单元10 空调冷热源选择及

空调冷热源选择及机房设计李明柱空调冷热源选择及机房设计一、空调冷热源1.空调冷热源类型2.空调冷热源选择二、冷热源机房设计1.机房位置确定2.机房房间组成3.机房建筑布局要求4.机房辅助用房要求5.机房设计其他要求6.机房设备安装设计要求7.机房设备隔振与降噪8.机房设备、管道和附件防腐和保温9.机房的供暖、空调、通风与防火设计10.空调机房设计中经常遇到问题一、空调冷热源选择1.空调冷热源类型(组合）⑴电动水冷冷水机组+锅炉（换热站）⑵电动风冷冷热水机组+锅炉（换热站）⑶多联机组⑷直燃式溴化锂冷水机组⑸地源热泵机组⑹冰蓄冷（热）机组⑺热、电、冷三联供机组⑻复合能源机组一、空调冷热源选择2.空调冷热源选择●区域性供冷、供热服务●某一建筑或小建筑群体服务◆宏观：能源政策、环保政策、科技进步、发展趋势◆微观：用户要求、水源资料、气象条件、能源条件、地质资料、发展规划、冷热负荷、建筑物用途、机组性能系数◆综合考虑：安全性、可靠性、经济性、先进性、适用性、系统负荷特点，经济技术比较确定机型、台数及调解方式⑴大型空调系统：Q1163kw/台，离心机组；型4台，较大型3台⑵中型空调系统：Q=582kw/台-1163kw/台，螺杆或离心机组；2台⑶小型空调系统：Q582kw/台，活塞机组；2台二、冷热源机房的设计1.机房位置确定◆《高层民用建筑设计防火规范》◆《建筑设计防火规范》◆《采暖通风、空气调节设计规范》◆《燃油燃气供应设计规范》◆《锅炉房设计规范》⑴冷热负荷比较集中区域⑵热源便于引出热力管道；冷源尽量靠近空调机房⑶尽量靠近水源和电源⑷热源考虑对周围环境的影响二、冷热源机房的设计⑸较好的朝向，利于自然通风和采光⑹一般应充分利用建筑物的地下室⑺由于条件所限不宜设在地下室时，也可设在裙房中或与主建筑分开独立设置。⑻对于高层建筑，也可设在设备层或屋顶上。⑼锅炉房宜为单独的建筑物，也可与其它民用建筑、生产厂房相连或设在民用建筑的地下室、半地下室、首层、楼中层和屋顶上，锅炉房的设计应符合相关规范二、冷热源机房的设计2.机房房间组成◆主机房：冷热源主机、小型换热设备、集水器、分水器◆水泵房：冷冻水泵、冷却水泵、热水泵、补水泵◆变配电间：与主机房相邻，为机组提供动力◆值班室：单独的值班室◆其他用房：设备维修间、油处理室等二、冷热源机房的设计3.机房建筑布局要求（1）机房面积、净高和辅助用房等应根据系统的集中和分散、冷热源设备类型等设置。（2）对于全部空气调节的建筑物，其通风、空气调节与制冷机房的面积可按总建筑面积的3%~8%考虑。其中风道井和管道井约占总建筑面积的1%~3%，冷冻机房面积占0.5%~1.2%。总建筑面积小的取较大值，总建筑面积大的取较小的值。（3）机房面积的大小应保证设备安装有足够的间距和维修空间。二、冷热源机房的设计（4）制冷机房的净高（地面到梁底）应根据制冷机的种类和型号而定。①对于活塞式制冷机、小型螺杆式制冷机，其机房净高控制在3~4.5m。②对于离心式制冷机，大、中型螺杆式制冷机，其机房净高控制在4.5~5.0m，有电动起吊设备时，还应考虑起吊设备的安装和工作高度。③对于吸收式制冷机原则上同离心式制冷机，设备最高点到梁下不小于1.5m。④设备间的净高不应小于3m。二、冷热源机房的设计（5）燃油燃气锅炉房的净高（地面到梁底）应根据锅炉的类型和型号确定。通常应保证锅炉最高操作点到锅炉房顶部最低点的距离不少于2m；当不需操作时，其净高可为0.7m，同时应满足起吊设备操作高度的要求。二、冷热源机房的设计4.机房辅助用房要求（1）大、中型机房内的主机宜与辅助设备及水泵等分间布置，不能满足要求的应按设备类型分区布置。（2）大、中型机房内应设置值班室、控制间、维修间和卫生设施，以及必要的通讯装置。（3）大、中型机房与控制间之间应设玻璃隔断，并做好隔声处理。小型制冷机房视具体情况而定。