tái)）泵的流量最好與內(nèi)區(qū)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)冷水環(huán)路的流量匹配，防止即使在冬季滿負(fù)荷時(shí)大流量泵也在低頻低效率下運(yùn)行，且不能滿足小負(fù)荷時(shí)的調(diào)節(jié)范圍。如按夏季配置相同水泵時(shí)單臺(tái)水泵流量過大，或按冬季負(fù)荷配置相同水泵數(shù)量過多，可按大小泵同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行（大小泵揚(yáng)程相同）考慮設(shè)置與冬季小負(fù)荷匹配的小泵。應(yīng)與過渡季室外溫度已不能滿足冷卻塔供冷而需開啟冷水機(jī)組、而外區(qū)還不需供冷時(shí)，冷水機(jī)組的大小匹配的問題統(tǒng)一考慮。3 應(yīng)校核冬季空調(diào)冷水流量和阻力變化的情況下，對(duì)設(shè)計(jì)工況下二級(jí)泵流量、揚(yáng)程的影響?！菊f明】二級(jí)泵揚(yáng)程是按夏季負(fù)荷側(cè)管網(wǎng)和設(shè)備阻力確定的，冬季增加了板換阻力，在夏季采用大于5的供回水溫差時(shí)，內(nèi)區(qū)環(huán)路冬季流量和阻力也有所增加。但冬季內(nèi)區(qū)供冷流量遠(yuǎn)小于夏季滿負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)總供冷流量，機(jī)房?jī)?nèi)冷水干管管徑按大流量配置，干管阻力減小很多；且板換阻力一般較小，訂貨時(shí)也可提出限制要求。因此，當(dāng)夏季采用標(biāo)準(zhǔn)5供回水溫差時(shí)，冬、夏季水泵運(yùn)行工況的阻力可認(rèn)為大致相同；如夏季采用大于5的供回水溫差，應(yīng)按水泵特性曲線校核二級(jí)泵流量揚(yáng)程范圍是否能滿足冷卻塔供冷工況的需要。冷水機(jī)供冷：閥1開、閥2關(guān)冷卻塔供冷：閥2開、閥1關(guān)圖3.3.1 空調(diào)冷水采用二級(jí)泵系統(tǒng)舉例3.3.2 空調(diào)冷水采用一級(jí)泵系統(tǒng)舉例1 如冷水機(jī)組配置了大小冷機(jī)，且某單臺(tái)冷機(jī)的空調(diào)冷水泵流量與內(nèi)區(qū)供冷流量相同或相似，可以利用該水泵作為冷卻塔供冷的空調(diào)冷水循環(huán)水泵。如圖3.3.21所示?！菊f明】此系統(tǒng)也僅增設(shè)了板換，一次投資較小。但由于冷機(jī)要求定流量，冬季使用板換時(shí)水泵也定流量運(yùn)行不如變流量運(yùn)行節(jié)能。如要求該水泵冬夏季能夠進(jìn)行變流量和定流量運(yùn)行的控制轉(zhuǎn)換，相對(duì)增加了變頻設(shè)備投資，并使控制系統(tǒng)復(fù)雜。2 冷卻塔供冷采用專用空調(diào)冷水循環(huán)泵。如圖3.3.22所示?！菊f明】此系統(tǒng)循環(huán)泵完全按冬季供冷工況的流量和管網(wǎng)阻力配置，且可以變流量運(yùn)行。但增加了水泵和變頻設(shè)備投資。冷水機(jī)組供冷：閥1開、閥2關(guān) 冷卻塔供冷：閥2開、閥1關(guān)圖3.3.21 空調(diào)冷水采用一級(jí)泵系統(tǒng)舉例 （不設(shè)冷卻塔供冷專用循環(huán)泵）圖3.3.22 空調(diào)冷水采用一級(jí)泵系統(tǒng)舉例 （設(shè)置冷卻塔供冷專用循環(huán)泵）3.3.3 采用冰蓄冷系統(tǒng)舉例如圖3.3.3所示，空調(diào)冷水側(cè)為水泵變頻變流量系統(tǒng)，系統(tǒng)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)可參考3.3.1。1雙工況主機(jī) 2.蓄冰裝置 3.冰蓄冷板換 4.乙二醇循環(huán)泵5.空調(diào)冷水循環(huán)泵 6.冷卻水循環(huán)泵 7.冷源水循環(huán)泵 8.冷卻塔 9.冷卻塔制冷板換 10.冷卻塔制冷工況轉(zhuǎn)換電動(dòng)閥圖3.3.3 冰蓄冷系統(tǒng)采用冷卻塔制冷4 冷源側(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 冷源側(cè)流量、水溫和室外溫度的確定4.1.1 冷源水流量和冷源水供回水溫差應(yīng)符合以下關(guān)系式：Q1.163Gctc （4.1.1）式中：Q 冷卻塔供冷工況時(shí)總冷量（kW），見式（4.2.5）； Gc 冷源水總循環(huán)水量（m3/h）；tc冷源水供回水溫差（）。4.1.2 冷源水供回水溫差tc應(yīng)按下列原則確定：1 應(yīng)考慮設(shè)備配置中（見4.2的系統(tǒng)配置舉例）能夠采用的冷源水循環(huán)泵流量對(duì)溫差的限制；2 不應(yīng)過大，以盡量提高能夠滿足要求的室外濕球溫度tw，延長(zhǎng)使用冷卻塔供冷時(shí)間；3 不宜小于2，以防止流量Gc過大，消耗水泵電能過多?！菊f明】對(duì)于同一冷卻塔，tc越小，要求冷卻塔溫降越小，可以在較高室外濕球溫度情況下使用，但水泵流量大需要電能較多；由于冷水機(jī)組功率遠(yuǎn)大于水泵功率，一般應(yīng)以前者的節(jié)能為主；但tc也不宜過小，一般以2為界。