暖通空调设计说明书(暖通空调设计说明书供热)
大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于暖通空调设计说明书的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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本文目录:
一、准备新建原油储油罐办理消防证的程序
设计图纸
1. 设计说明书
1) 工程设计依据2) 建筑规模和设计规范3) 总指标4) 采用新技术、新材料、新设备和新结构情况。5) 具有特殊火灾危险性的消防设计和需要设计审批时解决或确定的问题。
2. 总平面
1) 区域平面图2) 总平面图
3. 建筑、结构
1) 平面图2) 立面图3) 剖面图
4. 建筑电气
1) 消防控制室位置平面图2) 火灾自动报警系统,各层报警系统设置平面图3) 消防电源、配电线
路及电气装置
5. 消防给水和灭火设施
1) 消防给水总平面图2) 各消防给水系统的系统图及平面布置图3) 消防水池和消防泵房平面图4) 其他灭火系统图及平面布置图6. 防烟排烟及暖通空调
1) 锅炉房设备平面布置图2) 其他动力站房平面布置图
7. 装修专业设计图纸
1) 平面图
2) 立面图
3) 剖面图
申请消防设计审核应当提供下列材料
1. 建设工程消防设计审核申报表
2. 建设单位的工商营业执照等合法身份证明文件
3. 新建、扩建工程的建设工程规划可证明文件
4. 设计单位资质证明文件
5. 消防设计文件
1) 消防设计文件应当包括设计说明书,有关专业的设计图纸,主要消防设备、消防产品及有关消防性能要求的构件、建筑材料表,重点反映国家工程建设消防技术标准强制性要求设计内容。
2) 消防设计文件应当按照下列顺序编制排:
5.2.1:封面:项目名称、设计单位、日期
5.2.2:扉页:设计单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人和各专业负责人的姓名,并经过上述人员签署或授权盖章
5.2.3:设计文件目录
5.2.4:设计说明书
6. 配套费复印件
有建设单位到政务审批中心财务政局窗口缴纳消防设施配套费领取收据,凭此收据到财政局领取正规发票。
施工
1. 有建设单位组织各施工单位技术人员进行图纸会审,有设计院进行设计交底
2. 各专业进行施工,施工资料跟进,工程安装完成,系统调试
3. 工程竣工,甲方验收
4. 各专业施工资料归档
5. 各专业编制施工图纸
竣工移交
工程竣工后,由建设单位、使用单位、施工单位对现场安装设备进行清点,清点无误后,三方在移交单上签字、盖章
专业检测单位检测
1. 检测内容包括消防设施检测和电气检测,由建设单位检测费用
2. 检测不合格进行整改,整改合格后出具合格报告
申报消防验收应提供下列材料
1. 建设单位消防验收申报表
2. 工程竣工验收报告(提供给建委的完工资料:报档案馆的全套)
3. 消防产品质量合格证明文件
4. 有消防性能的建筑构件、建筑材料、室内装修材料符合国家标准或者行业标准的证明文件,出厂合格证(上述材料由专业部门检测,费用由送检材料相关单位缴纳)
5. 消防设施。电气防火技术检测合格证明文件
6. 施工、监理、检测单位的合法身份证明文件
7. 火灾公共责任险(人保,公众聚集场所)
8. 消防设施配套费复印件
9. 消防审核意见书复印件
10. 检验记录
11. 竣工图纸(加盖竣工章)
12. 建设单位法人身份证复印件、委托书、委托人身份证复印件
开业消防检查意见
开业消防检查意见由工程所在地消防主管部门出具,合格后出具的就是消防证。
二、建筑初步设计方案要包括哪些东西
城乡建设部文件建质[2008]216号关于印发《建筑工程设计文件编制深度规定》(2008年版)的通知
3 初步设计
3.1.1 初步设计文件
1 设计说明书,包括设计总说明、各专业设计说明。对于涉及建筑节能设计的专dk,其设计说明应有建筑节能设计的专项内容;
2 有关专业的设汁图纸;
3 主要设备或材料表;
4 工程概算书;
5 有关专业计算书(计算书不属于必须交付的设计文件,但应按本规定相关条款的要求编制)。
3.1.2 初步设计文件的编排顺序。1 封面:项目名称、编制单位、编制年月;
2 扉页:编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人和各专业负责人的姓名,并经上述人员签署或授权盖章;3 设计文件目录;4 设计说明书;5 设计图纸(可单独成册);6 概算书(应单独成册)。
3.3 总平面
3.3.1 在初步设计阶段,总平面专业设计文件应包括设计.说明书、设计图纸。
3.3.2 设计说明书。
1 设计依据及基础资料。
1)摘述方案设计依据资料及批示中与本专业有关的主要内容;
