南京某賓館中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造分析

摘 要:本文對南京某賓館空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)日進(jìn)行分析，總結(jié)了對使用年限較長、建筑能耗較大的既有建筑空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，然后通過對南京部分使用年限較長賓館的調(diào)查，總結(jié)改造經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:建筑能耗 節(jié)能 中央空調(diào)

中圖分類號(hào):TU831文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)04(b)-0015-01

目前空調(diào)耗能已經(jīng)達(dá)到建筑能耗的50%以上，空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能源總量已超過我國一次能源總量的20%[1]。雖然大量的新建建筑在設(shè)計(jì)中都采用了先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，使得賓館的能源使用效率不斷得到提高。但是，對于那些已經(jīng)使用較長時(shí)間的既有建筑呢？

本文主要從技術(shù)方面分析南京某運(yùn)行10余年的星級(jí)賓館的中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造過程，旨在總結(jié)該項(xiàng)目中獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為同類建筑的節(jié)能改造提供參考和借鑒。

1 項(xiàng)目對象概述

1.1 建筑概述

該賓館建成于1998年，建筑面積8700.6m2，空調(diào)面積5534m2。改造前空調(diào)采暖系統(tǒng)每年消耗原煤750.2噸，輕柴油l1.3噸，電126.7萬kWh，費(fèi)用總計(jì)138.8萬元。賓館每年總運(yùn)行費(fèi)用為689.5萬元，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用占全年總運(yùn)行費(fèi)用的20.13％。

1.2 原中央空調(diào)系統(tǒng)介紹

(1)主要設(shè)備。賓館原中央空調(diào)系統(tǒng)采用兩臺(tái)離心式冷水機(jī)組，單臺(tái)制冷量580kW;三臺(tái)離心式冷凍水泵，單臺(tái)水泵流量為90m3/h，揚(yáng)程43.5m;兩臺(tái)冷卻水泵，單臺(tái)水泵流量為155m3/h，揚(yáng)程60m。

(2)運(yùn)行狀況。原空調(diào)系統(tǒng)在制冷時(shí)，一般只開一臺(tái)冷水機(jī)組、一臺(tái)冷凍水泵、一臺(tái)冷卻水泵、一臺(tái)冷卻塔。由于用鍋爐供熱，因此制冷機(jī)組冬季停用。

2 測試診斷

對賓館空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造前，必須先對原系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面的調(diào)查和數(shù)據(jù)采集。通過數(shù)據(jù)分析，找出其中存在的問題，制定改造方案。

2.1 測試診斷內(nèi)容

(1)冷源設(shè)備測試。分別對賓館的冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵等各主要設(shè)備進(jìn)行實(shí)測。測定的內(nèi)容包括:在不同時(shí)間、不同負(fù)荷率下冷水機(jī)組的耗能量，冷凍水和冷卻水的進(jìn)出水溫度、流量，冷水機(jī)組的耗功量、制冷量及其能耗比，冷卻塔的換熱效率等。

(2)水系統(tǒng)的測試。空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)測試包括阻力測試和水質(zhì)化驗(yàn)。

(3)空調(diào)末端測試。該賓館客房內(nèi)安裝的是風(fēng)機(jī)盤管，新風(fēng)自然滲入。測試內(nèi)容是風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)量、送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度及室內(nèi)溫度分布情況。

2.2 項(xiàng)目測試匯報(bào)

(1)冷水機(jī)組測試結(jié)果。在測試期間，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)測數(shù)據(jù)為:工作電流為138 A，電壓為380V，冷凍水出口溫度為7.2℃，冷卻水進(jìn)口溫度為25.3℃，冷凍水流量為120m3/h。

根據(jù)測試發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中的功率與機(jī)組銘牌標(biāo)定值有差別，詢問得知業(yè)主通過在運(yùn)行中控制電流量來減小制冷量。測量發(fā)現(xiàn)流量波動(dòng)不大，通過測量冷凍水進(jìn)、出口溫度和流量，可以計(jì)算得出機(jī)組制冷量為410kW，機(jī)組耗功為95kW。

(2)水系統(tǒng)測試結(jié)果。冷凍水系統(tǒng)管路由于使用年限長，管道內(nèi)部部分生銹，這樣會(huì)污染冷凍水系統(tǒng)和增加系統(tǒng)運(yùn)行阻力。同時(shí)，冷凍水系統(tǒng)管路外部保溫層的效果也隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而下降。

