某私人酒窖的空調(diào)方案設(shè)計

楊佳玲

摘要：本文介紹了某私人酒窖的空調(diào)方案評定過程，根據(jù)甲方提資結(jié)合項目實際情況從冷熱源匹配，空調(diào)末端形式以及酒窖空調(diào)特性等方面綜合評定酒窖的空調(diào)方案，并提出了合理可行的建議。

關(guān)鍵詞：空調(diào)方案;酒窖空調(diào);輻射板供冷;結(jié)露;濕工況

1項目概況：

該項目位于廣州某私人會所，建筑的耐火等級為地下一級，地上二級。建筑共八層，其中地下一層，地上七層，酒窖設(shè)置于負(fù)一層位置，設(shè)計面積112平米，層高5.1米。

2方案初步確定：

2.1設(shè)計參數(shù)：

室外設(shè)計參數(shù)：項目位于廣州，該地區(qū)夏季空調(diào)室外干球計算溫度34.2℃，空調(diào)室外濕球計算溫度 27.8℃;

室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：一般理想儲存條件下的溫度是8-16℃，濕度60～70%左右。葡萄酒存放時間數(shù)周存放溫度可以10-18℃左右，長期存放溫度宜8-16℃左右。白酒存放溫度10-16℃，最高不能超過24℃。

2.2甲方提資：

根據(jù)甲方提出的要求，空調(diào)末端擬采用指定的輻射板供冷，水系統(tǒng)與新排風(fēng)均接入原建筑空調(diào)系統(tǒng)。負(fù)一層酒窖維護(hù)結(jié)構(gòu)均采取保溫隔熱措施，根據(jù)酒窖廠家提供的建議以及業(yè)主的要求，本項目空調(diào)冷指標(biāo)按200w/m2估算。

2.3項目原有空調(diào)系統(tǒng)：

原會所空調(diào)冷熱源采用風(fēng)冷單螺桿式冷水熱泵機(jī)組（帶熱回收），采用3臺99RT的風(fēng)冷雙螺桿式冷水熱泵機(jī)組，其中2臺為部分熱回收機(jī)組，夏季供回水溫度為7/12℃，熱回收供回水溫度為55/50℃，冬季供回水溫度為45/40℃，系統(tǒng)的膨脹水箱設(shè)置高度25.6m，制冷主機(jī)設(shè)置在負(fù)一層機(jī)房。

3方案分析：

3.1關(guān)于輻射供冷相關(guān)資料：

輻射供冷是通過特殊結(jié)構(gòu)的供冷部件將冷量傳遞到其表面，其表面再通過輻射換熱為主的熱交換方式直接與空氣內(nèi)環(huán)境進(jìn)行換熱（換熱方式還包括導(dǎo)熱、對流換熱），很大程度上簡化了冷量從冷源到末端用戶之間的能量傳遞過程。根據(jù)輻射板在室內(nèi)空間安裝位置不同，可分為頂板冷輻射系統(tǒng)、地板冷輻射系統(tǒng)、和垂直墻壁冷輻射系統(tǒng)等。

冷輻射的末端裝置的根據(jù)敷設(shè)形式的不同大致可以劃分為兩種不同的類型：1）類似于常規(guī)的輻射供暖的形式，將供冷的塑料管敷設(shè)在墻體或者頂板;2）以塑料或金屬為材料，制做成成品模塊化的輻射板末端產(chǎn)品，直接安裝在戶內(nèi)形成冷輻射墻壁或吊頂，這種輻射板的可以配合多種裝修風(fēng)格造型。