4.1.3 冷卻塔供應(yīng)的一次冷源水供水溫度應(yīng)如下確定：1 當(dāng)tc（tL2tL1）時(shí)，tc1tL1tx （4.1.31）2 當(dāng)tc（tL2tL1）時(shí)，tc1tL2txtc （4.1.32）3 tc1不應(yīng)小于5，當(dāng)tc1計(jì)算結(jié)果小于5，應(yīng)調(diào)整tx或tc。tc冷源水供回水溫差（）；tL1空調(diào)冷水最高供水溫度（）；tL2空調(diào)冷水最高回水溫度（）；tc1 冷源水最高供水溫度，即冷卻塔出水溫度（）；tx換熱器溫差較小端一二次介質(zhì)溫差（），宜取12。4.1.4 應(yīng)根據(jù)冷卻塔供冷工況時(shí)冷源水循環(huán)水量Gc、冷源水供水溫度tc1、冷源水供回水溫差tc等，通過冷卻塔的供冷能力特性曲線，確定所要求的室外濕球溫度tw。反映冷卻塔在不同水量、不同冷源水供水溫度要求時(shí)的水溫和溫降，以及對(duì)應(yīng)的室外空氣濕球溫度tw的特性曲線，應(yīng)由冷卻塔生產(chǎn)廠家通過實(shí)測(cè)資料提供。當(dāng)缺少資料時(shí)，可參考附錄B。4.2 冷源設(shè)備的配置舉例4.2.1 當(dāng)系統(tǒng)低負(fù)荷時(shí)使用的小冷機(jī)對(duì)應(yīng)的冷卻水循環(huán)泵流量能夠滿足冬季冷卻塔供冷工況所需供冷量時(shí)，宜采用該泵作為冬季冷卻塔供冷的冷源水循環(huán)泵。1 例1：如圖4.2.11所示，該冷卻塔冬季冷卻水量為夏季工況冷卻水量（額定水量）的100。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：1） 有凍結(jié)危險(xiǎn)的地區(qū)冷源冷卻塔可以在室內(nèi)設(shè)置集水箱，使塔底盤無積水，補(bǔ)水也設(shè)在室內(nèi)水箱處，節(jié)省了塔底盤和補(bǔ)水管的電伴熱設(shè)施和冬季防凍用電量。如不設(shè)置集水箱，集水盤和管道應(yīng)設(shè)置電伴熱。2） 由于大冷機(jī)在外區(qū)不送冷時(shí)不使用，對(duì)應(yīng)冷卻水管道上不設(shè)置旁通管和溫控電動(dòng)閥；僅在冬季使用的小冷卻塔供回水管道上設(shè)置旁通管和溫控電動(dòng)閥。且應(yīng)注意根據(jù)使用冷水機(jī)組還是使用板換，電動(dòng)旁通閥的動(dòng)作溫度設(shè)定值不同；使用冷水機(jī)組時(shí)，水溫應(yīng)控制在冷凝器允許最低水溫（一般電制冷機(jī)組為15.5）以上，使用板換時(shí)，水溫應(yīng)控制在不凍結(jié)溫度以上（一般電動(dòng)閥旁通溫度為5）。2 例2：如圖4.2.12所示，冬季當(dāng)室外氣溫不會(huì)使水凍結(jié)時(shí)（例如室外干球溫度1），使用大冷卻塔供冷；當(dāng)氣溫過低時(shí)（例如室外干球溫度1），為增大冷源水量與冷卻塔額定流量之比而采用小冷卻塔供冷。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：1） 大冷卻塔的填料換熱面積較大，在同樣的水量下冷卻能力比例1更強(qiáng)，可延長(zhǎng)冷卻塔供冷時(shí)間。2） 小冷機(jī)有可能在室外濕球溫度較低，但又不能使用冷卻塔供冷的過渡季使用，因此需設(shè)置旁通管和溫控電動(dòng)閥；冷卻塔供冷時(shí)也可采用此閥，但溫度設(shè)定值應(yīng)根據(jù)工況進(jìn)行轉(zhuǎn)換。3） 采用大冷卻塔供冷時(shí)水泵和冷卻塔的對(duì)應(yīng)關(guān)系改變，冬季使用的大冷卻塔進(jìn)出口電動(dòng)閥與對(duì)應(yīng)大冷機(jī)冷卻水循環(huán)泵連鎖開閉的控制關(guān)系應(yīng)解除。此圖待修改：電動(dòng)旁通閥設(shè)在室內(nèi)低處板換右側(cè)冷水機(jī)組供冷：閥4開、閥3關(guān)；冷卻塔供冷：閥4關(guān)、閥3開圖4.2.11 冷卻塔供冷系統(tǒng)冷源側(cè)例1冷水機(jī)組供冷：閥4、6開，閥3、5關(guān)，閥7、8與對(duì)應(yīng)水泵連鎖開閉；大冷卻塔供冷：閥4、6關(guān)、閥3、5開，閥7開（解除與水泵連鎖）；小冷卻塔供冷：閥3、6開，閥4、5、7關(guān)，閥8與對(duì)應(yīng)水泵連鎖關(guān)閉圖4.2.12 冷卻塔供冷系統(tǒng)冷源側(cè)例24.2.2 如圖4.2.2所示，當(dāng)1臺(tái)大冷水機(jī)組的冷卻水循環(huán)泵流量能夠滿足冬季冷卻塔供冷工況所需供冷量時(shí)，宜采用該泵作為冬季冷卻塔供冷的冷源水循環(huán)泵。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下1 冬季冷卻塔供冷時(shí)，可以使用1臺(tái)對(duì)應(yīng)冷卻塔，即該冷卻塔冬季冷卻水量為夏季冷卻水量（額定水量）的100。也可以使用2臺(tái)冷卻塔，即冷卻塔冬季冷卻水量與夏季冷卻水量（額定水量）之比為50，以提高對(duì)冷源水的冷卻能力；但冬季使用的大冷卻塔進(jìn)出口電動(dòng)閥與對(duì)應(yīng)大冷機(jī)冷卻水循環(huán)泵連鎖開閉的控制關(guān)系應(yīng)解除。2 冷卻水供回水管上需設(shè)置旁通管和溫控電動(dòng)閥，水溫控制的溫度設(shè)定值也需根據(jù)使用冷水機(jī)組還是使用板換進(jìn)行轉(zhuǎn)換。