日照海之秀

Ventilation&air

conditioning总第328期

(通风与空调

日照“海之秀

”电气机房空调系统调试与优化设计

张晓燕'王明红2

李清华彳

(1.日照市建设工程质量安全监督站山东日照276826;2.日照市城市建设投资集团有限公司山东日照276826;

3.山东锦华建设集团山东日照276826)

摘要：日照“日出东方”海之秀项目电气机房恒温恒湿空调系统初步调试室内空气温湿度时，出现了难以达

到设计参数问题.本文通过分析机房室内外设计参数和调试运行时室内外实际工况的差异，经过重新计算负荷，对

原空调系统方案进行了优化设计，采用分工况温湿独立控制原理

，

满足了机房稳定的温湿度环境要求

，

该优化措施

可为类似工程提供参考.

关键词：电气机房恒温恒湿空调系统调试优化设计

中图分类号

：TU831文献标识码：B文章编号：

1002-3607(2019)11-0037-03

1工程概况

“曰出东方”海之秀项目位于

曰照市奥林匹克水上运动公园的泻湖

内，该工程的舞台及控制机房是为激

光秀演出做的配套工程。项目包括位

于技术建筑一层的四间技术室和其他

控制机房与配电室，位于技术建筑二

层的四间投影室，位于泻湖中的风帆

机房四间技术间和一间投影室等。项

目效果图见图1。

仁2和投影室5作为课题研究对象。

投影室仁2位于岸边的建筑物内

，投

影室5位于泻湖水内

。项目平面布置

图见图2。

2空调负荷计算和方案选择

2.1负荷计算

室外空气设计参数根据《民用建

筑供暖通风与空气调节设计规范》山

东日照地区室外气象资料选取。空调

夏季室内设计干球温度309,湿球温

度26.79,夏季通风室内设计干球温

度27.79,空调夏季室外计算相对湿

度75%。

室内空气设计参数根据规范《数

据中心设计规范》(GB50174-2017)

选取。

电气信息机房的环境要求见表1

。

图1

项目效果图

该项目于2015

年开始施工图设

计，2016年

3月开始空调系统施工安

装，2016年8月完成设备安装并进入

调试阶段，2016年9月开始投入使用。

本文选择技术建筑二层的投影室

37

2019年第11期Ventilation&airconditioning

通风与空调)

见表4。表1

电气信息机房的环境要求

机房

温度/"C

湿度/%

排风/(

m3

•h1)

投影室1

(40m*)

20

〜

2650〜60

4个视频投影仪

，每个视频

投影仪排风扇：800m3/h

投影室

2

(15m*)

20〜26

50〜60

1

个视频投影仪排风

扇：

800m'/h

投影室

5

(50m*)

20〜26

50-60

2

个视频投影仪

，每个视频

投影仪排风扇：

800mJ

/h

表4各房间排风机型号表

房间

(m3*h1)

静压

/

Pa

转速

/

(r-min')

功率

/

kW

ft*/

台

风机类型

投影室1

880

220

23600.354省道式排风机

投勒室2

880

22023600.351骨道式排风机

投彬电5880220

2360

0.35

2骨道式排风机

°弄芒少評代护护少、

少■用朋护护

—SS1B*—X

内M«3«%

图4空调系统初步调试湿度变化曲线

设计方考虑为避免机房维护结构

渗透进入含有大量盐分的室外空气，

要求各个机房须维持正压5~10Pao

以上设计参数要求全年保持不间断。

按照空调计算方法进行负荷计算，

各个电气房间的负荷计算值见表2。

表2各个电气房间负荷计算值

房间

冷负荷

/kW

热负荷

/kW

湿负荷/

(kg•

h

')

投影室1

59.11&3439.45

投影宅

2

19.87

4.110.09

投影室

5

84.266.44

30.

