以下是針對成都工業廠房大空間中央空調系統的設計方案,重點實現定向氣流組織與除塵降溫復合功能,兼顧能效與實用性:
一、方案背景與需求分析
1.成都氣候特點:夏季高溫高濕(平均氣溫28-32℃,濕度75%以上),冬季濕冷,粉塵污染(工業廠房常見金屬顆粒、纖維粉塵等)。
2.廠房痛點:
-空間跨度大(單層面積3000㎡以上,層高8-12m),傳統空調送風不均勻;
-生產設備散熱集中(如焊接區、注塑機),局部溫升顯著;
-粉塵濃度高(PM10超1000μg/m3),影響工人健康與設備壽命。
二、核心設計思路:復合功能模塊化整合
1.定向氣流組織設計
-分層送風系統:
-頂部射流送風:在廠房頂部安裝長條形旋流風口(風速4-6m/s),利用附壁效應形成向下覆蓋的氣流層,抑制熱空氣上升。
-工位定向送風:在生產線上方2.5m處設置可調角度球形噴口(±30°調節),針對設備散熱區域定點降溫。
-氣流模擬驗證:采用CFD軟件模擬冬季/夏季氣流分布,優化送風角度與風速,確保工作區風速≤0.3m/s(GB50736-2012)。
2.除塵與降溫協同系統
-前置靜電除塵模塊:
-在空調機組進風口加裝雙區式靜電除塵器(除塵效率≥95%,阻力<50Pa),捕獲0.1μm以上顆粒。
-配置自動清洗裝置,每8小時脈沖反吹,避免濾網堵塞。
-蒸發冷卻預冷段:
-利用成都夏季濕球溫度(約26℃)特點,采用間接蒸發冷卻機組(COP可達10-15),將新風預冷至28℃后再進入表冷器,降低壓縮機負荷。
-冷源優化:
-高溫車間(如鑄造區)采用磁懸浮冷水機組(IPLV≥10.0),中溫區使用變頻多聯機,分區控溫。
三、關鍵技術創新點
1.動態氣流補償算法:
-通過溫濕度傳感器+粉塵濃度探頭(每500㎡布置1組),實時調整送風量與靜電除塵電壓,確保粉塵濃度<5mg/m3(GBZ2.1-2019)。
2.冷凝水回收利用:
-收集表冷器冷凝水(夏季日均5-8噸),用于蒸發冷卻段補水,減少市政用水消耗。
3.夜間蓄冷模式:
-利用成都峰谷電價差(谷電0.25元/kWh),夜間制冰蓄冷,日間融冰供冷,降低40%電費支出。
四、預期效益分析
|指標|傳統方案|本方案|提升比例|
|夏季降溫能耗|120W/㎡·年|75W/㎡·年|37.5%↓|
|粉塵去除率|70%-80%(布袋除塵)|95%以上|20%↑|
|工作區溫差|±3℃|±1.5℃|50%↓|
|年維護成本|8-10萬元|5-6萬元|40%↓|
五、實施步驟與周期
1.現場勘測(1周):測量廠房熱工參數、粉塵分布圖譜。
2.系統深化設計(2周):CFD氣流模擬+設備選型。
3.安裝調試(6-8周):模塊化組裝,聯動控制測試。
4.驗收標準:達到《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》(GB50019-2015)Ⅱ類舒適度要求。
本方案可適配汽車制造、電子元器件組裝、食品加工等粉塵敏感型工業廠房,尤其適合川渝地區高濕高熱環境。