2)有关主管部门对本工程批示的规划许可技术条件(用地性质、道路红线、建筑控制线、城市绿线、用地红线、建筑物控制高度、建筑退让各类控制线距离、容积率、建筑密度、绿地率、日照标准、高压走廊、出入口位置、停车泊位数等),以及对总平面布局、周围环境、空间处理、交通组织、环境保护、文物保护、分期建设等方面的特殊要求;
3)本工程地形图编制单位、日期,采用的坐标、高程系统;
4)凡设计总说明中已阐述的内容可从略。
2 场地概述。
3 总平面布置。
4 竖向设计。
5 文通组织。
6 主要技术经济指标表(表3. 3.2)。
注:1 当工程项目(如城市居住区)有相应的规划设计规范时.技术经济指标的内容应按其执行;2 计算容积率时,通常不包括±0.00以下地下建筑面积。
3.3. 3 设计图纸。
1 区域位置图(根据需要绘制)。
2 总平面图。
3 竖向布置图。
3. 4 建 筑
3. 4. 1 在初步设计阶段,建筑专业设计文件应包括设计说明书和设计图纸。
3.4.2 设计说明书。
2 设计概述。
3 多子项工程中的简单子项可用建筑项目主要特征表(表3.4-2)作综合说明。
4 对需分期建设的工程,说明分期建设内容和对续建、扩建的设想及相关措施。
5 幕墙工程、特殊屋面工程及其他需要另行委托设计、加工的工程内容的必要说明。
6 需提请审批时解决的问题或确定的事项以及其他需要说明的问题。
7 建筑节能设计说明;
3. 4. 3 设计图纸、
1 平面图。
2 立面图。应选择绘制主要立面,立面图上应标明:
3 剖面图。剖面应剖在层高、层数不同、内外空间比较复杂的部位(如中庭与邻近的楼层或错层部位),剖面图应准确、清楚地绘示出剖到或看到的各相关部
分内容,并应表示:
4 对于贴邻的原有建筑,应绘出其局部的平、立、剖面。
3.5 结 构
3.5.1 在初步设计阶段,结构专业设计文件应包括设计说明书、设计图纸和计算书。
3.5.2 设计说明书。
1 工程概况。
2 设计依据:
3 建筑分类等级。应说明下列建筑分类等级及所依据的规范或批文:
4 主要荷载(作用)取值:
5 上部及地下室结构设计。
6 地基基础设计。
7 结构分析,
8 主要结构材料。包括混凝土强度等级、钢筋种类、砌体强度等级、砂浆强度等级、钢绞线或高强钢丝种类、钢材牌号、特殊材料或产品(如成品拉索、锚具、铸钢
件、成品支座、阻尼器等)的说明等。
9 其他需要说明的内容。
1)必要时应提出的试验要求,如风洞试验、振动台试验、节点试验等;
2)进一步的地质勘察要求、试桩要求等;
3)尚需建设单位进一步明确的要求;
4)对需要进行抗震设防专项审查和其他专项论证的项目应明确说明;
5)提请在设计审批时需解决或确定的主要问题。
3.5.3 设计图纸。
1 基础平面图及主要基础构件的截面尺寸;
2 主要楼层结构平面布置图,注明主要的定位尺寸、主要构件的截面尺寸;结构平面图不能表示清楚的结构或构件,可采用立面图、剖面图,轴测图等方法表示;
3 结构主要或关键性节点、支座示意图;
4 伸缩缝、沉降缝、防震缝、施工后浇带的位置和宽度应在相应平面图中表示。
3.5.4 计算书。计算书应包括荷载统计,结构整体计算、基础计算等必要的内容,计算书经校审后保存。
3.6 建筑电气
3.6.I 在初步没计阶段,建筑电气专业设计文件应包括设计说明书、设计图纸、主要电气设备表、计算书。
3. 6.2 设计说明书。
1 设计依据。
2 设计范围。
1)根据设计任务书和行关设计资料说明本专业的设计内容,以及与相关专业的设计分工与分工界面;
2)拟设置的建筑电气系统。
3 变、配、发电系统。
4 照明系统。
5 电气节能和环保,
S 防雷。
7 接地及安全措施。
8 火灾自动报警系统。
9 安全技术防范系统。
10 有线电视和卫星电视接收系统。
11 广播、扩声与会汉系统,
12 呼应信号及信息显示系统。1)系统组成及功能要求(包括有线或无线);2)显示装置、时钟等安装部位、种类;3)设备规格;4)传输线缆选择及敷设方式。
13 建筑设备监控系统;1)系统组成及控制功能;2)确定机房位置、设备规格;3)传输线缆选择及敷设要求。
14 计算机网络系统。1)系统组成及网络结构;2)确定机房位置、网络连接部件配置;3)网络操作系统,网络应用及安全;4)传输线缆选择及敷设要求。
15 通信网络系统。1)根据工程性质、功能和近远期用户需求,确定电话系统的组成、电话配线形式,配线设备的规格;2)当设置电话交换总机时,确定电话机房的位置、电话中继线数量及各专业技术要求;3)传输线缆选择及敷设要求;4)确定市话中继线路的设计分工、中继线路敷设和引入位置;5)防雷接地、工作接地方式及接地电阻要求。
16 综合布线系统。1)根据建设工程项目的性质、功能和近期需求、远期发展,确定综合布线的组成以及设置标准;2)确定综合布线系统交换、配线设备规格;3)传输电缆的选择和敷设要求。
17 智能化系统集成。1)集成形式及要求;2)设备选择。
18 其他建筑电气系统。1)系统组成及功能要求;2)确定机房位置、设备规格;3)传输线缆选择从敷设要求。
19 需提请在设计审批时解决或确定的主要问题。
3.6.3 设计图纸。
I 电气总平面图(仅有单体设计时.可无此项内容)。
