摘要：長沙市電力局綜合大樓主樓高15層，總建築面積13625。06㎡。其中空調面積6112㎡，空調冷負荷總計763KW，冬季熱負荷458KW，是一項中小型工程。通過對不同方案進行經濟性分析，本設計採用兩台風冷熱泵式冷熱水機組。標準層採用風機盤管加獨立新風系統，新風不承擔室內負荷，處理到室內焓值側送於室內。裙樓大廳採用一次迴風吊頂風櫃集中送風，選用散流器下送風。考慮到本棟大樓的高度較高，樓層較多，管路易不平衡，採用水平豎直閉式雙管同程水系統，豎向分兩個水系統。1—2層為水系統一，3—15層為水系統二。整個設計過程中，利用WORD進行編輯、EXCELL進行負荷計算、antoCAD2005進行繪圖。
關鍵詞：風冷熱泵冷熱水機組風機盤管獨立新風系統
1、風冷熱泵的工作原理
熱泵的供熱循環與製冷循環均系逆卡諾循環，只不過在空調器的製冷系統中增設一個四通換向閥，改變冬、夏季製冷劑流動方向來達到此目的。這樣一台機組夏季可進行供冷，冬季又可進行供熱。風冷熱泵機組是利用室內外空氣作冷熱源，它不用冷卻水泵、冷卻水管路及冷卻塔，省去了龐大的冷卻水系統；不佔機房面積，投資省，安裝方便；冬季供暖節電，不污染環境，對環保有利；維修保養也方便。在水源緊張環境温度為—5℃～43℃的地區及長江流域一帶和以南的地區，冬季較冷又無採暖設施的地區尤其適用。
2、工程概況
本設計設計對象為長沙市某電力局綜合調度大樓，該大樓位於長沙市內，由主樓和羣樓組成。其中主樓有十五層，羣樓高兩層。總建築面積13626平方米，空調面積為6112平方米。夏季最大製冷量763KW，冬季供熱量為458KW。選用兩台風冷式冷熱水機組，
3、負荷計算
本設計負荷計算分各層各個房間各個方向進行逐時計算，包括牆、窗等維護結構的計算負荷、人員設備照明等的計算負荷。經計算和統計歸納，得出夏季所需冷量為762KW，冬季供熱量為458KW。
4、空氣處理過程
本設計採用風機盤管加獨立新風系統，風機盤管不承擔新風負荷。新風經處理後直接送入各個房間。
5、空調系統
該空調系統為風冷熱泵系統，無冷卻水系統，與常規水冷系統相比，無冷卻塔、冷卻水泵的噪音，有利於環保；本設計根據初投資和運行管理費用的分析，最後決定採用該系統，該系統簡單，易操作，運行管理費用相對較低，是一種良好的選擇。
5。1空調水系統
本設計中的空調水系統根據樓層性質和功能，分為兩個系統。其中，一、二層劃為系統一；三至十五層劃為系統二。各個水系統在水平和豎直方向上都採用同程式，這樣有利於水力平衡，減少平衡閥的投資。
5。2空調新風系統
本設計採用分層設置水平式新風系統，新風通過從外牆開洞從外牆吸取。新風機組在主樓是每層選用一台。在右側的走廊引新風。裙樓處第一層選用兩台新風機組，第二層選用三台新風機組。其一是在右側的走廊引新風，其二在庭院處引新風到營業大廳和會議室。在新風機組的入口處設防火閥。
6、空調冷熱源
本設計採用兩台風冷式冷熱水機組，這種設備夏天可供冷，冬天又可回收和利用低位熱能供熱，它無需專用鍋爐房，不污染環境，應用靈活；是本設計對象的良好選擇。本設計中的冷熱水機組尺寸不大，水泵可內置，節約了水泵的佔地面積，更加減少了土地的投資。且本機組可以採用自動控制，由電腦操作，方便簡單。
7、機組佈置
由於本設計對象為異性結構，且由羣樓和主樓組成，主樓星型結構，中間受力，故本設計機組佈置於羣樓樓頂，供水管向上引一跟管向上給系統二供水，向下引一跟管給系統一向下供水，回水管亦然。這樣比起機組置於主樓樓頂或地下室的情形，減少了水管的投資，更經濟實惠。
8、結霜除霜問題
隨着節能呼聲的高漲，風冷熱泵機組以其對水資源的節省而受到越來越多的青睞。但風冷熱泵機組在制熱運行時，由於室外温度低，其蒸發器表面會逐漸結霜。隨着霜層的加厚，室內冷凝器的出水温度和制熱能力逐漸降低。定期除霜成為保障風冷熱泵機組正常運行的必要步驟，也吸引了越來越多的學者對其進行研究。傳統的除霜方法是採用四通閥換向，將室外換熱器轉換成冷凝器來進行。故除霜所需的熱量是從室內環境的吸熱量、室內換熱器蓄熱量、壓縮機消耗電力和壓縮機蓄熱量這四部分熱量之和。從人體舒適性角度考慮，室內換熱器風扇在除霜時停止運行。由於該除霜方式需從室內換熱器和室內環境吸收熱量，故存在以下缺點：①除霜時間長；②因室內風扇停止運行，室內機較長時間吹不出熱風；③需從室內環境取熱，室温將降低5～6℃；④由於制熱時室外換熱器出口製冷劑可能過冷到0℃以下，換熱器下部的霜層難以除掉，造成冰層堆積，甚至還可能出現室外風扇電機燒燬、扇葉損壞的現象。上述缺點使室內環境的舒適性和設備的可靠性受到較大程度的負面影響。而熱氣旁通除霜不僅可以縮短除霜時間，改善除霜效果，而且還可以較大地改善室內環境的舒適性。
9、風冷熱泵的自動控制問題