(3)風(fēng)機(jī)盤管測試結(jié)果。每個(gè)客房內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管的布置形式是立式，暗裝于房間窗臺(tái)下。測試發(fā)現(xiàn)房間的供冷量不足，夏季室內(nèi)氣流組織不合理，使得房間內(nèi)溫度不均勻，距離出風(fēng)口1.5m的地方，溫度上升較大，影響空調(diào)效果。

3 改造方案

根據(jù)上述的測試診斷結(jié)果，經(jīng)過分析提出以下幾個(gè)重點(diǎn)改造內(nèi)容。

3.1 更換冷水機(jī)組

3.1.1 冷水機(jī)組替換的原因

1)故障率高。2)靈活性差。3)余量過大。4)制冷劑R11的影響。

3.1.2 冷水機(jī)組替換的類型選擇

在冷水機(jī)組選擇中，經(jīng)過對幾種方案的比較，決定采用高效的螺桿式冷水機(jī)組和冷卻水回收裝置。原因:(1)螺桿式冷水機(jī)組的制冷量調(diào)節(jié)范圍大，可以在10％～100％范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)能量調(diào)節(jié)。(2)計(jì)算賓館的最大負(fù)荷為657kW，而螺桿式冷水機(jī)組的范圍為290 kWh～3000kW[2]，適用于中型的空調(diào)制冷系統(tǒng)。(3)原計(jì)劃采用熱泵機(jī)組，但由于賓館已擁有鍋爐，若采用熱泵機(jī)組，該部分設(shè)備便會(huì)空置。

3.1.3 冷水機(jī)組替換的最終確定

利用鴻業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件計(jì)算出賓館總冷負(fù)荷為656.9kW。依據(jù)計(jì)算出的賓館總冷負(fù)荷選擇一臺(tái)制冷量為698kW的冷水機(jī)組。原系統(tǒng)冷水機(jī)組采用一用一備，而本次改造為了不造成浪費(fèi)，只選擇了一臺(tái)機(jī)組。在測試中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的冷凍水泵和冷卻水泵也存在容量過大的現(xiàn)象。因此在更換制冷機(jī)組后，為了使各系統(tǒng)之間能夠合理匹配，不至于造成能源的浪費(fèi)，按流量重新設(shè)計(jì)了冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。選用兩臺(tái)冷凍水泵和兩臺(tái)冷卻水泵，單臺(tái)冷凍水泵流量為100m3/h，揚(yáng)程32m;單臺(tái)冷卻水泵流量為130m3/h，揚(yáng)程24m。

3.2 設(shè)置節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)

由于賓館初次設(shè)計(jì)時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)未采用自控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理，基本為人工手動(dòng)控制，造成設(shè)備運(yùn)行中存在較大的能源浪費(fèi)。改造中，提出了以下幾個(gè)節(jié)能監(jiān)測控制方案:對于冷水機(jī)組，控制機(jī)組的起停，監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，可立即向監(jiān)測人員報(bào)警，緊急時(shí)刻可自動(dòng)停機(jī)，保護(hù)機(jī)組;當(dāng)用戶冷量改變時(shí)，機(jī)組可自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷量范圍;控制水系統(tǒng)，將冷卻水泵和冷凍水泵與冷水機(jī)組進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，以保護(hù)機(jī)組正常運(yùn)行;房間內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)采用多檔調(diào)節(jié)方式。

3.3 管理人員培訓(xùn)

賓館經(jīng)過節(jié)能改造以后，設(shè)備趨于自動(dòng)化和復(fù)雜化，這就對設(shè)備運(yùn)行管理人員提出了更高的要求，因此必須進(jìn)行管理培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括:各工種人員對賓館空調(diào)系統(tǒng)改造后的認(rèn)識(shí)與熟悉;操作人員對新設(shè)備的操作技術(shù)培訓(xùn);保養(yǎng)維修人員的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)培訓(xùn);管理人員的能源管理方法培訓(xùn)以及加強(qiáng)各工種人員的節(jié)能意識(shí)等。

4 結(jié)語

通過對該賓館的改造及對本市部分既有賓館的調(diào)查，筆者總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn):(1)既有冷熱源設(shè)備使用年限長，磨損量大，能耗大，設(shè)備產(chǎn)生了嚴(yán)重的有形磨損。(2)傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備類型單一、功能簡單，調(diào)節(jié)性差。(3)空調(diào)系統(tǒng)的自控能力差。調(diào)查中筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)賓館都沒有相應(yīng)的中央空調(diào)自控系統(tǒng)，仍然采用手動(dòng)調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)方式。(4)缺少能量回收裝置。

參考文獻(xiàn)

[1]張?zhí)靷ィ瑥埣猓n海濤.空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施[J].制冷與空調(diào).2005，19(1):28～30.

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