2 变,配电系统。1)高、低压供电系统图:注明开关柜编号、型号及回路编号、 次回路设备型号、设备容量、计算电流,补偿容量、导体型号规格、用户名称、二次
回路方案编号;2)平面布置吐:应包括高低压开关柜、变压器、母干线、发电机、控制屏、直流电源及信号屏等设备平面布置和主要尺寸,图纸应有比例;3)标示房间层高、地沟位置、标高(相对标高)i
3 配电系统(一般只绘制内部作业草图,不对外出图)。包括主要干线平面布置图、竖向干线系统图(包括配电及照明干线、变配电站的配出回路及回路编号)。
4 照明系统。对于特殊律筑,如大型体育场馆、大型影剧院等,应绘制照明平面图。该平面图应包括灯位(含应急照明灯)、灯具规格,配电箱(或控制箱)位置,不
需连线。
5 火灾自动报警系统。1)火灾自动报警系统图;2)消防控制室设备布置平面图。
6 通信网络系统。1)电话系统图;2)电话机房设备布置图,
7 防雷系统、接地系统。一般不出图纸,特殊工程只出顶视平面图、接地平面图。
8 其他系统。1)各系统所属系统图;2)各控制室设备平面布置图(若在相应系统图中说明清楚时,可不出此图)。
3. 6.4 主要电气设备表。注明设备名称、型号、规格,单位、数量。
3. 6.5 计算书。1 用电设备负荷计算;2 变压器选型计算;3 电缆选型计算;4 系统短路电流计算;5 防雷类别的选取或计算,避雷针保护范围计算;6 照度值和照明功率密度值计算;7 各系统计算结果尚应标示在设计说明或相应图纸中;8 因条件不具备不能进行计算的内容,应在初步设计中说明,井应在施工图设计时补算。
3.7 给水排水
3.7.1 在初步设计阶段,建筑工程给水排水专业设计文件应包括设计说明书、设计图纸、主要设备器材表、计算书。
3.7.2 设计说明书。 1 设计依据。1)摘录设计总说明所列批准文件和依据性资料中与本专业设计有关内容;2)本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准(包括标准的名称,编号、年号和版本号);3)设计依据的市政条件;4)建筑和有关专业提供的条件图和有关资料。
2 工程概况:工程项目设置,建筑防火类别,建筑功能组成、建筑面积(或体积)、建筑层数、建筑高度以及能反映建筑规模的主要技术指标,如旅馆的床位数,剧
院、体育馆等的座位数,医院的门诊人数和住院部的床位数等。
3 设计范围,根据设计任务书和有关设汁资料,说明用地红线(或建筑红线)内本专业设计的内容和由本专业技术审定的分包专业公司的专项设计内容;当有其他单位
共同设计时。还应说明与本专业有关联的设计内容。
4 建筑室外给水设计。
5 建筑室外排水设计。
1)现有排水条件简介:当排入城市管渠或其他外部明沟时,应说明管渠横断面尺寸大小、坡度、排入点的标高,位置或检查井编号。当排入水体(江,
河、湖、海等)时,还应说明对排放的要求、水体水文情况(流量,水位);
2)说明设计采用的排水制度(污水、雨水的分流制或合流制)、排水出路:如需要提升,则说明提升位置,规模、提升设备选型及设计数据、构筑物形
式、占地面积、紧急排放的措施等;
3)说明或用表格列出生产、生活排水系统的排水量(。当污水需要处理时,应说明污水水质、处理规模、处理方式、工艺流程、设备选型、构筑物概况
以及处理后达到的标准等;
4)说明雨水排水采用的暴雨强度公式(或采用的暴雨强度)、重现期、雨水排水量等;
5)管材、接口及敷设方式。
6 建筑室内给水排水设计。
7 节水、节能减排措施:说明高效节水、节能减排器具和设备及系统设计中采用的技术措施等。
8 对有隔振及防噪声要求的建筑物、构筑物,说明给排水设施所采取的技术措施;
9 对特殊地区(地震、湿陷性或胀缩性上、冻土地区、软弱地基)的给水排水设施,说明所采取的相应技术措施。
10 对分期建设的项目,应说明前期、近期和远期结合的设计原则和依据性资料。
11 需提请在设计审批时解决或确定的主要问题。
12 施工图设计阶段需要提供的技术资料等。
3 7.3 设计图纸(对于简单工程项目初步设计阶段—般可不出图)。
1 建筑室外给水排水总平面图。
1)全部建筑物和构筑物的平面位置、道路等,并标出主要定位尺寸或坐标、标高,指北针(或风玫瑰图)、比例等;
2)给水排水管道平面位置,标注出干管的管径、排水方向;绘出闸门井、消火栓扑、水表井、检查井、化粪池等和其他给排水构筑物位置;
3)室外给水排水管道与城市管道系统连接点的控制标高和位置;
4)消防系统、中水系统、冷却循环水系统、重复用水系统、雨水利用系统的管道平面位置,标注出干管的管径;
5)中水系统、雨水利用系统构筑物位置、系统管道与构筑物连接点处的控制标高。
2 建筑给水排水局部总平面图。
3 建筑室内给水排水平面图和系统原理图。
3. 7. 4 主要设备器材表。列出主要设备器材的名称、性能参数、计数单位、数量,备注使用运转说明(宜按子项分别列出)。
3. 7. 5 计算书。1 各类用水量和排水量计算;2 中水水量平衡计算;3 有关的水力计算及热力计算;4 设备选型和构筑物尺寸计算。3. 8 采暖通风与空气调节