（4）对于为大型燃油燃气设备机房供油的油泵房一般布置在油罐区旁，但也可布置在机房内。小型机房油泵间可直接布置在机房内。油泵房尽可能布置在地面上，油罐底标高宜高于泵中心线。若油罐地下布置，油泵高于油罐液面时，应通过计算确定油泵房标高及选择适当的油泵类型。二、冷热源机房的设计5.机房设计其他要求（1）在建筑设计中，应根据需要预留大型设备的进出安装和维修的空洞，并应配备必要的起吊设施。（2）应根据设备的重量和工作时产生的荷载，做好必要的基础结构设计。（3）应设置必要的生活和工作所需的给排水设施，机房地面应设置排水沟或地漏。（4）对安装可能产生爆炸设备（如燃油燃气锅炉等）的机房，为了减少设备爆炸的破坏范围和损失，机房间应做成抗爆体（5）机房应充分利用天然采光。采用人工照明时的照度可按国家有关标准确定。（6）机房设计应符合建筑防火设计规范的有关规定。二、冷热源机房的设计6.机房设备安装设计要求机房的设备布置和管道连接，应符合工艺流程，并应便于安装、操作与维修。（1）制冷机突出部分到配电盘的通道宽度，不应小于1.5m；制冷机突出部分之间的距离不应小于1.0m；制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的宽度，不应小于0.8m。（2）大、中型冷水机组（离心式制冷机、螺杆式制冷机和吸收式制冷机）其间距为1.5～2.0m（控制盘在端部可以小些，控制盘在侧面可以大些），其换热器（蒸发器和冷凝器）一端应留有检修（清洗或更换管簇）的空间，其长度按各厂家要求确定。二、冷热源机房的设计（3）大型制冷机组的制冷机房上部最好预留起吊最大部件的吊钩或设置电动起吊设备。（4）布置制冷机时，温度表、压力表及其他测量仪表应设在便于观察的地方。阀门高度一般离地1.2～1.5m，高于此高度时，应设工作平台。（5）机房设备布置应与机房通风系统、消防系统和电气系统等统筹考虑。二、冷热源机房的设计7.机房设备隔振与降噪（1）机房冷热源设备、水泵和风机等动力设备均应设置基础隔振装置，防止和减少设备振动对外界的影响。通过在设备基础与支撑结构之间设置弹性元件来实现。（2）设备振动量控制按有关标准规定及规范执行，在无标准可循时，一般无特殊要求可控制振动速度[V]≤10mm/s（峰值），开机或停机通过共振区时[V]≤15mm/s（峰值）。（3）当设备转速小于或等于1500r/min时，宜选用弹簧隔振器；设备转速大于1500r/min时，宜选用橡胶等弹性材料的隔振垫块或橡胶隔振器。二、冷热源机房的设计（4）选择弹簧隔振器时，应符合下列要求：①设备的运转频率与弹簧隔振器垂直方向的自振频率之比，应大于或等于2；②弹簧隔振器承受的荷载，不应超过工作荷载；③当共振振幅较大时，宜与阻尼大的材料联合使用。（5）选择橡胶隔振器时，应符合下列要求：①应考虑环境温度对隔振器压缩变形量的影响；②计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的1/3~1/2采用；③设备的运转频率与橡胶隔振器垂直方向的自振频率之比，应大于或等于2；④橡胶隔振器承受的荷载，不应超过允许工作荷载；⑤橡胶隔振器应避免太阳直接辐射或与油类接触。二、冷热源机房的设计（6）符合下列要求之一时，宜加大隔振台座质量及尺寸：①当设备重心偏高时；②当设备重心偏离中心较大时，且不易调整时；③当隔振要求严格时。（7）冷热源设备、水泵和风机等动力设备的流体进出口，宜采用软管同管道连接。当消声与隔振要求较高时，管道与支架间应设有弹性材料垫层。管道穿过围护结构处，其周围的缝隙，应用弹性材料填充。（8）机房通风应选用低噪声风机，位于生活区的机房通风系统应设置消声装置。二、冷热源机房的设计8.机房设备、管道和附件防腐和保温⑴机房设备、管道和附件的防腐为了保证机房设备、管道和附件的有效工作年限，机房金属设备、管道和附件在保温前须将表面清除干净，涂刷防绣漆或防腐涂料作防腐处理。