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1、多联机空调系统及新风系统的设计要点摘要：信息化与数字化的不断发展带动了新基建的不断发展，而数据中心则 是新基建的重要组成。数据中心能耗高，其节能降耗受到更多关注。根据上海市 政府发布的信息基础设施三年行动计划通知，存量改造数据中心 PUE 不高于 1.4， 新建数据中心 PUE 限制在 1.3 以下。数据中心能耗中，IT 设备、供配电系统、空调系统是主要的三个方面能耗。降低数据中心空调系统能耗是数据中心节能工作 的重要内容。关键词：多联机空调系统；新风系统；设计要点引言结合近些年办公楼的实际使用情况，为提高办公环境的舒适度以及满足公司 员工的不同需求，为兰州市某 24 层办公楼设置了夏季及过渡
2、季多联式空调系统。办公楼 15 层为裙房（单层面积约 500m2），624 层为标准层(单层面积约400m2)，另有职工餐厅 1 处（面积约 700m2）、400 人大会议室 1 处（面积约700m2）。由于办公楼原设计仅预留室外空调板，并未设置空调系统，根据业主公 司要求，结合办公楼实际情况，分楼层设置多联式空调系统，共设置 26 套系统。经实地勘察，最终确定空调系统为：全楼设置多联机空调系统；124 层办公室通过可开启的外窗提供自然新风；职工餐厅、大会议室设有全热交换器负担的新风系统。1 新风系统的模式为满足数据中心内部员工的新风供给以及保证机房内部微正压的需求，数据中心空调系统会配置新风
3、系统从室外引入新风供给机房内。而由于室外空气温湿度不稳定，与机房内近乎恒温恒湿的要求差距非常大，因此，需要采用技术措施控制温湿度。目前，数据中心的常规新风机有三种方式：一是新风系统用低温盘管除湿，由房间内的加湿器加湿；二是新风系统用低温盘管除湿，自身带加湿系统；三是利用蒸发冷却获得低温新风。新风系统的低温盘管的冷源包括两类，一是新风冷源为水冷冷源，即用数据中心自带的低温冷冻水供给。新风盘管内的冷冻水来自机房的冷冻机组，冷冻机组再将热量通过冷却塔或翅片散到室外。此技术路线常见于较老的数据中心，尤其是数据机房与办公用房在同一个建筑内时， 为降低初投资，公用低温冷冻水系统。此模式下，新风机除湿量较大
4、，应对梅雨季节的室外高湿条件时效果较好。但由于利用的是低温冷冻水（如 7），导致整个空调系统无法利用高温冷冻水提高空调系统整体效率。2 空调系统设计2.1 室外机选型标准层室外机空调板原设计尺寸为 8.5m0.8m（长宽），实际施工完毕后净尺寸为 8.2m0.72m（长宽）。结合室内空调冷负荷计算，室外机选型为制冷量 Q=28kW（10 匹）。经市场走访发现，满足负荷需求的大部分品牌室外机为顶出风机型，外机尺寸较大，现有空调板仅能安放室外机，无检修空间，且不满足规范及产品的安装要求。有部分品牌的室外机为侧出风机型，但负荷不能完全满足要求，超配比偏大，为满足负荷要求，需并联布置两台室外机。在方案
5、分析阶段暂定方案一：选 1 台 10 匹外机（顶出风）；方案二：选两台 6 匹机型并联（侧出风机型）。结合相关规范，一般多联机系统在 40%80%负荷率范围内制冷性能系数较高，并综合项目所在地及空调使用区域的具体特征，校核计算后因方案二使总负荷偏大，浪费比较严重，确定标准层选用 1 台 10 匹顶出风室外机。2.2 新风系统设计室内空气质量问题是近年来备受关注的话题，室外新鲜空气是保证良好室内空气质量的关键。因此，在空调系统中引入新风很有必要。新风负荷占空调设备负荷的比例一般较高，为 20%40%，空调设计中应采用预留人员所需的合理新风量数值，不得过大。否则，新风量过多，空调制冷系统和设备的容
