某公司體育館暖通空調(diào)設計

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摘要：通過體育館的空調(diào)設計實踐，闡述了蒸發(fā)冷卻空氣處理機組空調(diào)系統(tǒng)的原理和應用。提出了在干燥炎熱地區(qū)的空調(diào)設計的另一方式。 

關鍵詞：體育館；蒸發(fā)冷卻機組  中圖分類號：tu2文獻標識碼： a 文章編號：2095-2104（2012）08-0020-02    隨著我國經(jīng)濟建設的發(fā)展，能源供應形勢嚴峻，傳統(tǒng)空調(diào)方式使用的不可再生化  石類能源和高品位能源是建筑耗能大戶,其能耗已超過建筑總能耗的30%以上,因此空  調(diào)能耗問題的研究就日益重要。同時我國先后頒布了并執(zhí)行建筑節(jié)能標準，并逐年加大  了宣貫和實施的力度。  隨著克拉瑪依地區(qū)的發(fā)展及全民健身運動的開展，逐步建成一些體育場館，場館初期投入費用和今后的運行管理費用成了不可回避的問題，體育館建成后應盡量滿足能耗低的要求。這就給暖通設計如何在保證良好舒適環(huán)境的前提下，降低運行管理成本提出了要求。  蒸發(fā)制冷原理蒸發(fā)制冷工作原理主要是利用自然環(huán)境中濕空氣的干濕球溫度差而獲得冷卻效果,干濕球溫差越大,冷卻的效果越顯著。蒸發(fā)制冷主要分為間接蒸發(fā)制冷和直接蒸發(fā)制冷。在間接蒸發(fā)制冷中,需要處理的空氣不和水直接接觸,而是通過板或者管殼進行能量傳遞,間接蒸發(fā)制冷為等濕冷卻過程。而在直接蒸發(fā)制冷中,空氣和水完全接觸,進行能量和質(zhì)量傳遞,為等焓冷卻過程。蒸發(fā)制冷從自然環(huán)境中獲取冷量,不需要制冷劑,不會破壞大氣臭氧層;蒸發(fā)制冷綜合制冷系數(shù)高,比傳統(tǒng)的電制冷節(jié)能,是一種節(jié)能,環(huán)保的制冷方式;空氣相對濕度越低,干濕球溫差越大,蒸發(fā)制冷效果越好,尤其適用與西北干旱高溫地區(qū)。  井下作業(yè)公司體育館暖通設計采用：三級蒸發(fā)冷卻機組制冷。以下對這項工程進行闡述。  1、工程概況  該體育場館位于克拉瑪依市區(qū)，總建筑面積5700m2。地上局部三層，建筑總高12米。本工程主體訓練館一~三層，附屬用房在局部三層。三級蒸發(fā)冷水機組設在室外三層屋面。  2、主要設計計算參數(shù)  2.1 室外空氣設計參數(shù)：  克拉瑪依區(qū)：夏季：夏季空調(diào)室外計算干球溫度：twd=35.6℃；夏季空調(diào)室外計算濕球溫度：t濕=19.1℃；相對濕度：32%；空氣焓值：56.6kj/kg干空氣； 室外平均風速5.1m/s；  風向nw；大氣壓力958.9hpa。  冬季：冬季空調(diào)室外計算干球溫度：twd=-28℃；相對濕度：77%； 室外平均風速1.5m/s；風向w；大氣壓力980.6hpa。  2.2 室內(nèi)空氣設計參數(shù)：  夏季：夏季空調(diào)室內(nèi)計算干球溫度：tn=26~28℃；相對濕度：<65%；室外平均速度0.2~0.5m/s。  冬季：冬季空調(diào)室內(nèi)計算干球溫度：twd=16~18℃；相對濕度：50~35%； 室外平均風速<0.2m/s。  3、空調(diào)系統(tǒng)的設計：  3.1空調(diào)系統(tǒng)設計  3.1.1 夏季空調(diào)設計及分析  克拉瑪依地區(qū)夏季空調(diào)室外計算濕球溫度：twd=19.1℃，本工程訓練館空調(diào)系統(tǒng)設計采用全空氣系統(tǒng)，送風空調(diào)機組選用三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組。