北京航天指挥控制中心大楼节能诊断报告[1].doc

北京航天指挥控制中心大楼节能诊断报告摘要 本项目为国管局政府机构十大试点工程节能项目，本文通过对北京航天城指挥控制中心大楼空调系统、动力及照明系统、工艺耗电等分项耗能情况进行了统计，得出指挥控制中心大楼全年能耗分配比例，同时对空调系统末端设备（风机盘管）及冷水机组的实际运行情况进行测试分析，发现该大楼空调系统、照明系统及在行为管理方面存在的问题，并提出了改造建议。关键词节能诊断 分项能耗 负载比 1 项目背景 为了创建节约型社会，国家发改委已启动十大重点节能工程，其中包括政府机构节能工程，要求 “十一五”期间，实现按照建筑节能标准改造的政府机构建筑面积，达到政府机构建筑总面积的20；2010年中央国家机关单位建筑面积能耗和人均能耗在2002年的基础上降低10。2 项目概况2.1 建筑概况位于北京西北郊航天城的航天指挥控制中心（见图1）总建筑面积45700平方米，是中国载人航天的“神经中枢”，于1997年8月建成的，是我国载人航天工程试验任务的指挥调度、飞行控制、分析计算和数据处理中心，也是我国对外测控服务的一个窗口。拥有指挥通信、信息处理、监控显示、飞行控制等于一体的综合性强、反应快捷、运算精确的现代化控制系统。举世闻名的神州五号和神州六号载人行航天的壮举，就是在这里孕育实现的。指挥中心按照使用功能不同分为两段：一段东西两部分由地下人防、设备夹层、一至十一层科研办公用房及局部十二层的电梯机房、设备用房组成。一段北由地下设备层、一至十层科研办公用房及局部十一层的电梯机房、设备机房组成；二段由一层的计算机房、调度用房和二、三层及顶层的指挥控制用房组成。图1 航天指挥控制中心北立面2.2 空调系统概况本建筑物空调冷、热水管路共用，总冷负荷：5040KW（433104Kcal/h），冷指标111W/m（95.7 Kcal/hm）,选用二台三级离心式压缩冷水机组YKD3N4HO-CSC，总制冷量为150冷吨；配五台冷冻水泵和五台冷却水泵，各备用一台；二台超低噪声冷却塔设在指挥大厅屋顶上，冷冻水系统定压由设在地下冷冻机房稳压罐及补水泵实现。其空调系统划分见表1。表1 空调系统划分方式系统房间名称送风量新风量（m3/h）冷负荷排风量(m3/h）热负荷（KW）K-1指挥大厅6500015000501作战室等12500275K-2演播室150001500130录音室92编辑室K-3冷冻站1500015000171水用房12000234K-4一段变配电室1200012000132油机房10000191风机盘管办公室/2410会议室2630新风机组一段27台300022600051432/1640二段3台12000130002264/3322.3 空调自动控制系统概况一般办公室用房室温由风机盘管机组所配的室内三速开关单独控制；冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、板式换热器、冷（热）水定压系统、新风机组及中央空调机组K-14系统的运行均由设在中央控制室计算机控制。对温湿度、洁净度要求较高及全年使用的计算机房、程控机房、PDS机房、6320机房、档案磁带库等均采用带电脑控制的分体式恒温恒湿空调柜（R22）以满足工艺温、湿度及洁净度要求。3 统计及测试结果3.1 指挥控制中心大楼全年分项能耗统计3.1.1空调系统能耗分析（1）冷水机组根据北京航天指挥控制中心勤务站提供的从2004年7月到2005年7月的空调夏季巡视记录和冷水机组值班记录表，计算出从2004年8月到2005年7月的冷水机组耗电量，计算结果见图2。图2 冷水机组年耗电量统计（2）空调系统泵类参照冷冻水泵、冷却水泵、补水泵电机铭牌，根据北京航天指挥控制中心勤务站提供的从2004年7月到2005年7月的空调夏季巡视记录和冷水机组运行值班记录表，计算得出从2004年8月到2005年7月的空调系统泵类耗电量，结算结果见图3。图3 空调系统泵类年耗电量统计（3）末端设备参照设计图纸及风机盘管、组合空调器设备铭牌，根据北京航天指挥控制中心勤务站提供的从2004年7月到2005年7月的空调夏季巡视记录，计算出从2004年8月到2005年7月空调系统末端设备耗电量。图4 末端设备年耗电量统计 （4）分体空调能耗分析依据设计图纸和现场调查，确定指挥控制中心一段安装分体空调机20部，室外机功率为3匹，推算出从2004年8月到2005年7月的分体空调的耗电量，见图5。图5 分体空调年能耗统计（5）新风机组能耗分析指挥控制中心办公楼设有新风机组32台，平时开K1,K2新风机组。根据新风机组性能参数推算出新风机组年耗电量为0.6万度。空调系统年耗电量分配见图6，综上所述：指挥控制中心空调系统年耗电量为9.22105度，每万平方米年耗电量为2.02105度；指挥控制中心空调系统日耗电量为2.5105度，每万平方米日耗电量为0.5105度。 图6 空调系统年耗电量分配统计3.1.2照明系统能耗分析指挥中心大楼装有嵌入式荧光灯（XGMQ134-Y40X2）2175套，单套功率80W；嵌入式荧光灯（XGMQ133-Y40X3）411套，单套功率120W；控制室荧光灯84套，单套功率80W；嵌入式荧光灯64套，单套功率40W；盒式荧光灯11套，单套功率40W；壁灯16套，单套功率60W；1#吸顶灯403盏，单盏功率60W；2#吸顶灯163盏，单盏功率40W；1#搪瓷平盘罩灯74盏，单盏功率60W；2#搪瓷平盘罩灯2 148盏，单盏功率60W；3#搪瓷平盘罩灯137盏，单盏功率100W。