西安中贸广场中央空调方案设计探讨及节能分析

摘要：本文从大型商业中央空调的方案设计出发，通过对中央空调冷热源、水系统、风系统及空调自控系统的设计理念阐述及运行节能特点分析，以期望在提高中央空调设计质量，降低大型商业建筑空调能耗方面有所帮助。

0 项目概况

该项目位于西安市长安路与友谊西路交汇口西北处，长安路沿线，地铁二号线南稍门站附近。项目占地面积约6.4万m2，总建筑面积约60余万m2，其中商业建筑面积约13万m2。项目南区商业面积约为8万m2，分为商业主楼、商业副楼两部分。商业主楼地下2层，地上5层裙房，商业副楼地上4层。商业主副楼之间部分为商业步行街，主副楼之间2层以上有连廊连通。

商业主楼地下1层为超市，地上1～4层为品牌百货，5层为影院和餐饮等。商业副楼1～2层邻步行街分隔为独立店铺，其它地方均为商业租赁区。

1 空调冷热源

1.1 冷热源选择

冷热源选择应根据项目相关情况合理选择。项目住宅、公寓部分采暖采用市政集中供暖，商业冬季空调采用市政换热站供暖即为最合理经济的方式。在此基础上空调冷源一般有以下几种方式：(1)电制冷离心、螺杆制冷机组;(2)冰蓄冷、水蓄冷制冷机组系统;(3)高温冷冻水机组，温湿度独立控制空调系统。

1.2 冷热源系统分析

冰蓄冷、水蓄冷系统首先要考虑的是峰谷电价，西安地区电价峰谷比值不到3，高峰电价也只有约1元/kWh，且蓄冷设备又将占用紧张的车库面积。以上因素的限制已使得蓄冷系统的投资回收期超过5年甚至更长。

高温冷水机组也已在市场上出现，温湿度独立控制空调系统是由电制冷机组制备18℃左右冷冻水来消除室内显热，用溶液调湿空调机组来消除室内的余湿量从而达到空调目的的空调系统。

现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题：(1)热湿联合处理的能源浪费。(2)难以适应热湿比的变化。(3)室内空气品质不佳。(4)室内末端装置吹风感。(5)输配能耗的问题。然而上述问题是基于对湿度有一定要求的情况下，而在实际工程中，舒适性空调常常不对湿度有较高要求而且人员也对湿度的变化感觉较为迟钝，并不因为湿度的稍微增大而产生较强的闷热感，此种情况下就应根据工程实际综合分析来评估此种系统的适用性。比如，空调季的平均室外空气含湿量、人员新风量大小、湿负荷所占空调总负荷的比重、溶液调湿空调机组的选型与控制等因素均应具体分析，实际工程的应用也对新系统的应用具有很大借鉴意义。

分析该系统应用于本工程尚有以下几点疑问：(1)温湿度独立控制空调系统相对于常规空调露点送风是否有明显的节能优势。(2)室内温湿度变化，露点温度也随之变化，现有经济的自控水平如何保证所有末端始终维持干工况运行。(3)在低负荷时段或室外空气湿度较小时，系统是否还具有同样的节能优势。任何新型空调系统都并非能适用任何类型的工程，每个空调系统都有与其它空调系统不同的基因，只有全面把握深刻认识每一个问题才能作出正确的选择。

1.3 系统集中及节能

中央空调制冷，是一个按照热力学第二定律进行的“热量逆向传递”过程。该过程涉及到空调末端装置、冷水机蒸发器、冷水机组冷凝器以及冷却塔装置等四个热交换设备中的传热过程，涉及到室内空气循环、冷冻水循环、冷水机组制冷剂循环、冷却水循环和室外空气循环等5个流体循环，还涉及到系统的负荷及实际工况的变化，运行情况复杂，制约因素很多，使得中央空调系统具有时滞、时变、非线性和大惰性等一系列复杂特征。

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