3.8.1 在初步没计阶段,采暖通风与空气调节设计文件应有设计说明书,除小型、简单工程外,初步设计还应包括设计图纸、设备表及计算书。
3.8. 2 设计说明书。
1 设计依据。
2 简述工程建设地点、规模、使用功能、层数、建筑高度等。
3 设计范围。根据设计任务书和有关设计资料,说明本专业设计的内齐、范围以及与有关专业的设计分工。
4 设计计算参数。
5 采暖。6 空调。7 通风。8 防排烟及暖通空调系统的防火措施。9 节能设计。按节能设计要求采用的各项节能措施。
注:1 节能措施包括计量,调节装置的配臂、全空气空调系统加大新风比数据、热回收装置的设置、选用的制冷和供热设备的性能系数或热效率(不低于节能标准要求)、变风量或变水量设计等;
2 节能设计除满足现行国家节能标准的要求外,还府满足工程所在省、市现行地方节能标准的要求。
10 废气排放处理和降噪、减振等环保措施。
11 需提请在设计审批时解决或确定的主要问题。
3. 8.3 设备表。列出主要设备的名称、性能参数、数量等(参见表3. 8.3)。
3. 8.4 设计图纸。
1 采暖通风与空气调节初步设计图纸一般包括图例、系统流程图、主要平面图。各种管道、风道可绘单线图。
2 系统流程图包括冷热源系统、采暖系统、空调水系统、通风及空调风路系统、防排烟等系统的流程。应表示系统服务区域名称、设备和主要管道、风道所在区域和楼层,标注设备编号、主要风道尺寸和水管干管管径,表示系统主要附件、建筑楼层编号及标高。
注:当通风及控凋风道系统、防排烟等系统跨越楼层不多.系统简单,且在平面图中可较完整地表示系统时。可只绘制平面图,不绘制系统流程图。
3 采暖平面图。绘出散热器位置、采暖干管的入口、走向及系统编号。
4 通风、空凋、防排烟平面图。绘出设备位置,风道和管道走向、风口位置,大型复杂工程还应标注出主要干管控制标高和管径,管道交叉复杂处需绘制局部剖面。
5 冷热源机房平面图。绘出主要设备位置、管道走向。标注设备编号等。
3.8. 5 计算书。对于采暖通风与空调工程的热负荷、冷负荷、风量、空调冷热水量、冷却水量及主要设备的选择,应做初步计算。
3. 9 热能动力3.9. 1 在初步设计阶段,热能动力专业设计文件应有设计说明书,除小型、简单工程外,初步设计还应包括设计图纸、主要设备表、计算书。3. 9.2 设计说明书。1 设计依据。1)本专业设汁所执行的主要法规和所采用的主要标准(包括标准的名称、编号、年号和版本号);2)与本专业设计有关的批准文件和依据性资料(水质分析、地质情况、地下水位、冻土深度、燃料种类等);3)其他专业提供的设计资料(如总平面布置图、供热分区、热负荷及介质参数、发展要求等)。2 设计范围。
1)根据设计任务书和有关设计资料,说明本专业承担的设计范围和分工(当有具他单位共同设计时);2)对今后发展或扩建的考虑;3)改建、扩建工程,应说明对原有建筑、结构、设备等的利用情况。3 锅炉房。1)热负荷的确定及锅炉形式的选择:确定计算热负荷,列出各热用户的热负荷表;确定供热介质及参数;确定锅炉形式、规格、台数,并说明备用情
况及冬夏季运行台数;
2)热力系统:应说明热力系统,包括热水循环系统、蒸汽及凝结水系统、水处理系统、给水系统、定压补水方式、排污系统、供热调节方式、各种水
泵的台数及备用情况等;
3)燃料系统:说明燃料种类、燃料低位发热量、燃料来源及烟气排放;当燃料为煤时,说明煤的种类,确定煤的处理设备、计量设备及输送设备,确定烟气的除尘、脱硫设备,确定除渣设备;当燃料为油时,说明油的种类,简介燃油系统,说明油罐位置、大小、数量,油的储存时间利运输方式;当燃料为燃气时,说明燃气种类,确定燃气压力,确定调压站位置;
4)技术指标:列出建筑面积、供热量、供汽量、燃料消耗量、灰渣排放量、软化水消耗量、自来水消耗量及电容量等。
4 其他动力站房。
1)热交换站:说明加热、被加热介质及参数;确定供热负荷;简述热力系统,包括热水循环系统、蒸汽及凝结水系统、水处理系统、定压补水方式等;确定换热器及其他配套辅助设备;
2)柴油发电机房:说明供油系统及排烟方式;
3)燃气调压站:确定调压站位置,确定燃气用气量,简述调压站流程,确定调压器前后参数,选择调压器;
4)气体站房:说明各种气体的用途、用量和参数,简述供气系统,选择主要设备;
5)气体瓶组站:确定气体用途、用量,简述调压和供气方式,简述瓶组站流程,确定调压器前后参数,确定瓶组容量及数量。
5 室内管道:确定各种介质负荷及其参数,说明管道及附件的选择,说明管道敷设方式,选择管道的保温及保护材料。
6 室外管网:确定各种介质负荷及其参数,说明管道走向及敷设方式,选择管材及附件,说明防腐方式,选择管道的保温及保护材料。
7 节能、环保、消防、安全措施等。
8 需提请设计审批时解决或确定的主要问题。
3.9.3 设计图纸。
1 锅炉房。
1)热力系统图:表示由热水循环系统、蒸汽及凝结水系统、水处理系统、给水系统、定压补水方式、排污系统等内容;标明图例符号、主要管径、介质流向且设备编号(应与设备表中编号一致);标明就地安装测量仪表位置等;