3 冬季不使用的冷卻塔和室外管道應(yīng)能泄空防凍，或在室內(nèi)設(shè)置集水箱。圖中為采用1臺(tái)冷卻塔且不設(shè)集水箱時(shí)，不使用的冷卻塔管道的泄水閥門設(shè)置位置舉例。冷水機(jī)組供冷：閥4開、閥3關(guān)；冷卻塔供冷：閥4關(guān)、閥3開圖4.2.2 冷卻塔供冷系統(tǒng)冷源側(cè)例34.2.3 當(dāng)冷水機(jī)組對(duì)應(yīng)的冷卻水循環(huán)泵流量均不能與冬季冷負(fù)荷匹配的情況，可另外設(shè)置專用冷源水循環(huán)泵，如圖4.2.3所示。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：1 另設(shè)置專用冷源水循環(huán)泵，增加了水泵的投資。2 可以選用任一冷卻塔作為冬季冷源，但應(yīng)保證當(dāng)室外氣溫使冷卻塔有凍結(jié)危險(xiǎn)時(shí)，流經(jīng)冷卻塔的流量不應(yīng)小于冷卻塔額定流量的50。冬季使用的冷卻塔進(jìn)出口電動(dòng)閥與對(duì)應(yīng)冷機(jī)的冷卻水循環(huán)泵連鎖開閉的控制關(guān)系應(yīng)解除。3 泄水等防凍措施同上。圖4.2.3 冷卻塔供冷系統(tǒng)冷源側(cè)例44.2.4 夏季為冰蓄冷系統(tǒng)，冬季采用冷卻塔供冷時(shí)系統(tǒng)例見圖 4.3.3。4.2.5 作為冷源設(shè)備的冷卻塔宜選用防凍性能較好的產(chǎn)品?！菊f明】冷卻塔一般在溫度最低的進(jìn)風(fēng)口處和填料處最易發(fā)生凍結(jié)，對(duì)于不同類型的冷卻塔，容易結(jié)冰的程度不同：1 橫流塔：大面積填料暴露在進(jìn)風(fēng)處，且處于半干半濕狀態(tài)相對(duì)易結(jié)冰。2 軸流風(fēng)機(jī)設(shè)在上部的引風(fēng)式逆流塔：除小面積進(jìn)風(fēng)口處外，填料基本處于有一定流速的水流包圍中，相對(duì)橫流塔不易結(jié)冰。3 離心風(fēng)機(jī)設(shè)在下部的半封閉式鼓風(fēng)式逆流塔：進(jìn)風(fēng)腔無水不會(huì)結(jié)冰；填料也基本處于有一定流速的水流包圍中，也不易結(jié)冰。5 控制5.0.1末端風(fēng)機(jī)盤管控制與常規(guī)系統(tǒng)控制相同，應(yīng)設(shè)置水路溫控閥。5.0.2 應(yīng)進(jìn)行空調(diào)冷水的供冷量控制。舉例如下：1 采用二級(jí)泵系統(tǒng)的二級(jí)泵作為冷卻塔供冷工況的空調(diào)冷水循環(huán)泵時(shí)（見圖3.3.1），應(yīng)根據(jù)末端風(fēng)機(jī)盤管所需負(fù)荷的變化（水路溫控閥的開啟），控制循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)數(shù)和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。【說明】與冷水機(jī)組供冷時(shí)相同，一般采用負(fù)荷側(cè)的供回水壓差控制水泵轉(zhuǎn)數(shù)，流量控制水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)。2 一級(jí)泵系統(tǒng)采用為冷水機(jī)組配置的水泵作為冷卻塔供冷工況的空調(diào)冷水循環(huán)泵時(shí)（見圖3.3.21），應(yīng)根據(jù)末端風(fēng)機(jī)盤管所需負(fù)荷變化，控制總供、回水管之間電動(dòng)旁通閥的開度?！菊f明】與冷水機(jī)組供冷相同，一般采用控制系統(tǒng)供回水壓差恒定的方法。缺點(diǎn)：循環(huán)泵定流量運(yùn)行不如變流量運(yùn)行節(jié)能；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備和控制簡(jiǎn)單。因冷水機(jī)組供冷時(shí)未考慮水泵變流量的節(jié)能問題，相對(duì)功率小和運(yùn)行時(shí)間短的冷卻塔供冷工況也可不考慮水泵配置變頻設(shè)備，以免增加投資和增加定流量和變流量運(yùn)行的轉(zhuǎn)換控制環(huán)節(jié)。3 一級(jí)泵系統(tǒng)另設(shè)專用泵作為冷卻塔供冷工況的空調(diào)冷水循環(huán)泵時(shí)（見圖3.3.22），循環(huán)泵應(yīng)為變頻水泵，控制同本條1款。4 采用一級(jí)泵（變頻）變流量系統(tǒng)的夏季水泵作為冷卻塔供冷工況的空調(diào)冷水循環(huán)泵時(shí)，控制同本條1款。5.0.3 冷源水流量可采用如下控制： 1 當(dāng)冷卻塔供冷的冷源水循環(huán)泵采用2臺(tái)或2臺(tái)以上時(shí)，可將夏季空調(diào)冷水供水溫度（例如7）作為冷卻塔供冷時(shí)空調(diào)冷水最低供水設(shè)定溫度，控制冷源水循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)。2 當(dāng)只設(shè)1臺(tái)冷源水循環(huán)泵，或多臺(tái)泵通過上述水溫控制只有1臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)，不需再通過水溫對(duì)水量進(jìn)行控制。