一、工程概述
···有限公司始建于19··年·月，位于···，占地··余亩，职工··余人。是集采煤、选煤、采矿、选矿、炼铁、炼钢、轧钢、发电为一体的国家级大型钢铁企业。具有年产··万吨原煤、··万吨铁精粉··万吨焦、··万吨铁、··万吨钢、··万吨材的生产规模。拥有总资产··亿元，年产值··亿元。
··电厂现有规模为2×135MW供热机组。汽轮机为2×135MW超高压、一次中间再热、直接空冷、抽凝式汽轮发电机组，配2×480t/h超高压循环流化床锅炉，预留对外供热条件。该电厂已于··年投产使用。机组将以带基本负荷为主，同时具有一定的调峰能力。电厂年利用小时数为5500h。 根据电厂目前运行情况，循环流化床锅炉的故障率较高，现有机组运行方式为单元制运行。目前电负荷需求量为12.5万千瓦。随着··的不断发展，对电负荷的需求以及稳定性有着比较高的要求。预计··电负荷需求将达到27万千瓦，同时，电厂通过供热改造向····供热。为保证 供电和供热的稳定性，业主拟再扩建1×135MW供热机组。电厂运行方式采用两运一备。扩建机组投运后保证两台机组的总负荷量为27万千瓦。远期三台机组同时运行。
····1#、2#电子间原有空调系统分为三个独立式系统。每个系统由两台主机（一用一备）结合两台组合式风柜组成。整个中央空调系统共有六台主机，总制冷量为500KW，六台组合式风柜采用新风结合二次回风的方式设计。原空调主机为直冷式系统，由于电厂整个环境粉尘较大，导致空调主机以及风柜在较短时间内结垢现象严重，这直接导致两个结果，一是组合式风柜脏堵严重，风柜送风不畅，致使主机产生的冷量不能顺畅进入相关电子间，二是空调主机冷凝器大量的结垢导致主机工作散热不好，压缩机频繁高压保护，在很短的时间内造成压缩机的损坏，即使经常更换压缩机，使用寿命和稳定性也很差。鉴于这种情况，我公司建议对原有中央空调系统进行改造。 本着严谨、认真、诚恳的专业态度，为了保证电子设备间电气设备的正常运行，根据建筑的使用情况，综合考虑业主的具体要求，依据国家暖通设计规范，进行了如下环保性、舒适性、实用性空调系统设计。
二、方案选型及设计
1、空调系统设计标准及依据
《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003；
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012；
《建筑通风与空调工程质量验收规范》 GB50243-2002；
《实用供热空调设计手册》 中国建筑工业出版社，2008；
《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》 （2003版）；
甲方提供的建筑图纸及有关数据和资料
空气调节的四度：温度、湿度、洁净度和风速
2、设计计算参数
球形接头
2.1设计气象参数
采用··气象站的气象参数--摘自《暖通空调气象资料集》（暖通规范管理组编）。气象台站位置：北纬··，东经··′，海拔高度··。
（1） 大气压力：冬季 913.3hPa
夏季 899.9hPa
（2）室外计算干球温度：
冬季采暖：twn= -14 ℃
冬季空调：twk= -16 ℃
冬季通风：水过滤板twf= -8 ℃
夏季空调：twg= 31.2 ℃
夏季通风：twh= 27 ℃
夏季空调日平均：tpj=26℃
（3） 日平均温度低于5℃的天数 139 d
（4） 夏季空调室外计算湿球温度tws= 21.9 ℃
冷却塔平衡管
（5） 冬季空调室外计算相对湿度（最冷月月平均相对湿度）φ= 51 %
夏季空调室外计算相对湿度（最热月月平均相对湿度）φ= 68 %
夏季通风相对湿度 Ф= 53%
（6） 冬季最多风向及其频率： C-38% NNE-20%
夏季最多风向及其频率： C-44% NNE-15% S-7%
（7） 冬季室外平均风速： 1.8 m/s
（8） 夏季室外平均风速： 1.6 m/s
（9） 极端最低温度：-24.4℃
（10） 极端最高温度：38.9℃
2.2 安装地点环境条件
安装地点：
设备对温度要求 高50℃/低 –30℃
设备对湿度要求 高100%/低20%
设备对电源要求 3相4线，380V，50Hz
设备的其它要求 冷凝器散热盘管采用水力冲洗、盘管
翅片片距应考虑积尘的清扫
2.3 室内空气设计参数：
室内设计参数按《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》DL/T5035-2004执行。
主要空调房间的温湿度及其他参数见表1.4.1.2。
表1.4.1.2 主要空调房间室内设计参数表
序 号 | 房 间 名 称 | 夏 季 | 冬 季 |
温电量控制 度 ℃ | 湿 度 % | 温 度 ℃ | 湿 度 % |
1 | 集中控制室 | 26℃±1℃ | 60%±10% | 20℃±1℃ | 60%±10% |
2 | 电子设备间 | 26℃±1℃ | 60%±10% | 20℃±1℃ | 60%±10% |
