某大学教学区空调供暖运行分析

1 工程概况

某大学教学区建筑面积共120，000平方米，其中包括20个教学楼单元，15个核心筒以及长廊一至三层，长廊面积15，288平方米。教学区的20栋单 体楼按正方形连接构成，屋面标高均为25.5米，其中4栋阶梯教室为四层建筑，层高为6.7米； 其余16栋楼为五层，底层层高为5.4米，标准层层高为3.9米。

教学区包括多媒体语音教室、计算机广场、电子图书阅览室、建筑模型展览室、专业图书借阅室、多功能会议室、多媒体教室、教工健身娱乐活动室等房间。各二级 学院根据教学、办公的不同要求对楼区进行了功能分区和装饰，教学区冬季全部采用空调系统供热。

2 空调设计计算参数及空调负荷

2.1 室外设计参数

2.2 室内设计参数

2.3 负荷构成

续

续

2.4 空调冷热源及水系统

该大学新校区以邻近新区的集中锅炉房供热系统为热源，采用换热器对教学区进行供暖。空调水系统采用二管制机械循环，校区内为封闭的二次热网，经由换热站与 外网即一次热网换热后再送入各楼的风机盘管换热。其中一次热网热媒参数为110℃/70℃，二次热网热媒参数为95℃/70℃，空调系统热媒参数为65℃ /55℃。

3 空调系统采暖运行实测

3.1 室温测量

通过从2003年11月20日到12月21日每天上、下午对教学区不同功能房间的温度测量，得到以下和系统运行同步测量的室内温度。本文对空调系统采暖运行的分析均以实测数据为根据。

图1室内温度总体分布百分比图、图2室内温度总体分布图。从图1、图2的数据可以看出，在这段供暖期内，大部分被测房间大部分时间未达到设计要求的供暖室 内温度，很多房间在一段时间内室内温度还很低，有的相临几个房间室内温差很大，还有走廊温度高于邻近房间的温度的情况发生。

图1 室内温度总体分布百分比图 图2 室内温度总体分布图

4 空调系统供暖运行分析>

通过对一号换热站内系统运行和教学区不同教室、办公室的实测数据分析，以及结合机房运行、教学区空调水系统管道维护、末端装置（风机盘管）运行等方面分析，总结出了空调系统第一个供暖期运行出现问题的原因，具体分析如下：

4.1 外网热媒原因

4.1.1 一次热网

外网热媒变化原因从一号换热站内系统运行情况来看，一次热网供热水温度远低于设计要求的热媒温度。由表2数据绘成的图1可以看出2003年11月20日到 12月21日一次热网实际供热热水温度根本为达到设计要求的热温度，从图中还可以看出一次热网实际供热热水温度和与设计偏差情。其中一次热网热媒参数为 110℃/70℃，而最高供水温度为95℃，因此直接导致经过一号换热站换热系统的二次热网实际供热热水温度远低于设计要求的热媒温度。

图3 一次热网供、回热水温度对比图

4.1.2 二次热网

二次热网供空调系统热媒参数为65℃/55℃，由表2数据绘成的图2可以看出二次热网实际供热热水温度平均要低于设计要求热媒温度，由表2数据绘成的图3 可以看出二次热网实际供热热水温度与设计要求的热媒温度的差值。而这样使送到末端装置（风机盘管）的温度就更低了，而末端装置的换热效率在供水温度较低时 也远低于额定工况时的换热效率，这就使室内温度长时间处于较低状态，最终导致室内温度的较大偏差。

图4 二次热网供、回热水温度对比图

图5 二次热网设计供水温度与实际供水温度偏差图

4.2 空调供暖系统含杂质、污垢原因

因实际工程进度的需要，空调工程在2002年冬季进行了冬季施工，而且部分空调系统工程采取了边供暖边施工的方式。并且因换热站当时仍未完工，空调系统与一次热网直接连通，供热热水为含杂质、污垢较多的一次热网热水。

4.2.1 末端装置（风机盘管）

供暖系统在竣工后投入使用的第一个采暖期出现的运行问题正如图4的室内温度波动线所示，系统运行初期由于供热热水含杂质、污垢较多，使许多风机盘管发生局 部阻塞，换热效率远低于额定工况时的换热效率。如图4的室内温度波动线所示点1到点23之间的较长一段时间内，使室内温度普遍处于较低状态。

如图4的室内温度波动线所示点23到点49之间的一段时间内，由于施工单位对教学区的风机盘管及部分空调水系统进行清洗、排污，风机盘管发生局部阻塞的情 况有所改善，风机盘管的换热效率有所提高。因此，这段时间内室内温度也有所提高。

图6 所测房间室内温度波动图

4.2.2 换热站

供暖系统运行初期由于供热热水含杂质、污垢较多，而系统无自动定期连续排污装置，采用手动排污装置不能避免杂质、污垢在换热器、及相应设备中的积累。这必然使换热器发生局部阻塞，换热效率有所降低。

如图5换热站一次热网供水与二次热网供水温差图所示，随着系统使用时间的增加，温差有逐渐增加的趋势，因此系统的换热效率势必降低，最终要应响室内供暖温度。

图7 换热站一次热网供水与二次热网供水温差图

5 改善空调供暖系统运行的几点措施

5.1 提高一次热网供水温度，保证空调系统处于设计工况下运行。这样可以使换热站换热系统的换热效率有所提高，从而提高二次热网供水温度，最终改善教学区供暖状况。

5.2 系统运行前关闭所有风机盘管前的阀门，对整个系统进行冲洗。确保系统中以前沉积的污垢、泥沙绝大部分被冲出，保证系统运行畅通，有效的避免空调供暖系统发生局部阻塞。

5.3 缩短定期排污装置的排污周期。保证供暖系统运行热水中所含杂质、污垢能够在沉积之前被排除，避免杂质、污垢在换热器、及相应设备中的积累。

5.4 在二次热网水系统中加装水处理设备。因为风机盘管容易发生局部阻塞，而Y型排污阀排污有限，且教学区3000多台末端风机盘管维护量大的惊人。一旦二次热 网水系统所含杂质、污垢过多，排污装置处理能力有限点时，人工清洗是不能保证系统的正常使用的。在二次热网水系统中加装水处理设备即可解决以上问题。

6 结束语

空调系统供暖相对于传统的散热器供暖是比较“娇气的”，因实际工程的需要，采取非常规施工，并且采取边供暖边施工的方式，未对空调水系统进行有效的过滤和 净化势必要影响整个空调系统的末端设备（风机 盘管）运行效果。空调水系统管路的冲洗对空调供暖系统在竣工后投入使用的第一个采暖期的影响有为显著，一旦疏 忽或冲洗进行的不彻底系统运行后是很难再处理干净的。当供热水源含杂质、污垢较多时，系统中增加有效的水处理设备、排污装置是非常必要的，设备的一次投资 与处理局部阻塞、换热效率降、供暖效果不佳等问题的费用相比是很低。