高校图书馆中央空调系统选型方案的技术经济分析

Management Engineering| 管理工程 | ·121·2016年10月

高校图书馆中央空调系统选型方案的技术经济分析

付 腾，陈云飞

（宜宾职业技术学院，四川 宜宾 644003）

摘 要：文章以高校图书馆为研究对象，通过对 VRV 系统和风冷热泵系统进行能耗比、性价比、控制系统等方面进行比较，着重分析了造价、运行费用、技术特点， 总结出选择图书馆中央空调方案时应注意的问题。

关键词：图书馆；中央空调系统；风冷模块热泵机组；多联机

中图分类号：TU831.3+5 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2016）10-0121-01

1 建筑概况

宜宾职业技术学院图书馆，位于四川省宜宾市，属于亚热带季风气候，最冷月平均温度7.9℃，极端最低温度-3℃；最热月平均温度27℃，极端最高温度39.5℃。该建筑为框架结构，地上5层，各层层高4.2m，总高度22.2m，建筑面积12323㎡，外墙主体为200mm厚页岩空心砖砌体，屋面为倒置式上人屋面，采用50mm厚挤塑板作保温层。设读者座位1000个，每日可接待读者人次1500人。图书馆是耗能大户，除了气温的周期性变化使得空调能耗呈周期性的变化外，高校图书馆在上课时间与课余时间、工作日与周末以及寒、暑假期间，读者人数变化率的周期性，造成空调耗能周期性的变化突出[1]。

2 空调方案

考虑图书馆的建筑情况、空调负荷特点等情况，主要有以下两种空调方案：

（1）VRV系统的空调方案。采用变频多联空调系统（VRV系统），它是一种冷剂式空调系统，以制冷剂为输送介质，室外主机置于屋顶，一台室外机通过铜管能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷热负荷要求[2]。

（2）风冷模块热泵机组的空调方案。热泵型风冷模块机组集制冷、制热功能于一体，夏季供冷水，冬季供热水，无需供热锅炉。该机组可与风机盘管或柜式、吊顶式空气处理机及新风机组一起组成半集式空气调节系统，具有风机盘管系统诸多优点布置灵活、调节方便，可单独停、开，不会影响其房间，运行噪声低等特点。

两种方案均采用带全热交换器的新风处理机送新风。室内排风和室外新风通过全热交换器进行热湿交换，既能保证高质量的新风效果，也能减少空调负荷，节省能源。

3 方案技术经济比较

3.1 噪音

图书馆应尽量选用噪音低的空调系统。VRV 变频中央空调系统噪音很低，室内机的噪音如 FXYC20K，在风扇高速/风扇低速时的噪音仅为 32~27 dB；室外机噪音l0 Hp 机为 57 dB。风冷热泵机组的噪音都在 70 ~90 dB 左右，风机盘管等末端装置低档运行时噪音一般在 30~40 dB（A），中速时一般都在 40 dB 以上[3]。

3.2 占用吊顶空间

VRV 变频中央空调系统是氟里昂直接在管道内蒸发，冷媒管很细且安装时没有坡度要求；而且 VRV 所有室内机都带有一个冷凝水提升泵，冷凝水可强制提升500~l000mm。所以整个吊顶高度可比冷水盘管系统节约200~400mm。由于该图书馆层高4.2m，足够高，所以即使布置冷热水管对空间层高影响不大。

3.3 控制运行

VRV 变频中央空调系统室外机、室内机都带有电脑板，对每台室内机可实现单独控制，也可实现分层、分区集中控制。用户也可以非常方便地直接从室内机遥控器开启室内机。室内机可实现时间、温度、风量、风向、状态等的自动控制与设定。室内温度控制方式采用先进的PID方式，可将室内温度波动范围控制在±0.5℃以内[4]。且室内机遥控器也可进行故障自动检测。

冷热水系统末端如果采用风机盘管，具有个别控制的优越性，其风机速度可分为高、中、低三档，用户可自行调节；且室内无人时可停止运转，经济、节能。水系统水泵自动控制温度调节器等可灵活的调节各房间的温度。对两种方案，因内机组分散设置，台数较多，维修管理工作量较大。

3.4 节约能源

风冷热泵机组不能进行单独操控，即无论室内末端装置开启多少台，即使只有一台末端装置开启，整个系统包括主机、水泵等都得运转，而且冷水机的能量卸载级数有限（一般为3-5 级），因此能量的浪费大，VRV 变频空调是一种单元式的中央空调，而且室外机采用交流变频驱动方式，即使只运行一台室内机，整个空调系统的耗电量就是这一台室内机运行所需的耗电量，非常的节能。可以说，VRV 空调是一种用多少，就运行多少台室内机，耗多少电的高度智能化的中央空调系统。针对于该图书馆的使用特点，基本上图书馆开放时间段各区域空调系统都需运行，所以VRV系统优势在此并不明显。

3.5 造价与运行费用

VRV系统初投资约为430万，风冷热泵系统初投资约为300万。每天图书馆空调运行12小时，全年运行180天，与风冷热泵系统相比，VRV系统一年能够节约近30万度能，为学校节约18万电费，因此7.2年才能将多出的投资抵消。但是内机等末端设备使用寿命5~8年左右[4]。外机压缩机均衡工作，寿命可延长，但由于主机直接在室外，使用寿命最多10年。所以如果运行管理不善，机组容易损坏，故风冷热泵系统更经济。

4 结束语

通过对VRV 系统和风冷热泵系统进行技术经济分析，得出以下结论：风冷热泵系统在技术上满足该校图书馆空调要求，且初投资比VRV 系统少得多，风冷热泵冷热水系统更适宜运用在该校图书馆。

参考文献：

[1]邓子龙.珠海市公共图书馆中央空调主机选型节能设计思考[J]

制冷,2005,(2):112-113.

[2]李俊.中央空调系统与多联分体中央空调选用方案比较[J]大

众科技,2010,(6):155-156.

[3]王靖,魏莱.户式中央空调系统不同设计方案比较[J].建筑热

能通风空调,2013,(4):41-43.

[4]隋闯,牟剑秋.一拖多中央空调系统与水冷机组中央空调系统

的技术及经济性分析[J].安装,2007,(9):36-37.

DOI:10.19537/https://www.wendangku.net/doc/56929231.html,ki.2096-2789.2016.06.100