夏季排風由墻體軸流風機排出。  三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組由七段組成：新風、回風混合段（含新風預熱段）、初效過濾段、冬季加熱段、夏季表冷段（一級）、板翅式間接蒸發(fā)冷卻段（二級）、直接蒸發(fā)冷卻段（三級）、送風段組成。（如圖一所示）  三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機的制冷過程(圖二)，w-1為表冷段（一級），1－2為間接蒸發(fā)冷卻段（二級），在一級、二級兩個空氣處理過程中，空氣空氣不與水直接接觸，空氣溫度降低但含濕量不變，此過程為等濕冷卻過程。2－o為直接蒸發(fā)冷卻段（三級），空氣與水直接接觸，此過程為絕熱加濕過程。以下為送風量的計算過程。    w-1為表冷段（按冷卻效率為50%計算）：  表冷器（一級）出口的出風溫度：t1=tw-(tw-t濕)xe1=27.35℃,  因此過程是等濕冷卻，含濕量不變d=7.98g/kg干空氣,查i-d圖：焓值i1=56.43kj/kg干空氣,t濕1=17.4℃。  1-2為間接蒸發(fā)冷卻段（按冷卻效率為70%計算）：  間接蒸發(fā)冷卻段（二級）的出風溫度：t2=t1-(t1-t濕1)xe2=20.38℃,因此過程是等濕冷卻，含濕量不變d=7.98g/kg干空氣,查i-d圖：焓值i2=48.5kj/kg干空氣,t濕2=15.0℃。  2-o為直接蒸發(fā)冷卻段（按冷卻效率為90%計算）：  直接蒸發(fā)冷卻段（三級）的出風溫度：t0=t2-(t2-t濕2)xe3=15.53℃,因此過程是絕熱加濕，焓值不變io=40.5kj/kg干空氣,查i-d圖：含濕量d=10g/kg干空氣, 相對濕度95%。  根據(jù)熱濕比ε＝7100,室內(nèi)溫度26℃，查i-d圖：室內(nèi)焓in=59kj/kg干空氣, 相對濕度58%,滿足室內(nèi)要求。  送風量的計算：根據(jù)熱平衡方程式l=3600*q/(in-io)*p。其中空調(diào)冷負荷q=480kw, 室內(nèi)焓in=59kj/kg, 送風焓io=41.5kj/kg,空氣密度p=1.2m3/kg。得出l=82285m3/h。機組選用三臺，每臺設計風量4000m3/h。  3.1.2冬季空調(diào)設計及分析  體育館冬季采用一次回風系統(tǒng)，機組設置了新風預熱段將新風預熱至5℃。此過程是等濕加熱，冬季按顯熱計算，總風量82285m3/h不變，室內(nèi)溫度取20℃?？偀嶝摵蔀?03kw,則經(jīng)計算送風溫差為11℃。  新風比取30％，實際新風量為24684 m3/h，則新風預熱段熱量為270kw。加熱新風所需熱量131kw，空調(diào)機組所需總熱量為400kw。  3.1.3冬季采暖設計及分析  根據(jù)《公共建筑節(jié)能標準》gb50189-2005，區(qū)屬于嚴寒a(chǎn)區(qū)。本工程設置了散熱器采暖系統(tǒng)。利用散熱器采暖使房間溫度保持在16~18℃。  4、總結(jié)  該工程的設計考慮到當?shù)氐臍庀髼l件，在保證室內(nèi)滿足舒適、健康的前提下采用了間接蒸發(fā)冷卻空氣處理方式，做到減少一次投資，減少運行費用。響應了國家提出的建設節(jié)約型社會的號召。  參考文獻：  1．薛殿華：空氣調(diào)節(jié)：清華大學出版社  2．陸亞俊：暖通空調(diào)：中國建筑工業(yè)出版社  3．陸耀慶：實用供熱空調(diào)設計手冊：中國建筑工業(yè)出版社