(精品)建筑节能精品某企业空调系统能源管理改进的一种方法(2013年优秀毕业设计)

建筑节能论文某企业空调系统能源管理改进的一种方法摘 要:随着我国节能降耗工作的蓬勃发展,能源管理的改进成为不少企业日常工作的一部分。本文尝试采用质量管理中的DMAIC方法,并结合头脑风暴法等方法,发现和分析企业空调系统能源理中的问题,并提出对策,通过实证,取得了良好的效果。 关键词:节能降耗 DMAIC方法 1.引言 相关研究表明1,目前办公楼类建筑的空调运行的主要问题是:1、节能效果不能满足要求;2、用能效率较低,3、运行管理水平低。可见,空调系统的能源管理不仅涉及到设备本身技术水平高低问题2,而且也与使用者的日常行为习惯有着密切的关系。作为高科技类生产型企业的A公司,其空调系统的能源管理同样存在着上述3大问题,随着节能降耗要求的不断深入,这成为了A公司节能管理中急待应对的问题。 2. 6SIGMA质量管理理论中的DMAIC方法 6SIGMA质量管理理论中的DMAIC方法,主要是通过在管理中随时跟踪考核操作与标准的偏差,持续改进,最终提高质量管理水平。现己形成一套使每个环节不断改进的简单的流程模式:界定或称定义(Define)、测量(Measure)、分析(Analysis)、改进(Improve)、控制(Control),DMAIC是以上五个步骤的英文缩写。其分别定义如下: 1) 界定:确定需要改进的目标及其进度。项目层的目标是减少次品和提高效率。 2) 测量:以灵活有效的衡量标准测量和权衡现存的系统与数据,了解现有质量水平。 3) 分析:利用统计学工具对整个系统进行分析,找到影响质量的少数几个关键因素。 4) 改进:运用项目管理和其他管理工具,针对关键因素确立最佳改进方案。 5) 控制:监控新的系统流程,采取措施以维持改进的结果,以期整个流程充分发挥功效。 3. A公司空调系统能源管理的改进实例 经过讨论,根据DMAIC方法能够实现持续地改进,并且实施方法比较简单、规范、易于操作的特点,在A公司空调系统能源管理改进工作中,按照定义、测量、分析、改进、控制的流程对A公司空调系统能源管理进行改进。 3.1 空调系统能源管理的定义与测量 A公司的空调系统办公室基本上都采用风机盘管加新风的系统形式,生产车间采用空调箱的系统形式。空调系统是用来控制室内环境的温湿度的,其中除湿的能耗约占空调总能耗的30%50%。传统的风机盘管加新风的方式是采用同一冷源对空气进行降温和除湿处理,由冷源同时向风机盘管和新风机组供应冷水。为了达到除湿,室内空气经风机盘管后的温度必定要低于室内空气状态点的露点温度,这就要求经过风机盘管的冷水温度必须低于室内空气状态点的露点温度。而室内空气状态点的露点温度又与室外温度有关,同等的冷水温度,室外温度高,室内空气状态点的露点温度相应地高。空调箱也是如此。 2009年1月7日开始对空调系统能源使用情况进行调查分析,分以下步骤进行。 1)调查准备阶段 通过对空调系统设备的调查和建档工作,得到空调系统设备清单。主要包括冷水机组,水泵(冷冻泵和冷却泵),空调箱和风机四大类,同时,在各大楼,清点以上设备对应的电表数,使不同大楼的不同设备都有对应的电表可供了解设备用电情况。 2)测试统计阶段 将A公司内各空调系统对应的分电表进行每日读表取数统计。 3) 汇总分析阶段 取1月7日至1月11日,共计5天(这几天属于相对正常的时间段,将节假日和双休日排除),对于电力使用情况进行汇总分析,结果如下: 冷水机组总用电量 A:15947kwh, 日均用电:31894kwh 冷冻水泵总用电量 B:8516kwh, 日均用电:17032kwh 冷却水泵总用电量 C:6733kwh, 日均用电:1346.6kwh 新风机总用电量D: 12604kwh, 日均用电:2520.8kwh 空调箱总用电量E:10369kwh, 日均用电:2073.8kwh 3.2 空调系统能源管理的数据分析 现对空调系统的设备功率清单进行分析,冷水机组的装机功率占到整个空调系统的装机功率的60%(表3.1)。