中央空调水系统节能改造的研究

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1、中央空调水系统节能改造的研宄摘要：目前世界建筑能耗问题越来越严重，而中央空调系统的能耗在建筑能耗中占重要的比重，因此，必须重视对中央空调水系统节能改造的工作。木文结合工程实例，分析了水系统的运行，并系统介绍了节能改造及效果，以期为有关方面提供参考借鉴。关键词：中央空调；水系统；节能改造方案；分析0引言随着世界能源的日益短缺，节能问题己成为一个越来越迫切的问题。由于目前能源供应紧张对我国经济发展和社会生活产生了巨大的冲击，节约能源的重要性逐渐被人们所意识到，因此节能减排成为一项重大举措。而中央空调在公用和民用建筑物中能耗巨大，约占建筑总能耗的55%,其中，中央空调水系统是

2、耗能最大的部分。所以，降低循环水系统的能耗便成为空调系统节能降耗的关键。因此，木文介绍了水系统节能改造，探讨了中央空调的节能改造方法和措施。表1某大型商场循环水泵和冷却塔配备情况1中央空调水系统概况某大型商场建筑面积约47000m2,共6层，经营范围毡括超市商铺、餐饮娱乐、办公培训等。商场设有全空气集中空调系统，配有额定制冷量分别为3517KW和1758kw的水冷离心式制冷主机各2台，循环水泵和冷却塔的配备情况如表1所示。商场平均每层配有约12台卧式空调机，功率为1.5〜15KW不等，每个风柜房配有新风机或新风阀，新风与回风在风柜房混合，经空调机处理后送出。空调系统全年

3、运行，除秋、冬季部分时间外，每天运行12h。2010年该商场空调系统的总电耗为505.47万kW?h,约占商场总电耗的30%;其中制冷主机能耗约占空调系统能耗的58%,是空调系统节能改造的重点；水泵和冷却塔能耗占空调系统能耗的21%,末端能耗占21%。对该商场空调系统的运行状况进行现场调研发现，该系统运行过程中存在以下问题：1）制冷主机的启停、切换及出水温度设置等均由物业管理人员依靠经验操作，不能根据冷负荷变化及时自动调节主机运行台数和运行参数，主机运行效率不高；2）冷水泵、冷却水泵采用一级泵定流量方式运行，无法根据冷负荷和季节变化调节流量；3）冷却塔虽已配备变频器，但

4、频率依靠人工调节，无法根据冷负荷和室外气象参数变化进行变频变风量控制，不投入运行的冷却塔存在冷却水旁通的问题；4）空调机组的水阀采用冋风温度控制，但不能根据供冷区域的实际环境温度及季节变化自动调整设置温度，无法调节送风量，部分空调机组存在电动机皮带严重打滑、滤网堵塞等问题，无法达到预期的供冷效果；5）新风机、新风闸采用人工管理，无法根据室外气象参数变化及室内空气质量进行新风量的动态调节，过渡季没奋充分利用室外新风降低空调负荷;6）商场内冷热不均现象严重，最高温度和最低温度之差达4°C;7）收银台、餐厅等人流密度大的地方空气质量差，容易出现闷热感;8）部分风管出现漏风现象

5、，难以达到预期的供冷效果。该商场空调系统日常管理控制主要由空调运行操作人员完成，由于该商场的物业管理人员缺乏集中空调运行管理控制的专业知识，仅凭个人经验进行操作，无法根据室外气象参数变化及室内环境舒适性调节空调系统各运行参数，造成空调系统运行过程中的能源浪费。可见，该商场空调系统具奋较大的节能潜力。2空调系统节能改造方案针对该商场集中空调系统运行过程中存在的问题，应用多种空调节能技术对该空调系统的冷源及末端设备进行改造，并建立自动控制系统实现空调系统的科学管理。2.1室内环境舒适性与室外气象参数监测1）在商场供冷区域均匀设置环境舒适性测点（包括温度测点、湿度测点），实时

6、监测商场内各区域环境温湿度及商场内冷热不均情况；2）在收银台、餐厅等人流密度大的地方设置C02与VOC挥发性有机化合物）监测点，实吋监测室内空气质量状况；3）设置室外温湿度监测点，实时监测室外温湿度情况。2.2空调系统冷源和输送系统节能改造1）制冷主机运行台数与负荷率的动态优化。以投入运行的制冷主机的总COP最高为0标，对制冷主机的运行台数、各制冷主机的负荷率进行优化控制。2）制冷主机冷水出水温度优化。综合考虑室外温湿度参数及商场内冷负荷情况，调节制冷主机冷水出水温度，当室外温湿度与冷负荷降低吋，调高冷水出水温度，提高制冷主机的运行效率。3）水泵变流量控制。根据冷水供冋

7、水压差动态调节冷水泵的运行频率，当空调系统冷负荷降低、冷水供冋水压差增大吋，降低冷水泵的运行频率，从而降低冷水泵的运行能耗；冷却水泵则根据冷却水供冋水温差动态调节运行频率，当空调系统冷负荷降低、冷却水供冋水温差减小吋，降低冷却水泵的运行频率,从而降低冷却水泵的运行能耗。为保证制冷主机的正常运行，设定冷水、冷却水的流量变化范围在80%〜100%之间。4）冷却塔运行台数及风机变风量优化控制。根据冷却水冋水温度与室外环境温度之差对冷却塔的运行台数及每台冷却塔的风机频率进行优化控制，当冷却水冋水温度与室外环境温度之差较大、冷却塔散热效果良好吋，减