高效中央空調機房系統建設實踐

江淑秋

(無錫市第二人民醫院后勤保障部，江蘇 無錫 214002)

在我國建筑能耗占全國總能耗的20%左右，其中40%-50%是用于建筑采暖和空調，可見空調系統節能潛力很大。本文將結合實際案例介紹高效能源管控系統在中央空調機房系統中的綜合應用，為醫院后勤設備智能化管理系統建設提供新的管理思路。

一、項目背景

無錫市第二人民醫院機房系統采用的是水冷冷水系統，制冷裝機總負荷1700RT，運行最大負荷1000RT，空調供應面積5萬平方米，本系統未改造前冷卻塔冷卻效果差，系統均為人工手動運行，機房系統運行費用較高。

針對醫院中央空調系統中存在的不足，2016年引入高效中央空調智能化管理系統。經過對比測試，取得了良好的節能效果。

二、項目實施

(一)確定節能目標。我院實施高智能化管理中央空調制冷機房，基于醫院年度節能減排工作總目標條件下，從運行管理角度出發，設計改造為可靠、高效、智能的機房群控系統，通過改造確保節能技術能方便使用，降低制冷運行成本。

(二)確定改造內容。醫院通過方案論證、專家評審、技術研討，確立改造重點，從項目勘察、施工準備、施工改造、系統調試、技術培訓等方面確保高效能源管控系統搭建的順利實施。

(三)節能技術。通過主機能效群控技術監測單臺主機出水溫度以及冷凍水供回水總管的溫度，判斷開機臺數和根據負荷波動情況自動加減載；采用一次泵變流量、主機定流量控制，監測機房總管輸出負荷，控制主機運行臺數，通過監測機房供回水主管溫度、壓力參數，對一次泵進行變頻控制，末端負荷變化引起管網流量變化，優先利用一次泵變頻調節，壓差旁通閥輔助，實現冷凍水一次泵定流量、末端變流量運行，從而降低了空調系統非滿負荷時的循環泵耗，提高機房系統綜合效率；冷卻泵采用變頻控制，在保證主機運行效率的前提下，對冷卻水泵進行變頻控制，從而降低運行能耗，提高系統運行效率；采用水力穩壓器使冷卻塔塔-塔間的分水均勻；冷卻塔塔盤內設置數百個變流量噴嘴，使冷卻塔內布水能夠均勻的到達填料的各個區域，使填料得到充分利用，加強換熱效果；冷卻塔的風機采用聯合變頻，即根據冷卻塔的出水溫度對各風機同時進行變頻，使冷卻塔出水溫度逼近室外濕球溫度值2-4℃，較傳統方式冷卻塔的出水溫度可降低1-2℃，從而系統運行效率提高了5-10%。

(四)對比測試。醫院為了檢驗高效能源管控系統的最終結果，采用在前一年的能耗基礎上，對運行設備能耗進行統計分析，根據主機、水泵及冷卻塔制冷季的耗電量，對比節能改造前后的能耗數據。

三、實施成效

(一)2016年能耗與2015年能耗對比分析

表1 2016年與2015年中央空調制冷機房年運行能耗數據

表2 2016年與2015年中央空調制冷機房主機年運行能耗數據

運行時間差值消耗功率：

離心機：570h*{(435kW*60%)+(55kW+55kW)}=211470kW

螺桿機：36h*{(190kW*60%)+(55kW+30kW)}=7164kW

差值電量合計：211470 kW +7164 kW =218634KW=218.634MWH

節能計算：

1150 MWH(15年總電量)+218 MWH(差值電量)=1368MWH

年節能量：

1368MWH-1234 MWH(16年總電量)=134 MWH

(二)2017年運行能耗通過對比測試得出的節能量

2017年中央空調系統對比測試記錄項次時間運行時間日運行電量數值KWH(工頻)日運行電量數值KWH(變頻)節省電量數值KWH節能率%012017/06/03-06/0412小時5272.383379.931892.44 35.89%022017/06/27-07/2812小時4949.714663.38286.33 5.78%032017/07/19-07/2112小時16020.4213611.082409.34 15.04%042017/07/29-07/3124小時16079.6015201.80877.80 5.46%052017/08/12-08/1424小時12891.1612405.64485.52 3.77%062017/08/14-08/1624小時12691.0412066.88624.16 4.92%072017/09/18-09/2024小時6431.605407.201024.40 15.93%082017/09/20-09/2224小時4730.504053.60676.90 14.31%09年均節能率12.64%

四、項目智能化升級

(一)高穩定性

任何設備故障自動退出運行模式，備用設備自動啟動。自動記錄設備運行時間、均衡設備磨損，自動匹配最佳運行模式，延長設備使用壽命。

(二)深度智能化

機房一鍵式安全自動啟動，使主機、水泵智能聯動運行，自動追蹤系統最佳運行狀態。精確掌握機房實時工況，做出最符合現場的能效控制決策，實現全面的自動化智能控制運行。

(三)高效機房

空調負荷自動檢測跟蹤，動態負荷按需分配，制冷周期內機房平均綜合效率顯著提高。