【說明】1 由于氣溫降低使冷源水溫度低于最高設(shè)計(jì)值時(shí)，使空調(diào)冷水供水溫度也低于最高設(shè)計(jì)值tL1；如一些房間冷負(fù)荷高于考慮了不保證率的設(shè)計(jì)負(fù)荷，或要求更低的室溫、更高的舒適度時(shí)，可以滿足這些房間風(fēng)機(jī)盤管對(duì)較低冷水溫度的要求；因此無需將tL1控制在設(shè)計(jì)最高值。 2 空調(diào)冷水溫度如略低于夏季數(shù)值，也只是使風(fēng)機(jī)盤管供冷能力加強(qiáng)，溫控閥關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)和數(shù)量多，但空調(diào)冷水循環(huán)泵采用變頻控制時(shí)，轉(zhuǎn)數(shù)、流量、運(yùn)行功率減少，也是節(jié)能運(yùn)行，因此僅在設(shè)置多臺(tái)泵時(shí)采取簡(jiǎn)單的臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)控制，沒有必要精確控制通過換熱器一次水量。5.0.4 冷源水應(yīng)采取防凍措施并宜進(jìn)行自動(dòng)控制，舉例如下：1 當(dāng)冷源水有凍結(jié)危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)采用下列措施，使流經(jīng)冷卻塔的流量不小于冷卻塔額定流量的50：1）當(dāng)設(shè)置2臺(tái)及其以上冷源水循環(huán)泵時(shí)，如空調(diào)冷水供水溫度達(dá)到最低設(shè)定溫度（例如7），冷源水循環(huán)泵進(jìn)行臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)時(shí)，宜通過自控閥關(guān)閉停開水泵對(duì)應(yīng)冷卻塔的水路，以保證冷源冷卻塔的流量。2）當(dāng)冷源水流量與冷卻塔額定流量之比較小時(shí)，可采取根據(jù)室外干球溫度分別采用額定流量不同的冷卻塔，或改變冷卻塔的使用臺(tái)數(shù)，見4.2.1例2。2 冷源水供水溫度較低（例如6）時(shí)冷卻塔風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，升高至某溫度（低于最高設(shè)計(jì)溫度）時(shí)恢復(fù)運(yùn)行。3 對(duì)于風(fēng)機(jī)設(shè)在上部的吸風(fēng)式冷卻塔，當(dāng)冷源水有凍結(jié)危險(xiǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)應(yīng)定期反方向運(yùn)行，防止冷卻塔空氣進(jìn)口附近結(jié)冰。4 應(yīng)在冷源水供、回水管之間設(shè)置旁通管和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，或利用冷水機(jī)組供冷時(shí)設(shè)置的旁通管和電 動(dòng)調(diào)節(jié)閥。旁通閥宜設(shè)在機(jī)房?jī)?nèi)距水泵較近處，且冬季動(dòng)作宜為開關(guān)控制，開啟時(shí)水全部旁通，以免流經(jīng)冷卻塔水流量過小，使塔內(nèi)部發(fā)生凍結(jié)。冷卻塔出水溫度低于5時(shí)打開旁通閥，升高至某溫度（低于最高設(shè)計(jì)溫度）時(shí)關(guān)閉旁通閥，使水溫維持在允許范圍內(nèi)。5.0.5 系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)室外濕球溫度進(jìn)行冷水機(jī)組制冷和冷卻塔供冷的工況轉(zhuǎn)換：1 工況轉(zhuǎn)換宜采用自動(dòng)控制。2 應(yīng)根據(jù)室外濕球溫度進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換，其設(shè)定值可參考4.1.4中計(jì)算所得tw的數(shù)值，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐確定。 3 冷卻塔供冷工況時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)換以下主要內(nèi)容，制冷機(jī)制冷時(shí)進(jìn)行相反轉(zhuǎn)換：1）冷水機(jī)組和冷卻塔供冷時(shí)不使用的水泵停機(jī)；2）當(dāng)采用一級(jí)泵系統(tǒng)，且不設(shè)置單獨(dú)的空調(diào)冷水循環(huán)泵時(shí)，作為冷卻塔供冷時(shí)使用的空調(diào)水循環(huán)泵與對(duì)應(yīng)冷水機(jī)組的連鎖關(guān)系解除；3）空調(diào)冷水和冷源水水路電動(dòng)閥的轉(zhuǎn)換；4）冷卻塔供冷和冷水機(jī)組制冷合用冷源水（冷卻水）溫度控制的旁通電動(dòng)閥時(shí)，溫度設(shè)定溫度轉(zhuǎn)換到冷卻塔供冷工況溫度（例如5），且模擬量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換為開關(guān)量控制。