輻射板是一種特殊的空調(diào)形式，它與普通空調(diào)相比優(yōu)勢在于：1）有更好的熱舒適體驗感。輻射供冷系統(tǒng)主要是通過輻射換熱的形式帶走空調(diào)區(qū)內(nèi)人體的散熱量，更加符合人體換熱規(guī)律，讓人感覺有更好的舒適性;2）最大限度減少室內(nèi)吹風(fēng)感。在輻射供冷的區(qū)域內(nèi)，送風(fēng)僅考慮室內(nèi)人員需要的新風(fēng)量或除濕需要的新風(fēng)量，相比普通的空調(diào)系統(tǒng)中的80%左右室內(nèi)回風(fēng)量，室內(nèi)流動的風(fēng)量很少，基本沒有吹風(fēng)感，從而可以營造一個更加安靜的室內(nèi)環(huán)境;3）可以提高室內(nèi)環(huán)境空氣品質(zhì)。輻射供冷一般是利用高溫冷水系統(tǒng)，正常運(yùn)行情況下，輻射板表面溫度需要高于室內(nèi)露點溫度，運(yùn)行過程中不像其他空調(diào)末端設(shè)備會一直產(chǎn)生冷凝水，從而大大減少了凝結(jié)水盤滋生細(xì)菌的可能;4）與室內(nèi)的裝修配合程度高。輻射板埋在圍護(hù)結(jié)構(gòu)里面或者吊裝在吊頂或者墻面，節(jié)省了室內(nèi)空間，更易配合各種造型要求;5）節(jié)約能耗。輻射供冷的優(yōu)勢主要是可以利用高溫冷水（天然的冷熱源或者低品位能源），可以提高制冷主機(jī)的效率，降低運(yùn)行能耗。普通空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)狀態(tài)點一般處理至機(jī)器露點，送風(fēng)溫度偏低，在熱舒適性要求較高的情況下，還需要再熱送風(fēng)，冷熱再次抵消，大大浪費(fèi)能源;同時，根據(jù)規(guī)范的條文，當(dāng)采用輻射供冷時室內(nèi)設(shè)計溫度可比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)提高0.5～1.5℃;6）提高吊頂空間。前面提到配合輻射供冷的房間送風(fēng)量僅考慮室內(nèi)人員需要的新風(fēng)量或除濕需要的新風(fēng)量，這樣可以大大減少進(jìn)入室內(nèi)的風(fēng)管尺寸，可以節(jié)約吊頂需要預(yù)留給設(shè)備的空間;7）減少了日常維護(hù)工作。輻射供冷一般采用輻射末端設(shè)備配合新風(fēng)系統(tǒng)，室內(nèi)沒有風(fēng)機(jī)盤管這種室內(nèi)有電機(jī)的設(shè)備，日常故障率低，而且沒有風(fēng)口這樣需要定期清洗的構(gòu)造，所需維護(hù)工作量少。本項目甲方指定為成品模塊輻射板。

根據(jù)輻射規(guī)相關(guān)規(guī)范（摘取規(guī)范3.1.4-3.1.6條）結(jié)合本工程案例，系統(tǒng)有如下幾點要求：

1）輻射供冷系統(tǒng)供水溫度應(yīng)保證供冷表面溫度高于室內(nèi)露點溫度1～2 ℃。供回水溫差不宜大于5 ℃且不應(yīng)小于2℃。

2）輻射供冷系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合除濕系統(tǒng)或新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。

3）輻射供暖供冷水系統(tǒng)冷媒或熱媒的溫度、流量和資用壓差等參數(shù)，應(yīng)同冷熱源系統(tǒng)相匹配。冷熱源系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的控制裝置。

我們將從這幾點規(guī)范要求以及酒窖空調(diào)特性去復(fù)核甲方提資方案的可行性。

3.2方案詳細(xì)分析

3.2.1空調(diào)冷熱源

1、原空調(diào)系統(tǒng)在冬季時候制熱，酒窖常年四季需要制冷，需要額外設(shè)置輔助冷源滿足冬季制冷要求。

2、如果采用普通空調(diào)冷凍水供冷，夏季供水溫度7-12℃，室內(nèi)溫度理想條件極限溫度12℃。甲方設(shè)定室內(nèi)設(shè)計溫度可以提高到16℃，相對濕度70%。經(jīng)過查閱焓濕圖提高后的室內(nèi)設(shè)計溫度在相對濕度70%的時候其對應(yīng)的露點溫度為10.5℃。如果維持紅酒保存所需的高濕度，輻射板溫度低于其附近空氣露點溫度，輻射板表面會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。