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3、空调系统设计
选用风冷式冷水机组替代原有风冷直冷式主机。利用传输冷媒水的温度来控制主机的工作状况，亦即当末端负荷加大，水温升高时，主机可加载运行满足末端制冷需求，水温达到7℃时主机减载运行，并直至停机。设计水系统，主要考虑压缩机与组合式风柜的隔离，以达到保护压缩机的目的。相比原有直冷式系统，该系统长时间运行稳定性更好，且更节能。
此次新建的3#电子设备间与原有1#、2#电子间处于同一平台，且位置相邻，考虑到3#电子设备间中央空调主机所处位置通风散热环境也很差。我司建议将3#电子间的空调主机与1#、2#电子间的空调主机并在一起，同原有系统组合为一个大系统，组合式风柜可同样放置于电子间上方的15m平台，这样既可以解决主机的散热问题，也可实现整个系统的互备运行，且将来可实现集中控制，操作更简便。
①1#、2#电子间空调区域末端采用全空气空调系统，原风管部分破损处需要修缮，组合式空调机组需要改造，将原有空调机组表冷器更换，电气部分配套需要调整。
②3#电子间空调区域末端采用全空气空调系统，将原设计组合式空调机组改为立式空调机组两台。
工程计算末端总冷负荷357kW。电厂改造后的空调系统一共选用风冷涡旋机组4台，立式空调机组2台，空调机组表冷器6台。
③空调主机部分：主机选用4台制冷量100KW的风冷涡旋机组，三用一备。主机安装位置为原主机安装位置，冷冻水泵选用两台一用一备，定压补水系统等辅助设备安装于原组合式空调机组机房。
管路布置
1）空调管道全部为明装，采用橡塑保温进行保温，安装于原有管道管架，原有铜管全部拆除，管路布置美观大方；
2）冷凝水管以5‰的坡度向下倾斜，引出的凝结水管至少低于室内机出水口10cm，排水管就近排放至可以排水的地方。
管路布置尽量使之最短化，既节省材料，又兼顾空调的室内效果。
三、风冷热泵模块机组产品介绍
模块式风冷热泵冷（热）水机组采用模块化设计思想，经过努力而精心研制开发出来的产品，与常规整体式风冷热泵冷（热）水机组相比具有以下特点：
1、模块式风冷热泵冷（热）水机组是由多台模块式风冷热泵冷（热）水机单元组合而成。这样以单元步进的方式解决了其他机组不能解决的问题，即在负载从最小变到最大的情况下，使机组的输出保持最佳匹配。
2、机组结构设计紧凑，单模块外形尺寸小方便运输。
3、先进的电脑控制系统配合多种安全功能设计（如机组防冻设计，多种压机保护设计，另外压机还有开机延时和防频繁启动保护），不仅提高了控制精度和可靠性，还可与上级计算机联网实现楼宇自动控制。
可移动存储设备 4、控制器可实现如下控制
a、多级能量调节使机组输出与负荷保持最佳匹配，实现机组最经济运行
b、大容量信息传送使机组运行一直处于受控状态
c、预先设置的运行模式及运行程序可实现无人管理节能运行
d、故障自诊断功能
e、各台压机运行时间均衡功能
5、风冷式设计使机组可安装于屋顶、阳台或室外庭院，无需专用机房。为用户节约了冷却塔、冷却水泵、冷却水管路系统等设施，减少土建工程投资。
结构与原理
模块式风冷热泵冷（热）水机组简单的说就是一组并列的模块单元系统，每个单元都结构相同，性能一致，是一个独立的制冷系统，它包括了制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、控制阀门、电气控制与保护系统等。所有的模块单元通过一个共同的水管路联结在一起。电脑系统使他们一体化，并监控所有的模块单元，使他们按一定的规律和程序运行。
节流原理
本热泵机组采用毛细管节流。原理是:流体沿管内流动时,管道有摩擦阻力产生压降,管径越小或管子越长,则流动的阻力就越大。一般采用小内径并有一定长度的紫铜管作为制冷循环的流量控制与节流降压元件。当高压制冷剂液体进入毛细管后,其流速突然剧增,流动阻力也急剧增加大米淀粉,而使压力逐渐下降,当到达毛细管出口时,其压力就已接近蒸发压力,这些湿蒸气(液体占绝大部分)进人蒸发器就开始吸热膨胀而汽化(沸腾)。
使用毛细管节流的优点有:(1)结构简单,无运动部件,故障率低。(2)使用毛细管节流的制冷系统,充入的制冷剂数量较少，节能环保。(3)压缩机停车后,高低压侧的压力容易平衡,对压缩
机的起动有利。(4)蒸发温度变化范围不大,机组运行稳定。(5)低温制热和化霜功能优越于热力膨胀阀节流方式。因此在中小型制冷装置中,特别是全封闭压缩机的制冷系统中被广泛采用。
解决系统热效率问题的最佳途径
受到变化的季节、日照、环境温度等影响，而且大楼使用量也并非是恒定的，在全部空调运行时间中，空调负荷不会维持在稳定的水平，甚至变动范围是非常大的，而真正的峰值热负荷仅会出现在最热季节中很少的一段时间内。因此，按照峰值热负荷选择的制冷主机无可避免的会在大部分的时间内运行在低负荷状态。
没有一台传统形式的大型机组可以在整个变化的运行负荷中，始终保持最高的运行效率。事实上，大部分的机组都是以牺牲效率为代价，来满足变化的热负荷的。并且，以典型的离心式机组为例，低负荷运行不仅严重地降低了效率，还使机组变的十分的不稳定。