6 運(yùn)行時(shí)間、節(jié)能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)比較6.1 運(yùn)行時(shí)間6.1.1 可根據(jù)4.1.4得出的滿足最高冷源水溫要求的室外濕球溫度和北京地區(qū)逐時(shí)室外濕球溫度的氣象參數(shù)，預(yù)測(cè)冷卻塔供冷運(yùn)行時(shí)間。逐時(shí)室外濕球溫度宜采用中國(guó)建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集（中國(guó)氣象局氣象信息中心氣象資料室、清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系著）中“典型氣象年”數(shù)據(jù)。 6.1.2 一天內(nèi)冷卻塔供冷運(yùn)行時(shí)刻應(yīng)根據(jù)工程的使用性質(zhì)確定；冬季內(nèi)區(qū)供冷系統(tǒng)宜在室內(nèi)人員較多、負(fù) 荷較高、容易過熱的時(shí)刻運(yùn)行；辦公建筑可取8：0018：00，大型商場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所等可取為9：0022：00。6.1.3 北京地區(qū)全年常用冷卻塔供冷時(shí)間見附錄D。6.2 節(jié)能計(jì)算6.2.1 冬季冷卻塔供冷與冷水機(jī)組供冷2種工況的能耗比較計(jì)算，可按以下原則進(jìn)行簡(jiǎn)化： 1 由于2種工況負(fù)荷側(cè)空調(diào)冷水的流量基本不變，可僅計(jì)算兩種工況的冷源側(cè)能耗。2 冷卻塔供冷僅為冬季建筑物內(nèi)區(qū)風(fēng)機(jī)盤管服務(wù)，相對(duì)于整棟建筑物的夏季冷負(fù)荷為較小數(shù)據(jù)，一般冬季僅開啟1臺(tái)冷水機(jī)組及配套水泵，或僅開啟1臺(tái)冷卻塔供冷的冷源水泵，且冷卻水和冷源水泵均為定流量運(yùn)行，因此計(jì)算其能耗時(shí)可不考慮負(fù)荷小時(shí)平均系數(shù)。3 不單獨(dú)計(jì)算2種工況冷卻塔風(fēng)機(jī)功率的差別。4 采用冷水機(jī)組綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV計(jì)算冷水機(jī)組能耗時(shí)，考慮冬季冷卻水水溫較低等因素，對(duì)IPLV乘以1.1的修正系數(shù)。5 因冬季夜間冷卻水溫很低，一般控制在蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組工商用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組（GB/T18430.1）規(guī)定的變工況性能溫度范圍的最低值15.5，遠(yuǎn)低于額定工況的30，對(duì)提高性能系數(shù)有利；但冰蓄冷系統(tǒng)制冰時(shí)乙二醇水溶液溫度低于7的額定工況，使冷水機(jī)組的性能系數(shù)降低；綜合上述冷凝器側(cè)和蒸發(fā)器側(cè)的有利和不利因素，認(rèn)為二者相互抵消，冬天冷水機(jī)組制冰時(shí)性能系數(shù)COP采用額定工況數(shù)值，冷水機(jī)組制冷量也近似采用額定制冷量。6 忽略各類工程節(jié)假日停機(jī)時(shí)間的不同，按全年每天均供冷或制冷考慮。6.2.2 冬季供冷時(shí)開啟冷水機(jī)組制冷能耗EL按下列公式計(jì)算：1 常規(guī)制冷：EL=Qh/（1.1IPLV） （6.2.21）2 冰蓄冷： ELQh/COP （6.2.22）6.2.3 冬季冷水機(jī)組制冷時(shí)開啟的冷卻水泵能耗Eb1按下式計(jì)算：1 常規(guī)制冷：Eb1=Nb1h （9.81G1H1/3600）h (6.2.31)2 冰蓄冷： Eb1=Nb1hy （9.81G1H1/3600）hy (6.2.32)6.2.4 冷卻塔供冷時(shí)冷源水泵能耗Eb2按下式計(jì)算：Eb2=Nb2h （9.81G2H2/3600）h (6.2.4)注：常規(guī)制冷且冷卻水泵和冷源水泵采用相同水泵和臺(tái)數(shù)時(shí)，Eb1和Eb2數(shù)值相同，可不計(jì)算。6.2.5 冰蓄冷系統(tǒng)乙二醇循環(huán)泵能耗Eb3按下式計(jì)算：Eb3Nb3（hyh） （9.81G3H3/3600）（hyh） （6.2.51）hyQh/（nb3Qe） （6.2.52） 6.2.6 全年節(jié)省能量E和節(jié)能比按下式計(jì)算： 1 常規(guī)電制冷系統(tǒng)EEL Eb1 Eb2 (6.2.61) (6.2.62) 2 冰蓄冷系統(tǒng)EELEb1Eb3 Eb2(kWh) (6.2.63) （6.2.64)6.3 經(jīng)濟(jì)比較6.3.1 常規(guī)電制冷系統(tǒng)全年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用按下式計(jì)算：$1EA/10000（萬元/年） (6.3.1)6.0.1 冰蓄冷系統(tǒng)全年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用如下計(jì)算：1 開啟冷凍機(jī)運(yùn)行費(fèi)用：$LEL Ad/10000（萬元/年） (6.3.21)2 開啟冷卻水泵運(yùn)行費(fèi)用：$ b1 Eb1Ad/10000（萬元/年） (6.3.22)3 開啟乙二醇水泵運(yùn)行費(fèi)用：$ b3（(Nb3hy) Ad(Nb3h)(Ag+Ap)/2）/10000（萬元/年） (6.3.23)4 開啟冷源水泵運(yùn)行費(fèi)用：$ b2Eb2 (Ag+Ap)/2）/10000（萬元/年） (6.3.24)5 采用冷卻塔供冷全年節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用：$1$L +$ b1 +$ b3.