26

2.2空调方案选择

根据负荷计算结果，并考虑各

投影机房位置分布及室内设备都有严

格的温湿度要求

(设备环境要求的参

数是365d,每天24h,相对湿度40%

-60%,室内温度23~269,室内正

压5~10Pa)，设计选用恒温恒湿分

散空调，型号参数见表3。

表3各房间恒温恒湿空调型号表

参数制冷量

/

加湿量

/

送风量

/

可配新风憊/

室内机室内机

室外机

房间

kW

(kg•h')(m1•h"1

)

(d・hT

电功率/kW

尺寸/m

电功率/kW

投影室1

698192004000

34.1

2490X890X24300.74X2

投彫室

2

25

865001000

15

1300X750X19100.63

投影室5

73.5819200

200035.3

2490X890X24300.74X2

投影设备在启动时会散发出极

高的热量

，为保障投影设备的正常运

行，需尽快将投影设备启动时产生的

大量热量移走，为此工艺要求为每

台投影设备配置专用局部排风机，

风口接在投影设备散热处，

并且考虑

机房正压要求，需同时设置送风机以

维持正压5~10Pao选用排风机参数

根据房间的参数以及选择的排风

机参数，并且送风机的新风引入口要

设置初中效过滤器，选用送风机参数

见表5。

表5各房间送风机型号表

房间

(m

3•h1

)

静

/Pa

转速

/

(r•min1)

功率

/

kW

数量

/台

风机类型

投影室1

4500325

14501.51

管道式送风机

投影室21100200

2360

0.

351

管道式送风机

投影室

52250

29512001.