2)平面图:绘制锅炉房、辅助间及烟囱等的平面图,注明建筑轴线编号、尺寸、标高和房间名称;并布置主要设备,注明定位尺寸及设备编号(应与设备表中编号一致)。对较大型锅炉房,根据情况绘制表示锅炉房及相关构筑物的尺寸及相对位置的区域布置图。
2 其他动力站房:绘制平面布置图及系统原理图。
3 室内外动力管道:室外动力管道根据需要绘制平面走向图。
3. 9. 4 主要设备表。列出主要没备名称、性能参数、单位和数量等,对锅炉设备应注明锅炉效率。3. 9.5 计算书。包括负荷计算、主要设备选型计算、水电和燃料的消耗量计算、主要管道的水力计算等,并将主要计算结果列入设计说明书中有关部分。
3.10 概 算3.10.1 建设项目设计概算是初步设计文件的重要组成部分。概算文件应单独成册。设计概算文件由封面、签署页(扉页)、编制说明、建设项目总概算表、其他费用表、单项工程综合概算表、单位工程概算书等内容组成。
3.10.2 封面、签署页(扉页),参照第3.1.2条。
3,10.3 概算编制说明。
1 工程概括:简述建设项目的建设地点、设计规模、建设性质(新建、扩建或改建)和项目主要特征等。
2 编制依据:
3 概算编制范围。
4 其他特殊问题的说明。
5 概算成果说明。
3.10.4 建设项目总概算表。由工程费用、其他费用、预备费及应列入项目概算总投资中的相关费用组成。第一部分:工程费用。按各单项工程综合概算表汇总组成。
第二部分:其他费用。包括建设用地费、场地准备及临时设施费、建设单位管理费、勘察设计费、设计咨询费、施工图审查费、配套设施费、研究试验费、前期工作
费,环境影响评价费、工程监理费、招标代理费、工程保险费、办公和生活家具购置费、人员培训费、联合试运转费等。
第三部分:预备费。包括基本预备费和价差预备费。
第四部分:应列入项目概算总投资中的相关费用。包括建设期贷款利息、铺底流动资金、固定资产投资方向调节税。
3.10.5 其他费用表。列明费用项目名称、费用计算基数、费率、金额及所依据的国家和地方政府有关文件、文号。
3. 10. 6 单项工程综合概算表。按每一个单项工程内各单位工程概算书汇总组成。表中要表明技术经济指标,经济指标包括计量指标单位、数量、单位造价。
3.10.7 单位工程概算书。由建筑(土建)工程、装饰工程、机电设备及安装工程、室外工程等专业的工程概算书组成。
1 建筑工程概算书根据第3.10.3条的编制依据,由分部分项工程内容组成,并按规定计价。
2 装饰工程概算书根据第3.10.3条的编制依据,由分部分项工程内容组成,并按规定计价。
3 机电设备及安装工程由建筑电气、给水排水、采暖通风与空气调节、热能动力等专业组成。各专业概算书根据第3,10.3条的编制依据,由分部分项工程内容组成,并按规定计价。
4 室外工程由土石方工程、道路工程、广场工程、围墙、大门、室外管线、园林绿化等项组成。各专业概算书根据第3.10.3条的规定计价。
初步设计阶段,单位工程概算书一般应考虑零星工程费。
三、大型舒适性空调安装调试施工方案设计
参考资料:
通常是国内的施工组织设计,包括施工方案、方法、进度、质量、安全、项目部组成、人员资历、工程进度,材料设备的进场计划,劳动力安排等,一句话:怎么干这个工程。
请参阅:http://zhidao.baidu.com/question/23165979.html
四、冷热源系统及空调风系统的运行调节和自动控制的要求
三晶变频器在中央空调和采暖通风空调系统的应用
一、中央空调和HVAC的应用背景
(一)概述
1、中央空调的概念
中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域,在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统,其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负载选定的,且再留有充足裕量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中,无论季节、昼夜和用户负载的怎样变化,各电动机都长期固定在工频状态下全速运行,造成了能量的巨大浪费。近年来由于电价的不断上涨,使得中央空调系统运行费用急剧上升,致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例,加之目前各生产、服务业竞争激烈,多数企业利润空间不够理想,因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。
据统计,中央空调的用电量占各类大厦总用电量的70%以上,其中中央空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20%~40%,故节约低负载时压缩机系统和水系统消耗的能量,具有很重要的意义。所以,随着负载变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负载调节的压缩机系统应运而生,并逐渐显示其巨大的优越性。采用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态,更重要的是通常其节能效果高达30%以上,能带来良好的经济效益。