$ b2（萬元/年） (6.3.25)6.0.2 采用冷卻塔供冷增加的工程造價(jià)$2按下式計(jì)算：$2($sin)$km（萬元） (6.3.3)6.0.3 增加初投資的回收期Y（年）按下式計(jì)算：Y$2/$1 (6.3.4)6.4 節(jié)能計(jì)算與經(jīng)濟(jì)比較公式中的變量1 Q：冬季供冷房間滿負(fù)荷時(shí)所需總供冷量(kW)，見式（3.2.5）；2 Qe：?jiǎn)闻_(tái)冷凍機(jī)額定制冷量(kW)；3 ：負(fù)荷小時(shí)平均系數(shù)，辦公類建筑可取0.6，商場(chǎng)、餐飲、娛樂可取0.7；4 IPLV：冷凍機(jī)綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)，可參考公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB501892005）中表5.4.6，按冷凍機(jī)的類型和額定制冷量Qe確定；5 COP：冷凍機(jī)額定工況性能系數(shù)，可參考公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB501892005）中表5.4.5冷凍機(jī)的類型和額定制冷量Qe確定；6 Nb1：冬季運(yùn)行的冷卻水泵總軸功率(kW)；7 Nb2：冬季運(yùn)行的冷源水泵總軸功率(kW)；8 Nb3：冬季運(yùn)行的乙二醇循環(huán)泵總軸功率(kW)； 9 G1：冬季運(yùn)行的冷卻水泵總流量（m3/h）；10 G2：冬季運(yùn)行的冷源水泵總流量（m3/h）；11 G3：冬季白天運(yùn)行的乙二醇循環(huán)泵總流量（m3/h）；12 H1：冷卻水泵揚(yáng)程（m）；13 H2：冷源水泵揚(yáng)程（m）。14 H3：乙二醇循環(huán)泵揚(yáng)程（m）；15 ：水泵效率，各用途水泵可統(tǒng)一取0.6。16 h：全年或計(jì)劃供冷期內(nèi)冷卻塔供冷總小時(shí)數(shù)（h），采用冰蓄冷時(shí)也為乙二醇循環(huán)泵白天為內(nèi)區(qū)供冷融冰運(yùn)行時(shí)間的總小時(shí)數(shù)（h），北京地區(qū)相應(yīng)參數(shù)見附錄C；17 hz：全年內(nèi)區(qū)需供冷的總小時(shí)數(shù)（h）；18 hy：冬季乙二醇循環(huán)泵夜間制冰，折合成與白天供冷臺(tái)數(shù)相同的運(yùn)行時(shí)間的總小時(shí)數(shù)（h）；19 nb3：冬季乙二醇循環(huán)泵白天供冷開啟的臺(tái)數(shù)；20 EL：冬季供冷時(shí)開啟的冷水機(jī)組能耗（kWh）；21 Eb1：冬季冷水機(jī)組制冷時(shí)開啟的冷卻水泵能耗（kWh）；22 Eb2：冬季冷卻塔供冷時(shí)開啟的冷源水泵能耗（kWh）；23 E：采用冷卻塔制冷全年節(jié)省能量（kWh）；24 ： 采用冷卻塔供冷全年節(jié)省的能量，與采用冷水機(jī)組制冷為內(nèi)區(qū)供冷全年消耗的能耗之比；25 A：當(dāng)?shù)貑我恢齐妰r(jià)（元/（kWh）；26 Ad：當(dāng)?shù)匾归g低谷電價(jià)（元/（kWh）；27 Ag：當(dāng)?shù)馗叻咫妰r(jià)（元/（kWh）；28 Ap：當(dāng)?shù)仄椒咫妰r(jià)（元/（kWh）；29 $si：增加的冷源水系統(tǒng)各種設(shè)備單價(jià)（萬元），可咨詢供應(yīng)商獲得；30 $k：DDC自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)平均單價(jià)（包括軟件編制等）（萬元），可咨詢供應(yīng)商獲得，估算時(shí)可取500600元/點(diǎn)；31 $1：采用冷卻塔供冷全年節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用（萬元）；32 $2：采用冷卻塔供冷增加的工程造價(jià)（萬元）；33 n ：增加的同種設(shè)備的數(shù)量；34 m ：增加監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量，新增電動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控項(xiàng)目和控制點(diǎn)數(shù)可參考表5.435 ：考慮設(shè)備直接費(fèi)中的人工、材料費(fèi)的系數(shù)，可取1.2；36 ：考慮設(shè)備間接費(fèi)的系數(shù)，可取1.25；37 Y：增加初投資的回收期（年）。