1

1

管道式送风机

3设备运行调试及原因分析

2016年8月工程施工完成进行设

备调试阶段，由于激光秀表演只在晚

上，所以空调运行调试也根据设备运

行时间重点在夜间演出时进行。

3.1恒温恒湿空调系统初步运行调试

运行调试时，随着室内投影设备

开启，相应的排风机也被启动，维持室

内正压的送风机也开启，配置的机房

恒温恒湿空调也开启并设定到了要求

的温湿度即

温度23

乜，

湿度50%,

运行调试结

果见图3、

图4。

--设包度

MSAS

图3空调系统初步调试温度变化囲线

从结果可以看出，当房间内温度

达到设定的23

乜，但是湿度一直处于

80%

以上，无法满足机房的湿度要求。

于是开启机房空调的除湿优先功能，设

定湿度50%,温度23乜

，运

行

1h

后，湿度降至55%,但

此时温度已达到109,并

且此时室内送风机风管和

机房玻璃窗均出现严重的

结露现象，也无法满足机

房运行的环境要求。

3.2初步运行状态的原因分析

(1)实际湿负荷大于设计湿负

荷。室外设计参数选取按照《民用建

筑供暖通风与空气调节设计规范》

，

曰照夏季通风室外相对湿度设计取值

为75%O

而本项目的实际位置是在海

边，

调试运行时实测室外的空气干球

温度399,相对湿度97%。在此室外

环境条件下，为保持室内正压

，投影设

备开启时打开排风机的同时打开进风

机，这样室外新风带来更多的湿负荷。

(2)实际冷负荷小于设计冷负

荷。机房空调设备选型时根据房间的

计算冷负荷并考虑了设备运行的散热

量。调试运行时发现，

投影设备开启

时会释放出很高的热量，

但投影设备

排风机同时开启后，大部分热量随排

风机的运转都被排除到室外，而设备

选型时未考虑这部分的折减，因此设

计的空调机组的容量是偏大的

。

因此

在机房设定温湿度时，大容量的空调

很快将温度运转到规定值，而本身超

38

Ventilation&airconditioning总第

328期

(通风与空调］

出设计值的湿负荷无法在这么短时间

被去除。

(3)建筑物墙体水分蒸发产生

湿负荷。空调系统调试时，本项目主

体结构完成后不久，并且多数时间处

于日照高湿的天气，

墙体内的水分尚

未蒸发完全。以投影室2为例，投影设

备不运行时，关闭送风机和排风机

，

用恒温恒湿空调和辅助除湿机将房间

内温度调至24.59,湿度53%,关闭

空调和除湿机，观察结果，室内温度

上升缓慢,20min

后温度到25.49,

并且基本稳定，而湿度一直在上升，

这期间内湿度达到75%,而且还在上

升，由此可以推断墙体水分蒸发也产

生大量的湿负荷。

4恒温恒湿空调系统优化调整

4.1优化调整依据和原则

项目调试时实际热湿负荷与设

计热湿负荷有差异。因本项目机房对

环境温度湿度同时具有控制要求，恒

温恒湿空调通用的处理方式为采用新

风和回风混合，经冷却降温至低于室

内露点温度进行去湿处理

，然后通过

再热方式将温度调节到设定温度⑴。

当在一些冷湿负荷不遵循空气处理过

程曲线的场所，无论基于温度优先或

者相对湿度优先的模式进行温湿度控

制，最终都无法达到环境对温湿度要

求的范围叫

综合考虑项目的全年运行时间

段和运行成本。本项目运行时间一

般为四月初开始十月底结束，这样

每年有5个月是处于非运行时间，而

演出季节的演出时段在夜晚20:00到

20:30o分析这样的演出时间安排，考

虑非演出时间投影设备不运行，新风

机不开启，机房内冷湿负荷不足，若

在非演出时段开恒温恒湿空调进行温

湿度控制，将会出现“大马套小车”

的情况，空调设备频繁开启，

不但影

响运行效率与使用寿命，而且造成运

行能耗过高。

4.2优化方案选择

本文建议选择解耦手段，将温度

和热湿处理进行独立控制，其余温湿

度控制也独立进行，

即是简单的温湿

独立控制的空调系统叫对于本项目来

讲，应该在各投影机房增设除湿机，

用来应对夏季高湿天气状况下，恒温

恒湿空调机不能除去的多余湿量，将

热湿负荷分开处理，从而使室内其他

冷湿负荷能遵循机房恒温恒湿空调的

空气处理过程曲线进行消除，这样可

以优化恒温恒湿空调机组选型，避免

原来的过大参数机组配备，

又达到满

足环境要求的目的。

经过计算，根据各机房多余湿量

进行独立除湿机的配置，型号参数见

表6。

表

6各个电气机房除湿机参数

除湿机

房间

除湿就/

(kg•h')

功率/

kW

台

备注

投彫室1

7.64

1

独立除湿机

投影室2

4.22.81

独立除湿机

投形室57.6-I1

独立除湿机

5优化设计后运行调试结果

以投影室

1为例，安装独立除湿机

后，调试日实测室外干球温度339,

相对湿度87%。提前2h对机房的温湿

度进行精准校核控制，从18：00开始

，

开启机房内恒温恒湿空调与除湿机，并

进行温湿度设定：温度设定在23乜，

湿度设定在50%,除湿机湿度设定为

40%o在此设定条件下对投影房进行

了温湿度观察，结果记录：投影设备

开启前，设定温湿度控制下，机房内

温度测试范围在24~26°C,湿度范

围在45%-60%,投影设备开启，相

应送排风机开启后，原控制温湿度参

数不变，结果测试温度范围在24.5-

26.59,湿度范围在48%-66%;基本

满足工艺对温湿度的要求。温度和湿度

变化曲线见图5

、图

6。

1B«O18:3019:0019:30260020:3021^0

仪定泌虞'

C'实測澄吃|C'

图

5室内温度变化曲线rmtfl18Q0

183019:3020-00

■■实测洱哎＜%■设定趕復'%

图6夏季设备运行工况下室内湿度变化曲线

6结语

本文介绍了曰照市

“曰出东方”

海之秀项目电气机房的初步运行调试

结果和原因分析

，并根据机房冷湿负

荷组成与比例以及实际工况对恒温恒

湿空调系统优化设计配置。根据优化

后的调试结果显示，这种针对分工况

冷湿独立控制原理进行优化的系统，

完全能够满足全年范围内电气信息机

房对温湿度的需求，为机房内设备提

供了稳定的温湿度环境。

参考文献：

⑴李志道姮温亘湿工程设计中的几个问题【J1健

筑技术，1983,(11)

:34-35.

⑵徐更.恒温恒湿空调系统能耗分析及节能控

制【JI.建筑设计管理,2010,27(04):

57-59+80.

I3I江亿，刘晓华，张涛.温湿度独立控制空调系

统IM).北京：

中国建筑工^出版社

，2013.