風冷熱泵系統無冷卻水系統，運行費用相對較少，若增加自動控制系統，按有關經驗可節能20%，故風冷熱泵系統安裝自動控制的話，就更加節能了。本空調系統為風冷熱泵系統，風冷冷熱水機組佈置在羣房頂層，自動控制主要對象為冷凍水泵、風冷熱泵、補水箱、風機盤管和新風機組。控制原理：熱泵機組控制原理為根據供回水流量和温差計算實際冷量或供熱量，根據該數據與設定的數據對比，得出開一台機組還是開兩台機組；補給水箱則主要是進行低水位控制，當水位低於最低水位時報警；水泵則是控制水泵開啟狀態、手自動狀態、故障報警；風機盤管的控制根據各房間的需求進行按需控制，用户可以自己設定温度和風量的大小；新風機組需控制其進出口温濕度、過濾網壓差報警。
10、消聲減振設計
由於本設計採用風冷熱泵系統，機組及水泵安裝在羣樓屋頂，其本身的噪聲影響就不是很大，電動機、水泵及風冷熱泵機組安裝在彈性減振基礎上，在通風機和水泵的進出口設置柔性接頭；管道通過牆壁時或懸吊樓板下時管道和支架要隔振，通過高噪聲房間的管道要做隔聲處理，避免振動或者高噪聲傳入管內；變風量和末端採用消聲軟管與風口連接，以防止其流通過調節閥時產生的噪聲傳入室內；空氣處理機組混風處和機組出口設置靜壓箱，內貼消聲材料；在必要的地方設置消聲器或消聲彎頭。
11、防火排煙系統的設計
在本設計中需要放置防、排煙的部位有：防煙樓梯及樓梯間及前室消防電梯前室和合用前室，本設計主要採用自然排煙，自然排煙利用與室外相鄰的窗，陽台，凹廊或專用的排煙口將室內的煙排出，自然排煙不使用動力，結構簡單，運行可靠，自然排煙口的面積，一般可取地板面積的2％，排煙口設在防煙分區頂棚上或靠近頂棚的基面上。
12、保温設計
空調水管、閥門、膨脹水箱、室外膨脹管、冷凝水管等均需保温。保温材料選用橡塑閉泡福樂斯，難燃B1級。空調水管公稱直徑採用福樂斯：
保温結構及作法按國家有關標準及產品技術文件要求進行施工；
13、設計體會
畢業設計是大學四年學習的一次全面總結，要綜合運用所學的基礎理論和專業知識熟悉和掌握國家有關的建設方針政策，聯繫實際來解決工程設計問題。通過此次畢業設計，本人明確了設計程序、設計內容及各設計階段的目的和要求。
整個設計從負荷計算到方案比較，再由方案比較到風、水系統的設計，把我們在大學中所學的所有專業知識都聯繫起來，應用到《空氣調節》、《供熱工程》、《智能建築概論》等很多我們所學到的專業基礎及專業知識，還應用到暖通專業的《空氣調節設計手冊》、《暖通空調製圖與設計施工規範手冊》等設計規範，把我們在書本上掌握的知識應用到實際工程實踐中，是一個不斷學習、運用知識的過程。當完成整個設計任務時，才發現自己的專業知識、解決問題的能力以及創新能力都有了很大程度的提高，體會很深。
首先，在負荷計算階段，運用EXCEL軟件進行負荷計算速度與用人工算有太大的差別，只需幾天時間就可以計算完15層大樓的冷負荷；在用WORD進行編輯設計説明時，設置標題就可以自動生成目錄；在WORD中可以插入EXCEL表格，進行計算和編輯，比在WORD中插入表格來得快多了；所以我們在以後的學習中應該更加牢固地掌握WORD、EXCEL等辦公軟件，以利於改進速度和質量效果。
其次，方案比較時要考慮完全，在進行經濟性比較時不僅要計算供熱製冷機組的.初投資和運行費用，還要考慮到冷卻水泵冷卻塔等設備的投資，因為風冷熱泵機組不需要冷卻水泵和冷卻塔，還要考慮到一些維修管理費等實際因素。
在我們設計過程中，不僅要感謝老師的指導，還要感謝一些設計院和空調公司的專業人員在我們參觀實習和講座中給我們傳授的經驗和知識。他們用經歷與時間換來的經驗是我們在書本中所學不到的，一些實際領域的設計與新技術的應用更是值得我們所學的。其次，我們在設計設計時應該多有些創新，大膽的應用新技術，任何一種技術都有它的優點和侷限性。不可能有各方面都好的技術，所以我們在借鑑前人的基礎上作一些定性的分析，對新技術進行應用。
再次，在進行設計的過程中要保持認真謙虛的態度，在風管和水管的阻力計算時要找好局部阻力和最不利環路，這是我們在以後的學習和生活道路上所必須的，這次設計就培養了我耐心認真的習慣。
在繪圖過程中，本人採用CAD繪圖，使本人對CAD的運用能力得到加強，速度有明顯增加。
總之，通過本學期的畢業設計，本人覺得自己系統的掌握了專業課知識，並可以和實際聯繫起來考慮問題、分析問題、解決問題的能力有了很大提高，基本可以獨立設計空調系統。感謝老師對我設計過程中的關心和指導，感謝專業人員的熱心指導和同學的幫助！
參考文獻
⑴《空氣調節設計手冊》第二版電子工業部第十設計研究院主編中國建築工業出版社出版
⑵《空氣調節》第二版趙茸義主編中國建築工業出版社出版1996
⑶《簡明空調設計手冊》趙茸義主編中國建築工業出版社出版2000
⑷《RCGROUP空調系列產品風冷式冷熱水機組介紹書》
⑸《力優商用空調產品選型、設計及應用手冊》
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