从1月7日至1月11日5个工作日的实际空调系统各设备的耗能也可以看出,冷水机组的耗能是居于空调系统耗能的首位,其次是水泵(冷冻水泵、冷却水泵)和风机的耗能,最后是空调箱的耗能。 因此,空调系统的节能措施应主要针对冷水机组、水泵、风机及空调箱,应尽量提高其运行时的效率,降低能耗。 为此,A公司通过采用头脑风暴法的形式,组织公司内部管理、维修、使用等部门的人员,并邀请能源管理方面的专家进行广泛的调查、讨论、座谈,在此基础上,从人、机、法、料、环5个方面分别分析造成空调系统能源消耗大有12个原因(主观能动性不足、日常操作不规范、定期维护水平低、设备陈旧机组效率低、设计不合理、运行线路过长、风机盘管保温材料老化损坏、新风量设置不当、管理制度不严格、空调开启门窗不关闭、办公室温度设置过低、环境标准不确定等)。经由专家投票,根据各项原因的影响程度,筛选出3大主要因素,并针对这3大因素采取相应的措施。这3大因素如下: 设计不合理 一般在设计暖通系统时是按照设计负荷选择暖通设备的,而建筑物的负荷一般是低于设计负荷的。也就是说,空调系统通常是处于部分负荷运行的状态,这就需要管理部门按照实际负荷实时调整运行状态,进行动态控制,改进运行控制水平。 设备陈旧致机组效率低 自A公司成立十余年以来,空调系统设备未更新过,这部分老化设备的存在,无疑会影响运行效率,从而增加能耗,并且,维修频率加大导致维护成本居高不下。但由于公司预算的原因,新设备更换本次暂缓实施。 管理制度不严格,机组超时运行 动力维修部人员较少,能源管理意识不强,主观能动性不足,操作时只是按部就班,不仔细发掘能耗高的原因,不合理的运行制度导致空调系统运行时间过长,或部分设备持续运行,导致能耗过高。 3.3 空调系统能源管理的改进和控制绩效 3.3.1 冷水机组能源管理的改进和控制绩效 2009年4月启动子项目。这段时间生产比较正常,气温也比较适中。设计了暂停1个332kw的冷水机组、在冷负荷较小时关闭332kw冷水机组而改成303kw机组,在冷负荷较小时关闭303kw冷水机组而改成332kw,关闭1个机组机头。 在实际操作中,暂停1个332kw的冷水机组后,室内温度回升,不能满足车间要求。在冷负荷较小时332kw冷水机组改成303kw机组后,室内温度无影响,而从电表显示,实际每小时能耗节约29kw。在冷负荷较小时303kw冷水机组改成332kw, 无疑会增加能耗,没有执行。关闭1台332kw的机组的1个机头,每小时节约能耗110kw。 由此可见,冷水机组如果采用动态管理,根据环境的温度和车间的实际温度,动态地调节机组的使用,比如调整使用的冷水机组、关闭1至2个机头,达到冷水机组的能源控制。 实施改进子项目后,2009年4月至6月的电耗比去年同期有明显的下降,在产量相当的情况下,实际节约的能耗费用为每月8万多元,控制效果明显,直接经济效益突出。 3.3.2 风机空调箱能源管理的改进和控制绩效 风机空调箱的耗电在夏季达到最高,为此,在2009年6月底启动子项目。设计两种方案: 试验测量出不同气温下,冷冻机开启后二次循环水的回水温度达到10oC的最短时间。 在二次循环水的回水温度达到10oC时,测量出不同气温条件下,空调箱开启后生产工厂内的温度达到26oC的最短时间。 根据以上测量结果确定空调在不同温度下最佳节能的开机时间(见表3.2) 从上表看出,不同的温度,空调箱的开始时间和耗时都不同,应该按上表的空调开启时间方案制定空调开机操作规定: 根据当天气温预报确定冷冻机开机时间和开机台数; 冷冻机开机后待二次循环水的回水温度达到10; 按时开启空调箱。 与此同时,关于办公大楼的风机盘管,采用动态管理模式,下班后,由警卫人员和清洁人员及时关闭风机盘管开关。 实施项目改进后,2009年7月至8月的风机空调箱能耗比去年同期明显下降,在产量相当的条件下,实际节约能耗支出为每月6万元,控制效果非常明显。 4.结论 本文应用了6SIGMA质量管理的DMAIC方法,并引入头脑风暴法等分析工具,结合A公司空调系统能源管理的特点,总结出相应的数据收集、数据分析的简单易行的方法