某高架車站熱回收型多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)介紹

馮其明

【摘要】介紹了某高架車站三管制熱回收多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對三管制熱回收多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了簡要的介紹。

【關(guān)鍵詞】三管制多聯(lián)機；熱回收；同時冷暖

現(xiàn)如今，節(jié)能已成為全社會的共識和責(zé)任。空調(diào)系統(tǒng)能耗在各類建筑能耗中均占有相當(dāng)?shù)谋壤瑢Τ鞘熊壍澜煌ㄜ囌径裕谔岣呖照{(diào)舒適性、保證車站設(shè)備系統(tǒng)正常運行的同時，降低空調(diào)能耗是空調(diào)技術(shù)發(fā)展的方向和動力。高架車站具有多種強弱電設(shè)備房間，部分房間設(shè)備散熱量巨大，為保證設(shè)備的正常運行，全年需要采用通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)降溫，能耗很高。

1、工程概況

本工程位于青島市，為高架二層島式車站，地面一層為站廳層及設(shè)備用房，地上二層為站臺層。車站總建筑面積為4715㎡，其中站廳層設(shè)備管理區(qū)面積1679㎡，主要包括管理用房、強電房間、弱電房間等。

2、三管制熱回收多聯(lián)機系統(tǒng)的設(shè)計

三管制熱回收多聯(lián)機系統(tǒng)如下圖所示，室外機通過冷媒吸氣管（低壓氣管）、冷媒排氣管（高壓氣管）、冷媒液管與冷熱轉(zhuǎn)換器連接，每臺室內(nèi)機通過氣管、液管與冷熱轉(zhuǎn)換控制器連接，實現(xiàn)制冷和制熱模式的切換，對于每個冷熱轉(zhuǎn)換器下連接的多臺室內(nèi)機，則只能實現(xiàn)一種運行模式。三管制熱回收多聯(lián)機系統(tǒng)可實現(xiàn)同一個空調(diào)系統(tǒng)同時為不同房間供冷或供熱，可將有供冷需求的房間中的熱量搬運到有供熱需求的房間中。

本站站廳層人員管理用房與弱電設(shè)備用房共用一套可同時供冷供暖的熱回收多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)。該空調(diào)系統(tǒng)在冬季可將弱電設(shè)備房間的設(shè)備散熱量運送到管理用房，既能解決部分設(shè)備房間消除余熱的問題，又能為人員房間提供熱量。

本站站廳層強電設(shè)備房間主要包括：35KV開關(guān)柜室、0.4KV開關(guān)柜室、中壓逆變室、電動隔離開關(guān)室、整流變壓器室等。因強電設(shè)備房間室內(nèi)溫度要求不高于38℃，本工程所有強電房間全年均采用機械通風(fēng)系統(tǒng)降溫，無需設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。本站站廳層弱電設(shè)備房間主要包括：光伏發(fā)電控制室、UPS集中電源室、AFC設(shè)備室、綜合監(jiān)控設(shè)備室、警務(wù)設(shè)備室、信號設(shè)備室、信號電源室、通信設(shè)備室、民用通信監(jiān)控室、站臺門設(shè)備室、照明配電室、控制室等。各弱電房間內(nèi)設(shè)備散熱量約104 kW。

為保證弱電設(shè)備正常工作，各弱電房間需使用設(shè)置的空調(diào)系統(tǒng)或者機械通風(fēng)系統(tǒng)維持室內(nèi)溫度不高于27℃。青島地區(qū)高架車站的弱電設(shè)備房間，一般做法是同時設(shè)置多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)、機械通風(fēng)系統(tǒng)，且為安全起見，多聯(lián)機系統(tǒng)亦設(shè)置兩套獨立的系統(tǒng)，每套系統(tǒng)承擔(dān)冷負(fù)荷的60%。夏季室外氣溫較高、濕度較大時，開啟空調(diào)系統(tǒng)降溫，冬季及春秋季室外氣溫較低時開啟機械通風(fēng)系統(tǒng)消除室內(nèi)余熱，相對節(jié)能運行。

本站站廳層人員管理用房主要包括：車站控制室、站長室、站務(wù)室、AFC票務(wù)室、工務(wù)用房、信號值班室、會議交接班室、警務(wù)室、女更衣室、安檢用房、男更衣室等。各房間冬季室內(nèi)設(shè)計溫度20℃，空調(diào)供熱負(fù)荷約15kW。

可以看出，本工程設(shè)備房間的散熱量遠(yuǎn)大于人員房間冬季熱負(fù)荷需求，因此弱電設(shè)備的散熱量除提供一部分給人員房間供熱外，剩余熱量仍需通過機械通風(fēng)方式消除。本工程采用的三管制多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)，相對于常規(guī)多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)每年運行費用約節(jié)省4500元，而該三管制多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)造價比常規(guī)多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)高約30%，近10萬元，在空調(diào)系統(tǒng)的15年壽命期內(nèi)，并不能收回成本。建設(shè)方堅持該高架車站采用三管制熱回收多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)，并作為全線節(jié)能示范亮點之一，想必主要追求難以用金錢量化的社會效益。

由于設(shè)備房間較大的散熱量與人員房間較小的熱負(fù)荷不匹配的原因，本工程采用三管制熱回收多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯，但在車站有物業(yè)開發(fā)用房有冬季供熱需求時，確保后期無使用糾紛的前提下，可考慮冬季物業(yè)開發(fā)用房從車站設(shè)備房間取熱。

另外，一些現(xiàn)代辦公、商業(yè)等民用建筑中各區(qū)域空調(diào)負(fù)荷根據(jù)朝向不同而不同，許多建筑物內(nèi)部還有大量電氣設(shè)備散熱，所以在同一建筑中，經(jīng)常會遇到需要同時制冷、制熱的情況。在規(guī)模較小的建筑中解決這一問題時，三管制熱回收式多聯(lián)機系統(tǒng)相對傳統(tǒng)四管制中央空調(diào)系統(tǒng)等是有優(yōu)勢的：室外機可靈活安置，節(jié)省機房面積及管線安裝空間，施工安裝包含后期的運行維護(hù)都較為方便。而且三管制熱回收多聯(lián)機系統(tǒng)在接近熱回收狀態(tài)下，也就是當(dāng)室內(nèi)側(cè)供冷和供熱負(fù)荷相當(dāng)時，室外側(cè)可以停止換熱，把能量完全回收，相當(dāng)于壓縮機既輸出制冷量，又提供制熱量，來滿足室內(nèi)不同房間的供冷、供熱需求，其能效比接近普通多聯(lián)機系統(tǒng)的兩倍。

3、結(jié)論和建議

城市軌道交通工程中強弱電設(shè)備用房的設(shè)備散熱量巨大，如何將室內(nèi)余熱合理利用、避免能源浪費意義重大。三管制熱回收多聯(lián)機系統(tǒng)適用于需要同時供冷供熱且冷熱負(fù)荷相當(dāng)?shù)膱龊希顺鞘熊壍澜煌ㄐ袠I(yè)，也可應(yīng)用于一些空調(diào)系統(tǒng)可內(nèi)外分區(qū)的民用建筑中。不過由于該空調(diào)系統(tǒng)較傳統(tǒng)多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)造價要高，采用此方案前應(yīng)經(jīng)過合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]彥啟森，石文星，田長青.空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)[M].第三版：中國建筑工業(yè)出版社，2004

[2]楊昌智，孫一堅.一種直接的冷、暖同時可供式空調(diào)系統(tǒng)[J].制冷學(xué)報，1994，04：35-39

[3]詹躍航.熱回收型多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析[J].制冷與空調(diào)，2014，10：62-64.