天津奥林匹克中心体育场地源中央空调系统工程
广州中宇冷气科技发展有限公司
摘 要：本文从系统冷热源、水系统、风系统及系统控制运行方面，对天津奥林匹克中心体育场地源中央空调系统工程进行了介绍。
关键词：地源热泵、冷热源、水系统、风系统、控制
GSHP Central Air-Conditioning System At Tianjin Olympic Center Stadium
M.UNIRERSE AIR COND.TECH.DEVELOPMENT.CO.,LTD
Abstract: The GSHP central air-conditioning system at Tianjin Olympic center stadium is presented on aspects of cooling/heating source, water system, air system as well as the system controlling.
Keywords：GSHP, cooling/heating source, water system, air system, control
1、工程概述
该体育场地处天津市水上东路、红旗南路、宾水西路及卫津南路围合的区域中，毗邻已建成的天津市体育中心，为天津奥林匹克体育中心主体建筑。体育场有餐厅、会议室、歌舞厅、办公室、商店等功能房。建筑面积16万平方米，空调使用面积7万平方米。该建筑总空调冷负荷为10080kw，热负荷为8000 kw。夏季供冷，冬季供热，全年供热水。
（1）室外设计计算参数：
夏季：干球温度33.4℃，湿球温度26.9℃；
冬季：干球温度-11℃，相对湿度53％。
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房间类型
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人员密度
（人/ m2）
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夏季
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冬季
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新风量
（m3/h·人）
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干球温度/℃
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相对湿度/%
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干球温度/℃
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相对湿度/%
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办公
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0.1
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26±2
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≤65
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20±2
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≥30
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30
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商店
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0.2
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26±2
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≤65
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18±2
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≥30
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20
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餐厅
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0.65
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25±2
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≤65
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18±2
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≥30
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20
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会议室
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0.35
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25±2
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≤65
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20±2
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≥30
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25
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2、系统冷热源
该体育场专为2008年奥运会而建，为体现本界奥运会的“绿色奥运、科技奥运与人文奥运”这一主题精神，结合天津奥体中心地区得天独厚的资源条件（该地区具有丰富的地热资源、地表水资源、浅层地下水资源和中水资源），采用节能、环保、安全的分散式地源中央空调系统（地表水与地热水联合式）。
（1）湖水
该体育场项目包含湖水系统，水面规划设计为166900m2左右，建成后总蓄水量为250000m3冬季冻线下水温5℃左右，夏季平均水温23℃。
（2）地热
奥林匹克体育中心的地热资源条件良好，单井出水量为104～143 m3/h，水温在86℃左右。经计算，只需采用二灌四眼地热井，就可满足要求。
空调设备供应商为广州中宇冷气科技发展有限公司。
主要空调设备型号及技术参数如下表：
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设备类型
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型号范围
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数量
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参数范围
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卧式整体水源热泵
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L(R)FP-200ⅠA
-1400Ⅱ
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415
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Ql=2.32-14.68kw,Qr=2.51-16.20kw,L=471-2984m³/h,
P=30-80Pa, EER=4.46-4.77,
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卧式分体水源热泵
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FL(R)FP-900Ⅰ
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62
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Ql=9.47kw,Qr=10.26kw,L=1926m³/h,
P=50 Pa, EER=4.90,
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整体水源热泵新风机组（热水型）
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L(R)GD-20XISP
- 50XIISP
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52
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Ql=19.06-45.88kw,Qr=23.06-54.30kw,L=2000-5000m³/h,
P=300-350Pa,EER=4.51-5.19,
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立式整体水源热泵机组
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L(R) -60II
-70II
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37
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Ql=57.73-68.93kw,Qr=61.77-73.75kw,L=6000-7000m³/h,
P=400Pa,EER=4.11-4.38,
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3、空调水系统的设计
（1）该空调水系统包括室内地源热泵机组、水循环闭式环路、冷却及加热设备。
夏季利用大面积人工湖水对地源热泵系统中的循环水进行冷却。冷却设备为板式换热器。
冬季利用体北八区闲置的地热井水作为热源。该地热井首先作为采暖系统和卫生热水系统热源经换热器进行换热，然后再作为地源热泵系统的热源，对地源热泵系统中的循环水进行加热，加热设备为板式换热器。
空调制冷与采暖系统原理图如下：
该项目各层水系统管路主要采用同程设计，局部采用异程。空调水系统管路长而复杂，在各空调末端机组接管上均设置了动态流量自动平衡阀（如下图）。
（2）以下为首层空调水系统平面图（局部）
（3）水系统节能
为进一步体现系统节能，水系统内、外循环的循环水泵均采用变频设计。其中内循环水泵变流量运行依靠系统供、回水压差控制，外循环水泵变流量运行依靠内循环回水温度控制。
4、空调风系统的设计
（1）首层赛事用房区、健康中心区等采用卧式整体地源热泵机组，安装于吊顶内，室内气流组织形式为上送上回。新风经吊装在首层楼板下的地源热泵新风机组处理后送入各个房间。各房间的新风支管上设定风量阀。
（2）首层餐厅、展厅及北侧四、五层会议中心空调系统形式为全空气系统，采用立式整体地源热泵机组作为全空气处理机，设在空调机房内。室内气流组织形式为上送上回。新风由侧墙百叶引入经热回收装置与排风换热后再与回风混合。
（3）首层赛事用房区和健康中心区等功能房间设有排风系统，采用串联式机械排风系统。各房间内的排气扇、排风机设在二层吊顶内。排风经排气扇、排风管、排风机排至室外。
（4）以下为首层空调风系统平面图（局部）
（5）水源热泵机组的消声处理措施图
5、空调系统的控制与运行
1.地源热泵机组与配套的房间温控器，根据房间温度要求，按照机组自身的控制程序调节其制热、制冷能力；
2.地源热泵机组回水管上设电动两通阀（开关型）和动态流量自动平衡阀，地源热泵机组冬季不运行时电动两通阀保持10%开度，可防止机组内水管冻结；
3. 地源热泵循环水系统和采暖水系统为变流量运行，根据系统供、回水管压差变化控制循环水泵变流量运行；
4. 换热器一次侧水泵根据二次侧出水温度变流量运行；
5. 夏季制冷运行概况：循环水系统夏季经板式换热器与湖水换热，二次侧循环水系统供、回水温度为30/35℃；
6. 冬季制热运行概况：采暖系统热水经板式换热器与地热井水换热，二次侧供、回水温度为60/50℃（即双盘管型新风机组进、出水工况）；循环水系统冬季经板式换热器与地热井水换热，二次侧循环水系统供、回水温度为20/15℃（即热泵型风机盘管进、出水工况）。
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