表6.4 冷卻塔供冷常用系統(tǒng)主要增加設(shè)備及每臺(tái)設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)統(tǒng)計(jì)新增電動(dòng)設(shè)備監(jiān)控項(xiàng)目每臺(tái)設(shè)備新增監(jiān)控點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)舉例板式換熱器二次水出水溫度監(jiān)測(cè)（1）1專用空調(diào)冷水變頻泵水泵變頻控制(1)；水泵變頻器的故障、輸出反饋監(jiān)測(cè)、啟?？刂?3)；管路的壓力壓差監(jiān)測(cè)（2）6圖3.3.22專用冷源水循環(huán)泵水泵的故障、運(yùn)行狀態(tài)、手/自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)（3）、啟?？刂疲?）4圖4.3.3、圖4.2.3負(fù)荷側(cè)自動(dòng)工況轉(zhuǎn)換電動(dòng)閥閥的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)（1）、開關(guān)控制(1)2圖3.3.1、圖3.3.21、圖3.3.3冷源側(cè)自動(dòng)工況轉(zhuǎn)換電動(dòng)閥2圖4.2.11、圖4.2.12、圖4.2.2注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量。7 運(yùn)行7.0.1 冷卻塔供冷系統(tǒng)運(yùn)行的一般技術(shù)要求應(yīng)符合空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)范（GB50365）的有關(guān)規(guī)定。7.0.2 應(yīng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的以下運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、記錄，用于確定和調(diào)整運(yùn)行工況和冷卻塔供冷時(shí)的各設(shè)定參數(shù)：1 冷卻塔供冷服務(wù)的內(nèi)區(qū)房間溫度；2 新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)溫度；3 室外干球溫度和濕球溫度；4 空調(diào)冷水供回水溫度；5 冷源水供回水溫度。7.0.3 冬季應(yīng)按3.1.3的原則，確定新風(fēng)機(jī)組的送風(fēng)溫度，其數(shù)值應(yīng)通過調(diào)查、記錄人員活動(dòng)規(guī)律和室溫，總結(jié)室內(nèi)最低發(fā)熱量情況確定和調(diào)整。7.0.4 應(yīng)調(diào)查建筑物內(nèi)區(qū)人員主要工作作息時(shí)間，按6.1.2條的原則，確定冬季一天內(nèi)合理的開、停機(jī)時(shí)間。7.0.5 運(yùn)行時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對(duì)空調(diào)和冷源系統(tǒng)進(jìn)行控制，主要控制環(huán)節(jié)見5章。7.0.6 用于工況轉(zhuǎn)換的室外濕球溫度設(shè)定值可暫按設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)確定，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行時(shí)對(duì)房間溫度、室外濕球溫度、空調(diào)冷水和冷源水供回水溫度的記錄參數(shù)進(jìn)行分析、總結(jié)后進(jìn)行調(diào)整。7.0.7 應(yīng)按5.0.4的要求對(duì)冷源水進(jìn)行防凍控制，冬季不使用的冷卻塔和室外冷卻水管道應(yīng)泄空。7.0.8 設(shè)備的檢修維護(hù)應(yīng)符合下列要求：1 應(yīng)合理安排冷源設(shè)備的檢修時(shí)間，特別是與冷凍機(jī)供冷合用的水泵、冷卻塔等設(shè)備，其檢修時(shí)間不應(yīng)安排在采暖期。2 水路、尤其是冷源水路上安裝的過濾器，應(yīng)根過濾器前后壓力表顯示的壓差變化進(jìn)行排污和清洗。3 板式換熱器應(yīng)每年清洗。附錄A 設(shè)計(jì)例題A.0.1 房間負(fù)荷計(jì)算北京地區(qū)某辦公樓中，進(jìn)深5m、長(zhǎng)20m的內(nèi)區(qū)辦公室，布置了3臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管。夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫、濕度參數(shù)為26、60，冬季外區(qū)空調(diào)供熱室內(nèi)計(jì)算溫度為20，冬季擬采用冷卻塔為內(nèi)區(qū)供冷。冬季室溫分別取25和22。各項(xiàng)冷負(fù)荷如下估算：人數(shù)按0.15人/計(jì)，燈光按20W/計(jì)，個(gè)人計(jì)算機(jī)按200W/臺(tái)計(jì)，新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)為30m3/人。冬季新風(fēng)送風(fēng)溫度tx為定為20，冬季室溫tn分別取25和22，取保證系數(shù)1.0和0.95。