统计调查问卷得出：指挥控制中心大楼灯具每天开灯时间在0-2小时占6.5%，每天开灯时间在2-4小时占15.5%，每天开灯时间在4-6小时占30%，每天开灯时间在6-8小时占32%，每天开灯时间在8小时占16%。图7 照明系统年耗电统计 综上统计计算指挥控制中心大楼照明系统年耗电量见图7。3.1.3电梯系统能耗分析电梯系统计算功率为695.9KW，估算实际使用功率为450KW，调查估算电梯每天运行3小时，日耗电量1350度，全年能耗为43.2104度。3.1.4工艺系统能耗分析工艺1与工艺2的计算功率为634.8KW，估算实际使用功率为400KW，日耗电量2400度，工艺全年能耗为76.8104度。3.1.5其它形式能耗分析经计算指挥控制中心大楼其它形式能耗年耗电量4.68104度。综上所述，北京航天城指挥控制中心大楼年耗电量比例分配见图8。 由图8可以看出，由于航天指挥控制中心配备众多特殊设备，因此工艺耗电量占全年总耗电量的26%，空调系统耗电量占总耗电量的30%。3.2 风机盘管运行效果测试分析 图8 年耗电量比例分配检测人员于2005年8月30日2005年9月6日对航天指挥测控中心空调系统末端设备（风机盘管）出风量及出口风速进行测试，检测数据见表2。表2 风机盘管出风量及出口风速检测数据房间风量(m3/h)风速（m/s）高中低高中低空调管理机房3803403004.253.252.75医疗室3753483502.52.71.754064503552853.753.253.55115905004054.54.253.7550951003854.503.55065654753853.252.62.755046005401654.754.54.5会议室6154854254.53.752.55154103553103.753.52.95084904804103.53.12.5分析检测数据发现，由于风机盘管设备老化及风管过长而引起风管阻力过大等原因，风机盘管出口出风量达不到出厂要求风量。3.3 冷水机组运行效果测试分析检测人员于2005年9月8日10:30- 16:30对航天指挥测控中心冷水机组的实际运行工况进行测试，检测结果见表3，检测人员同时对冷水机组的运行负载比记录进行检查，2005年6月、7月冷水机组运行负载比统计见表4。表3 冷水机组实际运行工况运行参数测试序号测试项目额定参数测试结果1冷冻水进口温度 （）12.09.12冷冻水出口温度 （）7.07.13冷却水进口温度 （）32.023.04冷却水出口温度 （）37.026.25冷冻水侧流量 （m3/h）454583.46 制冷量 （kW）263713127 输入功率 （kW）498257.58机组性能系数5.10白天工况室外平均温度为33.28，室外最高温度为35.87。表4 冷水机组实际运行负载比统计表2005年6月2005年7月负载比范围天数负载比范围天数40%-50%150%-60%250%-60%1260%-70%1060%-70%1170%-80%1170%-80%780%-90%84 节能诊断分析4.1 空调系统节能诊断分析4.1.1冷水机组负载比过低冷水机组以最大冷热负荷来进行设计选择，而实际运行负荷往往低于设计负荷，如果冷水机组无连续能量调节功能、冷冻水泵未进行变频调整，将使空调系统长时间处于非满载额定状态。从表4中可以看到，指挥中心冷水机组月负载比均低于80%，负载比在70%-80%范围的天数仅占整月22.6%，7月份负载比在80%-90%范围的天数仅占整月25.8%。同时由于冷冻水泵未变频调节流量，空调水系统在大流量、小温差状态下运行，耗电严重。4.1.2加装分体空调耗电量大经不完全统计，指挥控制中心至少安装有20台后加装分体空调，一个供冷季多消耗至少万度电量。同时加装分体空调导致空调冷冻水系统水利不平衡，进而加剧冷水机组负载比降低。4.1.3风机盘管无温控开关空调系统末端设备（风机盘管）仅设有高、中、低速档，未设置温控装置，办公室工作人员无法灵活设置室内温度，据问卷调查统计，有90%的房间将风机盘管风速开关设置在中高档，房间温度在24，浪费巨大电能。4.1.4新风机组无法正常使用，室内空气质量不佳经查由于指挥控制中心大楼新风机组冷冻水管存在漏水现象，一段新风机组无法正常工作，导致一段办公室无新风供应，室内空气混浊，办公室工作人员开窗通风，冷负荷增加，浪费大量电能。4.2 照明系统节能诊断分析4.2.1 照明系统无分路计量装置指挥控制中心大楼仅安装一块计量总电表，各分路无计量电表，无法进行电量控制和节能控制。4.2.2公共区域照明耗电过大指挥控制中心大楼公共区域：走廊、大厅等，灯具无自动开关，如有人加班，夜晚常亮。无法实现人走灯灭，浪费大量电能。4.2.3三相用电不平衡指挥控制中心大楼用电系统三相电不平衡，用电系统存在无功损耗。4.3 管理和行为节能诊断分析指挥控制中心大楼冷水机组开机与停机时间不合理，在夏初和夏末的时候，早晚温度低，开机和关机时间应依据天气情况进行调整；开窗现象普遍；自动外门常年不关。5 节能改造建议5.1空调系统改造建议（1）空调系统加装相应控制系统，根据使用房间数调节系统流量和冷水机组的工作状态。 （2）调节各支路冷冻水流量，使各个房间温度达到设计要求。（3）将风机盘管空调器3速开关更换为温控开关，增加两通阀，准确调节室内温度，节约电量，实现质调节和量调节相结合。（4）更换所有新风机组，正常使用新风，改进室内空气质量，避免开窗现象的