中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒(冷冻和冷热)循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂(冷媒介质如R134a、R22等)压缩成液态后送蒸发器中,冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换,这样原来的常温水就变成了低温冷冻水,冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量,产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间,从而达到降温的目的。冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后,再被送到冷凝器中去恢复常压状态,以便冷媒在冷凝器中释放热量,其释放的热量正是通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后,再将这已变热的冷却水送到冷却塔上,由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷,与大气之间进行充分热交换,使冷却水变回常温,以便再循环使用。在冬季需要制热时,中央空调系统仅需要通过冷热水泵(在夏季称为冷冻水泵)将常温水泵入蒸气热交换器的盘管,通过与蒸气的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中,即可实现向用户提供暖热风。
2、HVAC的概念
HVAC的概念包括采暖(Heating)、通风(Ventilation)、空调(Air Condition),因此与中央空调相比具有更广义的概念。HVAC是人与环境这对矛盾对立统一关系历经漫长岁月发展所凝聚而成的一种重要的环境与保障技术。HVAC定义如图1所示。
图1:HVAC定义
(1)供暖(Heating)
1)系统组成:热源、散热设备、输热管道、调控构件等。
2)技术职能:输入热能至空间,补偿其热损失,到达室内温度要求。
(2)通风(Ventilation)
1)系统组成:通风机、进排或送回口、净化装置、风道与调控构件等。
2)技术职能:通风换气、防暑降温、改善室内环境、防止内外环境污染。
(3)空气调节(Air Conditioning)
1)系统组成:冷热源、空气出来设备与末端装置、风机、水泵、管道、风口、调控构件等。
2)技术职能:依靠经过全面处理并且适宜参数与良好品质的空调介质与受控环境空间进行能量、质量
的传递与交换,实现对室内空气温度、湿度、速度、洁净度和其他参数的按需调控。
3)系统分类:一次回风、二次回风、全新风。
经过多年的发展,HVAC的应用已经深入到国民经济的各个部门,对促进经济发展、提高人民生活水平起到重要保证作用,有时甚至是关键性的保证作用。
在HVAC中的节能观念并不是以降低环境或抑制能量需求来换取节能,而是通过综合资源规划(IRP)方法和能源需求侧管理(DSM)技术的应用,提高建筑的能量效率,用有限的资源和最小的能量消费代价获得最大的社会、经济效率,满足日益增长的环境需求。
(二)变频器在中央空调中的应用
同时具有精确控制和大幅度节能的特点,因此也成为中央空调系统和HVAC的标准控制手段。
在中央空调系统中加装变频器时要考虑的问题完全不同于工业应用,一般来说,在装有中央空调的高档公共设施里有大型电子敏感设备,如计算机系统、电视接收系统和电信网络系统。这就要对变频传动装置提出工业环境中不需要考虑的特殊要求,即电磁兼容问题。
以变频器为主组成的中央空调绿色智能控制系统,可实现温度、温差、压力、压差、湿度、流量等多种参数集中控制,通过自动能量优化软件可使暖通空调系统中的综合节电率达到50%左右。同时,由于电磁兼容性好,因此能减少对周边电路仪器的干扰并降低噪声,而且其内置直流电抗器还可有效抑制谐波,提高功率因数。
以三晶SAJ8000G为例,在机场、广电大楼、医院、地铁等高档场合得到广泛应用。该系统集数据传感、双PID控制和控制执行于一体,反馈值及给定值可直接按单位设定;内置RS485通信协议,可直接接收Modbus协议,并留有选件接口,成功解决了传统变频器运用于暖通空调系统设备配置庞杂的问题;能实现春夏秋冬4种运行模式转换,具有一机多控、远程控制和现场控制多重控制功能,既能满足楼宇自控对风机水泵的要求,又不失楼宇自控系统出现故障时现场独立操作的灵活性。