如设计无特殊要求，应符合：①明装设备、管道和附件必须涂刷一道防锈漆，两道面漆。如有保温和防结露要求应涂刷两道防锈漆；暗装设备、管道和附件应涂刷两道防锈漆；二、冷热源机房的设计②防腐涂料的性能应能适应输送介质温度的要求；介质温度大于120℃时，设备、管道和附件表面应刷高温防锈漆；凝结水箱、中间水箱和除盐水箱等设备的内壁应刷防腐涂料；③防腐油漆或涂料应密实覆盖全部金属表面，设备在安装或运输过程被破坏的漆膜，应补刷完善。二、冷热源机房的设计⑵机房设备、管道和附件保温应遵守安全、经济和施工维护方便的原则，设计施工应符合相关规范和标准的要求，并满足：①制冷设备和管道保温层厚度的确定，要考虑经济上的合理性。最小保温层厚度，应使其外表面温度高于最热月室外空气的平均露点温度高2℃左右，保证保温层外表面不发生结露现象；②保温材料应使用成形制品，具有导热系数小、吸水率低、强度较高、允许使用温度高于设备或管道内热介质的最高运行温度、阻燃、无毒性挥发等性能，且价格合理，施工方便的材料。二、冷热源机房的设计9.机房的供暖、空调、通风与防火设计⑴集中供暖地区的制冷机房的室内温度不应低于15℃，在停止运转期间不得低于5℃。⑵对于通风不能满足空气热湿环境要求的机房，应设置空调系统，为节约能源，机房内空气温度和相对湿度要求可适当放宽（28~30℃、70~90%）。空调值班室应设置独立的空调系统，或安装分体式空调机。二、冷热源机房的设计⑶机房应有良好的通风措施①制冷机房宜采用机械通风，一般通风量可按换气次数4~6次/h计算，对燃油燃气设备，通风量不包括燃烧用风量。②对采用高度毒性制冷剂（如R-123）的机房，应有严格的通风安全保护措施。③机房内必需注意气流组织，以免机房设备与通风系统布置不当而造成通风死区。制冷机应布置在排风和进风之间的区域内，气流能通过所有制冷机，可分设上下排风口。下部排风口排除泄露的制冷剂，上部排风口排除机房内余热。二、冷热源机房的设计④冷机房的通风系统必需独立设置，不得与其他通风系统联合。⑤设置在地下层的机房除设置排风系统外，还需设置送风系统，其送风量不低于排风量的85%；设置在高层建筑设备层的机房，通风系统的设置应考虑高层建筑风压对系统运行的影响。⑥对有爆炸危险的房间，应有每小时不少于3次的换气量。当自然通风不能满足要求时，应设置机械通风装置，并应有每小时换气不少于8次的事故通风装置，通风装置应防爆。二、冷热源机房的设计⑦燃油泵房和日用油箱间，除采用自然通风外，燃油泵房应有每小时换气10次的机械通风装置，日用油箱间应有每小时换气3次的机械通风装置，燃油泵房和日用油箱同为一间时，按燃油泵房的要求执行，通风装置应防爆。⑧设在地面上的燃油泵房及日用油箱间，当建筑外墙设有百叶窗、花格墙等对外常开孔口时，可不设置机械通风装置。二、冷热源机房的设计⑷机房的防火、防爆措施①机房及其辅助用房应有消防设施。②附设在高层建筑中的机房，应按照《高层民用建筑设计防火规范》规定的要求进行防火设计。③采用二氧化碳或卤化烷等固定灭火装置的机房，应设机械排风系统，以保证灭火后能从室内下部地带排除烟气和气体。使用二氧化碳灭火装置者，排气换气次数应为6次/h；使用卤化烷灭火剂时为3次/h。该系统穿入防护区时，应设有能自动复位的防火阀。④设置在地下室的机房，设置排烟系统时应有补风系统，其风量不少于排烟量的50%；排烟系统可以和机房的通风系统兼用同一系统，采用双速排烟风机，平时低速通风，火灾时高速排烟。⑤对于燃油燃气设备机房，为满足泄爆和疏散要求，机房必须靠外墙设置。2020/2/5二、冷热源机房的设计10.空调机房设计中经常遇到问题⑴机房都有哪些主要设备？⑵主要设备的功能？⑶机房主要设备间流程？⑷机房附属设备、仪表的作用？安装位置？⑸冷却塔与机房的关系？⑹冷冻水与冷却水是否需要处理？⑺分、集水器是否需要设置？⑻主要设备是否需要备用？