地源热泵中央空调系统在高大空间应用问题的探讨

苗　宇　王　斌　刘　斌

[摘 要]在已完工的工程中,绝大多数空调系统运行良好,但由于设计师和施工单位知识面的局限性,也造成一些项目的使用效果不太理想,如某国际会所餐厅和总统别墅的空调系统就出现夏天环境温度降不下来,冬天环境温度测定为12℃左右的情况,其环境条件严重偏高了设计标准,会给业主造成极差心理影响。本文就此展开分析。

[关键词]地源热泵 中央空调 高大空间

随着社会的不断进步,中央空调已进入千家万户,地源热泵机组凭借其高能效比,冷、热、卫生水一机三用等优点已被广泛应用于当今的空调系统中,其在整个空调行业中所占份额也在不断地扩大。在已完工的工程中,绝大多数空调系统运行良好,但由于设计师和施工单位知识面的局限性,也造成一些项目的使用效果不太理想,如某国际会所餐厅和总统别墅的空调系统就出现夏天环境温度降不下来,冬天环境温度测定为12℃左右的情况,其环境条件严重偏高了设计标准,给业主造成极差心理影响。

该国际会所总建筑面积3074.69m²,建筑高度为8.7m,局部两层;总统别墅建筑面积1005.39m²,局部高度6m;会所餐厅建筑面积488m²,属于单项建筑,吊顶标高5m。餐厅西侧玻璃幕占到整个西外墙的90%以上,空调主机采用地源热泵机组,机组型号为GSHP420,制冷量为420KW,制冷功率为80KW,制热量为451KW,制热功率为107KW。餐厅空调采用风机盘管加新风系统,风机盘管采用顶送、顶回,送风口采用方形散流器,回风口采用带过滤网的可开单层百叶,吊顶内空间高大宽敞,净空高度3.7米,风机盘管送风通过风管接到送风风口,回风口接到吊顶。总统别墅有2个高 8米的会客厅,风机盘管安装在6米高的吊顶里,采用侧送、下回送风方式,送风口采用双层可调送风百叶、回风口采用带过滤网的可开单层百叶。局部吊顶宽敞明亮,回风口接到吊顶装饰板上。所有的空调系统均选用30Pa的开利风机盘管。

通过现场实地查看和技术分析,该空调系统施工存在如下几大问题:

(1)餐厅和总统别墅会客厅都是超高大空间,应充分考虑冷空气和热空气的具体特点,目前的方形散流器送风形式,冬季造成环境空气分层,热空气送不到人的工作区。

(2)空调系统风机盘管不带回风风管,增加了吊顶之上空间的不必要额外负荷。

(3)建筑的吊顶周围围墙及屋顶隔热保温密封处理质量差,造成不必要的额外冷热负荷。

(4)风机盘管的选型没有考虑以上额外负荷,造成设备出力达不到实际需求。

(5)风机盘管的选型是30Pa静压的风机盘管,造成空调热风送不到人的工作区。

(6)风机盘管的送回风风口距离太近,造成空调送回风系统短路。

(7)风机盘管水系统设计不合理,局部管道需要调整,整个系统水流量分配不平衡。

(8)新风换气机的送、排风口布置不合理、没有达到预期的效果。

针对现场实际问题采取如下改造方案:

(1)空调系统风机盘管的回风应采用带保温的回风风管,使风机盘管的送回风形成闭路循环,减少吊顶之上空间的不必要负荷。

(2)如风机盘管的回风采用直接回到吊顶的回风方式,应尽量减少建筑物吊顶上的冷热负荷,并在设备选型时考虑增加一定的负荷余量(原设计没有考虑)。

(3)餐厅和总统别墅会客厅都是超高大空间,应充分考虑冷空气和热空气的具体特点,选择适合气流流动的送回风风口和循环方式,如会所餐厅的送风口应选择双层可调百叶送风口,使冬季的热空气直接送到人的工作区,别墅应选择双层可调百叶风口,采用下送、侧回气流组织送回风方式。

(4)风机盘管的选型计算,应充分考虑地源热泵水温的性能修正,选择有一定富裕量的风机盘管,尤其是应选择50Pa高静压的风机盘管。

(5)对现有建筑吊顶周围及屋顶进行保温隔热密封处理,避免不必要的额外冷热负荷。

(6)改造原系统不合理的供回水管路,并对系统进行水力平衡调试运行。

(7)重新布置新风换气机的送、排风口、使其达到预期通风换气的效果。

通过以上方面的系统改造,最终使会所餐厅和总统别墅会客厅的环境温度都能达到设计要求的标准,以上问题的顺利解决,免除业主的后顾之忧,受到业主的一致好评。