在中央空调系统中,用变频器进行流量(风量)控制时,可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的,其冷却泵、冷冻泵也是按单台设备的最大工况来考虑的,在实际使用中有90%多的时间,冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。如果用阀门、自动阀调节,不仅会增大系统节流损失,而且调节是阶段性的,会造成整个空调系统工作在波动状态,而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题,还可实现自动控制,并可通过变频节能收回投资。同时,变频器的软起动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节,使系统工作状态稳定,并延长机组及网管的使用寿命。
(三)变频器在供热系统中的应用
在供热系统中,变频器可用于热力站循环泵、补水泵和锅炉房的鼓引风机、循环泵等耗能负载的水量,风量调节,可使热网供热质量稳定高效,能有效避免局部热网过冷过热问题,还能消除鼓引风机风门产生的噪声,减轻了工人的劳动强度,较大幅度地降低了系统的维护费用。
通过变频器内置直流电抗器能使功率因数接近于1,并可有效抑制谐波,避免对周围设备的电磁干扰,更为重要的是具有自动能量优化功能,可大量节约能源。
二、中央空调水循环系统的控制设计
大部分建筑物在一年当中,只有几十天时间,中央空调处于最大负载。中央空调冷负载,始终处于动态变化之中,如每天早晚、每季交替、每年轮回、环境及人文等,实时影响中央空调冷负载。一般,冷负载在5%~60%范围内波动,大多数建筑物每年至少70%是处于这种情况,而大多数中央空调,因系统设计多数以最大冷负载为最大功率驱动。这样,造成实际需要冷负载与最大功率输出之间的矛盾,产生巨大能源浪费,增加经营的成本,降低经营竞争力。
下面介绍了一种新颖的智能变频控制设备,它采用国际上最为流行的成熟的交流调速技术、PLC控制技术,能对中央空调的泵组实现全自动闭环控制。由于采用了先进的SAJ8000G系列可编程序控制器,并可通过中文文本操作器(或触摸屏)进行简洁明了的操作和控制,从而决定了本控制方式不仅在系统的抗扰性、可靠性上大有保证,而且在操作的界面上更符合HMI标准。
(一)中央空调系统的控制方式概述
图2所示为中央空调水循环控制系统的构成,主要分为冷冻主机、冷冻水(热水)循环系统、冷却水循环系统,智能变频柜主要控制的对象为冷冻水(热水)回路和冷却水回路。
图2:中央空调水循环控制系统的构成
1、冷冻水循环的控制
冷冻水循环系统由冷冻水泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻水泵加压送入冷冻水管道,在房间内进行热交换,带走房间内热量,从而使房间内的温度下降。
冷冻水泵的控制方式为:最高层(或最不利端)压力控制。
在高层的中央空调系统中, 各层的空调机是相对应于热负载的变动开闭冷水进口阀, 以调节室温
的,由于冷冻水的流量经常发生变化,会引起最高层水压的较大变化,因此为了解决该问题,应控制冷水泵的出水阀,以保持最高层水压大致恒定。但大多数应用场合,都是保持出水阀门开度一定,任随压力变化的,如果这样,会导致压力损失,效率低。此时,若采用转速控制,以保持最佳压力,则可防止压力损失并较大幅度提高效率并取得好的节能效果。
2、冷却水循环的控制
冷却水循环系统由冷却水泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组成进行热交换,在水温冷却的同时,必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收,使冷却水温度升高。冷却水泵将升了温的冷却水压入冷却塔,使之在冷却塔中与大气进行热交换,然后再将降了温的冷却水,送回到冷水机组。如此不断循环,带走冷水机组释放的热量。
冷却水泵的控制方式为:恒温差控制。
由于冷却塔的水温是随环境温度而变化的,其单侧水温不能准确地反映冷冻机组产生热量的多少,所以,对到冷却水泵,以进水和回水的温差作为控制依据,实现进水和回水间的恒温差控制是比较合理的。温差大,说明冷冻机组产生的热量大,应提高冷却泵的转速,增大冷却水的循环速度;反之则应该降低转速。
(二)中央空调水循环控制系统的PLC、变频器及人机界面
1、PLC控制原理
关于中央空调水循环系统的PLC控制原理如图3所示,包括DP210人机界面、PLC的K80S CPU模块和G7F——ADHA模拟量模块。其中DP210人机界面负责数据设定(压差或温差设定)、数据显示(温度、温差、压力、压差)、状态设定和显示,以及维修说明书等帮助材料;K80S-CPU模块负责包括内置PID的顺序程序控制;G7F——ADHA模拟量模块为2入1出,输入量为温度1和2或压力1和2(1:进水回路;2:出水回路),输出量为电动机转速信号(控制变频器的信号)。
图3:中央空调水循环系统的PLC控制原理
2、模拟量和PID控制