3、輻射板運(yùn)行壓力與原有空調(diào)水系統(tǒng)不匹配。根據(jù)指定廠家提供輻射板參數(shù)，輻射板最佳的運(yùn)行工況壓力為3.5公斤（約0.35Mpa）以下，最高不應(yīng)超過4.5（約0.45 Mpa）公斤，否則會有超壓漏水的情況。該會所空調(diào)系統(tǒng)估算運(yùn)行壓力為0.58MPa（其中膨脹水箱安裝高度為25.6m，地下室-5.1m，水泵揚(yáng)程35m，冷水機(jī)組壓降57.6KPa）。輻射板接入空調(diào)水系統(tǒng)需要加裝減壓閥才能運(yùn)行，而且輻射板阻力很小，系統(tǒng)需要加壓回水。

3.2.2空調(diào)末端

3.2.1.1濕度控制。輻射板運(yùn)行沒有調(diào)節(jié)濕度的功能（低于露點溫度可以減濕），濕度控制需要額外加配控制系統(tǒng)，同時輻射板在設(shè)定的酒窖室內(nèi)溫濕度情況下運(yùn)行，會產(chǎn)生凝結(jié)水，不利于酒的保存。

3.2.1.2根據(jù)輻射規(guī)計算輻射板單位面積可以提供的冷量（圖1）：

根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)提供的冷源參數(shù)估算輻射板能提供的冷量，在供回水為溫度7-12℃工況下，單位面積輻射板可提供的冷量為52w/m，在供回水工況為溫度7-9℃工況下（非常規(guī)工況，滿足規(guī)范要求輻射供冷供回水溫差不宜大于5 ℃且不應(yīng)小于2℃。），單位面積輻射板可提供的冷量為64w/m，目前酒窖預(yù)估可以安裝輻射板最大面積為72 m。反算酒窖冷指標(biāo)在常規(guī)空調(diào)工況下為33 w/m;在非常規(guī)空調(diào)工況下為41w/m;與酒窖廠家提供的冷指標(biāo)200 w/m差距很大，與普通空調(diào)相比制冷時間所需時間太長。

3.2.3新排風(fēng)系統(tǒng)

與原建筑內(nèi)新排風(fēng)系統(tǒng)合用，同時增加定期送排風(fēng)以及與室內(nèi)燈連鎖啟閉功能，基本能滿足酒窖的使用要求。

3.2.4與室內(nèi)裝修配合

輻射板板面噴黑處理，沿墻面或者酒柜背面安裝，底部需要安裝導(dǎo)水槽，同時有水槽會增加滋生細(xì)菌的風(fēng)險，水槽安裝需與裝修以及酒柜配合，以免影響室內(nèi)布局。

4.結(jié)論

綜上所述：1）在酒窖的室內(nèi)設(shè)計參數(shù)下，輻射板會產(chǎn)生凝結(jié)水，濕工況下運(yùn)行;2）需要配合增加濕度控制系統(tǒng)，如果酒窖保證一定濕度（溫度8-16℃，濕度60～70%左右），室內(nèi)系統(tǒng)存在一邊加濕一邊凝水的不利工況運(yùn)行，不適合紅酒長期保存;3）冬季時候沒有冷源，需要配置額外輔助冷源;4）輻射板系統(tǒng)運(yùn)行壓力與原空調(diào)水系統(tǒng)不匹配，需要減壓供水，加壓回水，不利于節(jié)能。

根據(jù)以上的分析，結(jié)合項目的實際情況及節(jié)能設(shè)計要求，輻射板配合使用普通空調(diào)水系統(tǒng)不適合常規(guī)的酒窖設(shè)計，尤其是紅酒酒窖這種保存溫度低，濕度偏高的酒窖房間，使用輻射板系統(tǒng)沒有發(fā)揮該系統(tǒng)的優(yōu)勢，反而長期會處在濕工況運(yùn)行的情況，不利于紅酒保存（濕度過高容易使軟木塞和酒的標(biāo)簽腐爛，濕度過低則容易讓軟木塞變干失去彈性，無法封緊瓶口）。介于業(yè)主傾向使用輻射板作為一種末端形式，可以單獨(dú)做一套高溫水循環(huán)小系統(tǒng)，該酒窖可以用于保存白酒這種不需要太低溫度，對于濕度要求稍低一點的酒。同時建議該房間預(yù)留加裝恒溫恒濕專用酒窖空調(diào)的條件，方便后期業(yè)主改造使用。

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