房間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下：季節(jié)室溫()設(shè)備發(fā)熱(W)燈光發(fā)熱(W)人員負(fù)荷(W)室內(nèi)總負(fù)荷Qn（W）風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)負(fù)荷Qf (W)全熱顯熱全熱顯熱全熱顯熱夏季26300020001930915693060152310320053冬季2530002000/936/5936/172632230002000/1138/6138/18423A.0.2 空調(diào)冷水供回水溫度計(jì)算上述內(nèi)區(qū)辦公室風(fēng)機(jī)盤管，夏季供回水溫度為7/12。根據(jù)其夏季風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)的總冷負(fù)荷（全熱23103（W）和20053（W），選用某廠生產(chǎn)的HFCA03型風(fēng)機(jī)盤管3臺(tái)，中檔風(fēng)量全熱供冷量為2850W，顯熱供冷量為2070 W，滿足夏季房間要求。風(fēng)機(jī)盤管標(biāo)準(zhǔn)工況參數(shù)如下：風(fēng)量550m3/h，水流量0.15L/s，供冷量3060 W，供熱量4630W。根據(jù)式(3.2.2)計(jì)算所得風(fēng)機(jī)盤管滿足冷卻塔供冷工況時(shí)需負(fù)擔(dān)冷量的最高供回水溫度如下：冬季室溫tn()每臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷量qf (W)Qf與標(biāo)準(zhǔn)冷冷量比值供水溫度tL1()回水溫度tL2()水溫差tL2- tL1 ()備注2517260.60610.4613.232.77保證率為1.002217400.6117.3410.142.79保證率為0.90假設(shè)各內(nèi)區(qū)辦公房間情況相同，房間冷卻塔供冷時(shí)風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)冷量與標(biāo)準(zhǔn)工況時(shí)的供冷量之比、最高供水溫度tL1、回水溫度tL2、冷水供回水溫差tL2tL1即為系統(tǒng)采用的數(shù)值。A.0.3 負(fù)荷側(cè)系統(tǒng)和所需冷卻量計(jì)算上述辦公建筑，采用分區(qū)2管制空調(diào)水系統(tǒng)，空調(diào)冷水為二級(jí)泵變流量系統(tǒng)。夏季總冷負(fù)荷為4200kW，其中按內(nèi)區(qū)風(fēng)機(jī)盤管標(biāo)準(zhǔn)冷量疊加的冷負(fù)荷為Qb約為1000kW，按5供回水溫差計(jì)算，內(nèi)區(qū)最大供水量約為172 m3/h。選用2臺(tái)制冷量為500RT（1760kW）的離心式冷凍機(jī)和1臺(tái)252RT（886kW）螺桿式冷凍機(jī)，對(duì)應(yīng)冷水一級(jí)泵流量分別為310m3/h和155m3/h，揚(yáng)程為18m?？照{(diào)冷水總循環(huán)流量約為775m3/h，選用一組4臺(tái)194 m3/h二級(jí)泵變流量運(yùn)行，二級(jí)泵揚(yáng)程為22m；冬季僅內(nèi)區(qū)供冷時(shí)開啟一臺(tái)二級(jí)泵，且最大供水量不超過172 m3/h（按Qb計(jì)算出的數(shù)值）。系統(tǒng)示意見圖4.3.1。3臺(tái)冷凍機(jī)對(duì)應(yīng)配置的冷卻水循環(huán)泵流量分別為370m3/h和185m3/h，揚(yáng)程為28m。根據(jù)公式Q0.001 qfQb（kW）（3.2.5），可計(jì)算出室溫為22和25時(shí)冬季系統(tǒng)總冷卻量Q，見A.0.5的計(jì)算結(jié)果。A.0.4 冷源設(shè)備配置方案舉例1 采用圖4.2.11的方案（方案1）采用小冷凍機(jī)的冷卻水泵和冷卻塔作為冷源設(shè)備，冷源水循環(huán)量Gc和冷卻塔額定流量均為185m3/h。2 采用圖4.2.12的方案（方案2）采用小冷凍機(jī)的冷卻水泵和大冷機(jī)對(duì)應(yīng)的大冷卻塔作為冷源設(shè)備，氣溫過低時(shí)轉(zhuǎn)為采用小冷機(jī)對(duì)應(yīng)的小冷卻塔，冷源水循環(huán)量Gc185m3/h，冷卻塔額定流量分別為370 m3/h和185 m3/h。3 采用圖4.2.2的方案（方案3）采用大冷凍機(jī)的冷卻水泵和1臺(tái)或2臺(tái)大冷機(jī)對(duì)應(yīng)的冷卻塔作為冷源設(shè)備，冷源水循環(huán)量冷源Gc370m3/h，冷卻塔額定流量為370 m3/h或740 m3/h。4 采用圖4.2.3的方案（方案4）采用專用冷源水泵和一臺(tái)大冷卻塔作為冷源設(shè)備，取冷源水溫降tc2。A.0.5 冷源水流量、溫差、水溫和室外濕球溫度計(jì)算1 方案13已知冷源水量Gc，冷源水溫差根據(jù)公式（4.1.1）按tc0.86Q/Gc計(jì)算求得；方案4已知冷源水溫降tc，冷源水流量按公式Gc0.86Q/tc計(jì)算求得。2 tc數(shù)值均小于空調(diào)冷水溫差tL2tL1（見A.0.2和本條計(jì)算結(jié)果表），冷卻塔供應(yīng)的一次冷源水供水溫度按公式（4.1.31）tc1tL1tx計(jì)算確定，其中換熱器溫差較小端介質(zhì)溫差tx取1.5。3 方案14冷源水量Gc與冷卻