本系统采用K80S PLC内置的PID功能。所谓PID控制,就是使一个过程按预设值(SV)保持其为稳定状态的控制过程,通过设定值SV和过程反馈值PV进行比较,当两项值有差别时,控制器输出执行值MV来减少这种差异。PID包括3个控制量:比例P、积分I、微分D。
K80S PLC的内置PID具有如下的功能:
(1)PID功能内置于CPU中,不需要分开的PID模块,使用指令PID8或PIDAT就可以执行PID功能;
(2)向前向后运行都有效;
(3)可任意选择P操作、PI操作、PID操作和ON/OFF操作;
(4)手动输出有效,用户可以定义强制输出;
(5)通过正确的参数设定,无论外界有无干扰,都可以保持稳定的运行;
(6)根据系统特性运行扫描时间(PID控制器从执行机构得到采样值的时间间隔)是可变的。
由中央空调水循环系统的控制图可以看出,本智能控制设备采用恒压或恒温差PID控制,模拟信号输入和输出通过G7F——ADHA模块,设定数据通过DP210操作,具体示意如图4所示。
3、变频器选型
由于本系统采用PLC的PID控制功能,所以对变频器的选型并无特殊要求,只需选用通用变频器,如SAJ8000G系列变频器。
图4:PID控制示意
(三)节能预估
根据流体力学原理,流量Q与转速n的一次方成正比,管压H与转速n的二次方成正比,轴功率与转速 n的三次方成正比。
当所需要流量减少,离心泵转速降低时,其功率按转速的三次方下降。当所需流量为额定流量的80%时,转速也下降为额定转速的80%,而轴功率降为51.2%;当所需流量为额定流量的50%时,轴功率降为12.5%。当然,转速降低时,效率也会有所下降,同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。 即使如
此,这种节电效果也非常可观。
综合实际运行效果,对冷冻泵拖动系统、冷却泵拖动系统、风机(包括室内风机和冷却塔风机)拖动系统实施变频控制后的基本节能效果为35%~55%,最小节能为35%,最大达55%。
三、中央空调变频风机的几种控制方式
目前的中央空调系统中,变频风机正在被广泛使用,其中如下突出的优点:节能潜力大,控制灵活,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等。然而变频风机系统需要精心设计、精心施工、精心调试和精心管理,否则有可能产生诸如新风不足、气流组织不好、房间负压或正压过大、噪声偏大、系统运行不稳定、节能效果不明显等一系列问题。
下面介绍在中央空调中变频风机的几种控制方式的原理和适用场合。
(一)变频风机的静压PID控制方式
送风机的空气处理装置是采用冷热水来调节空气温度的热交换器,冷、热水是通过冷、热源装置对水进行加温或冷却而得到的。大型商场、人员较集中且面积较大的场所常使用此类装置。图5所示给出了一个空气处理装置中送风机的静压控制系统。
在第一个空气末端装置的75%~100%处设置静压传感器,通过改变送风机入口的导叶或风机转速的办法来控制系统静压。如果送风干管不只一条,则需设置多个静压传感器,通过比较,用静压要求最低的传感器控制风机。 风管静压的设定值(主送风管道末端最后一个支管前的静压)一般取250~375Pa之
间。若各通风口挡板开起数增加,则静压值比给定值低,控制风机转速增加,加大送风量;若各通风口挡板开启数减少,静压值上升,控制风机转速下降,送风量减少,静压又降低,从而形成了一个静压PID控制的闭环。
图5:一个空气处理装置中送风机的静压控制
在静压PID控制算法中,通常采用两种方式,即定静压控制法和变静压控制法。定静压控制法是系统控制器根据设于主风道2/3处的静压传感器检测值与设定值的偏差,变频调节送风机转速,以维持风道内静压一定。变静压控制法即利用DDC数据通信技术,系统控制器综合各末端的阀位信号,来判断系统送风量盈亏,并变频调节送风机转速,满足末端送风量需要。由于变静压控制法在部分负载下风机输出静压低,末端风阀开度大,因此风机节能效果好、噪声低,同时又能充分保证每个末端的风量需要。
控制管道静压的好处是有利于系统稳定运行并排除各末端装置在调节过程中的相互影响。此种静压PID控制方式特别适合于上下楼层或被隔开的各个房间内用一台空气处理装置和共用管道进行空气调节的场合,如商务大厦的标准办公层等。
四、总结
中央空调水循环控制系统采用恒参数(压力、压差、温度、温差等)工作,当参数减小或增加时,本自动化系统通过降低或增加水泵转速减小或增加供水(或风)量,以保持空调管网参数恒定,从而达到高效节能目的。
本系统具有以下特点:
(1)自动化程度高,功能齐全,使用、管理简便;
(2)采用了先进优质的进口变频器和PLC,数字化操作、直观简便,无须人员看管;
(3)循环软起动采用自补偿切换技术,系统电器及机械冲击小,能显著延长电控元器件及水泵的寿命;
(4)有定时的开关机功能;
(5)有定时换泵功能;
(6)有自动巡检功能;
(7)有故障自诊功能;
(8)设备紧凑、占地少、节省投资;
(9)界面友好、方便实用。
仅供参考!
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