6、量会增加。配置独立室外机的新型风处理系统交接简单，处理空气质量好，风量大，可以考虑在要求新风量的地方使用。全热交换新风系统是近年来小型建筑如住宅、别墅等中经常采用的形式。全热交换新风系统采用热回收通风设备，可回收排风热能用于再送风，旨在通过高效换热引入室外新风。新风温度接近室温，温度波动小，更节能，全年可降低空调负荷 30%左右。如果对室内空气质量要求较高，或者室外环境空气质量较差，也可以加装新型滤风配件，提高空气质量。另外，全热交换新风机组结构简单，没有室外机，连接管道后即可使用，安装也非常方便；与智能控制相结合，可进一步提高换热效率。多家制造商推出了智能感知全热交换新风的系统，从而扩大了用
7、户的选择范围。2.3 双冷源调湿新风机组为解决以上传统新风系统的问题，本文提出采用双冷源调湿的技术路线，有效利用高温冷源的同时实现控湿。该技术适用于大型新建数据机房，冷水机组的COP 值较高。机组部分负荷时综合能效指标非常高，节能效果显著。供给新风机的冷水供回水温度由 7/12提高到 14/19，大幅度提升空调系统整体的运行效率。采用变频技术时部分负荷下综合能效指标非常高，机组的 IPLV 可达到9.0 以上，节能效果显著。风冷直膨式制冷机组在数据中心空调中普遍应用，与之相比应用自然冷却的双冷源制冷技术还处于技术成熟期和推广应用的阶段，双冷源制冷的主要特点有：1）夏季，利用冷水机组制冷运行，充
8、分利用冷水机组夏天运行高能效性特点。2）冬季，充分利用室外自然冷源，通过自然冷却换热器供冷，无压缩机运行供冷，系统能效显著提高。3）过渡季节，无须开启冷水机组，运用直膨机对新风进行除湿，针对华东地区梅雨季在湿度控制除湿后利用冷凝热再热。3 新风系统运行与计量方案当公共区（回廊和电梯厅）空调开启时，集中新风经表冷器处理后送至公共 区，此时户内新风换气机极限热回收率（理论值）为 30.8%，考虑换热损失和机器漏风，实际热回收率约为 20%左右，回收量过小，扣除热交换器送、排风机自身功耗，并不节能，因此新风换气机运行方式如下： 1）制冷季公共区空调开启， 集中新风经过表冷处理时，户内新风换气机送风侧
9、采用旁通直接送至室内，排风 侧风机关闭，送排风不进行热交换。各户通过设置于卫生间的排气扇进行排风， 维持风量平衡。2）制冷季公共区空调不运行，集中新风未经过表冷处理时，户内新风换气机送、排风侧风机均开启，送排风进行热交换，新风经热回收后送至户内。3）过渡季节，室外新风温度及焓值低于室内，集中新风不经过表冷处理， 直接送至公共区。结束语空调系统设计完成后，结合装修图纸进行了多次优化调整，充分考虑了实际使用中可能遇到的个性化需求。由于空调系统属二次设计，设计完成后，结合现场实地查看，了解前期施工的具体情况，发现个别空调机位与实际其他管线有冲突，在不影响空调效果和装修效果的情况下对个别机位再次进行了
10、调整。但由于楼层分属不同部门，各部门对办公室格局及工位布置均不一致，所以，在设计过程中，充分体现出不同区域的个性化需求。单面出风机布置在平顶的小空间，四面出风机主要布置在有吊顶的大空间，最有特点的布置在餐厅、大会议室以及室外机的布置上。餐厅的独特吊顶造型、大会议室吊顶的整体造型都增加了室内机的布置难度，由送风口和新风口组合布置的方式形成了完美的气流组织。此外， 室外机的错位布置也是实践中的创新，充分利用现有条件，大胆发挥，实现了系统的高效运行。参考文献1 林桂蓬.辐射供冷空调系统在工程中的应用J.住宅与房地产,2020(36):40+47.2 宋晟.VRV 多联机空调系统的工程设计及应用要点探讨J.安装,2020(12):31-32.3 徐幸.弹性适应、协同交互的建筑智能化控制系统J.建筑创作,2020(06):124-127.4 赵阳.智慧新风一秒净吸九阳 JY311 油烟机评测J.家用电器,2020(12):26-27.5 刘美青.变冷媒流量多联机空调系统在建筑节能中的应用浅析J.四川水泥,2020(11):109-110.