某电网大楼空调改造设计案例

某电网大楼空调改造设计案例某电网大楼空调改造设计案例 改造工程 1 XX 电网科技大楼 工程概况 科技大楼建筑面积约 36000m2 地上 27 层 地下 2 层 地下部分为设备用房 地上部分均 为办公用房或会议室 大楼设大型中央空调系统 冷热源位于地下室 冷源为 3 台水冷离心 式冷水机组 单台制冷量为 2109kW 热源为 2 台电热水锅炉 单台制热量为 1400 kW 空 调水泵冬夏季共用 3 台 空调末端系统为风机盘管和新风系统 所采用的设备均为优质品 牌 该楼于 1996 年建成并投入使用 平常工作时大型中央空调系统开启 能够正常提供大 楼温控所需 除此之外 由于第 14 层为中心机房 需 24 小时不间断使用 所以此层设有 4 台 RC200 型风管空调机 冬季制热 夏季制冷 以满足该楼层单独空调所需 随着时间 推移 本工程在使用过程中 由于运行成本偏高 于 2006 年进行了水蓄冷蓄热节能改造 夏季利用原有的消防水池蓄冷 蓄冷量为 2100kWh 冬季设 2 个 90t 的蓄热池蓄热 不久 业主方提出新的要求 15 层 19 层单层或多层在非正常工作时段独立使用空调 若仍采用 冷水机组或热水机组直接供冷或供热 系统将不经济不合理 尤其在夏天 由于负荷太小 机组将无法正常运行 甚至无法启动 随后根据业主的要求我们于 2007 年底对原有空调系 统进行变更改造 以提高系统使用寿命 改造设计 改造方案经过仔细考虑 决定利用蓄冷 蓄热池在大楼非工作期间作为 15 层 19 层 的空调冷热源 蓄冷蓄热一般是在用电低谷段 开启冷水机组 电热水锅炉 制冷 制热 并 加以储存 在需要使用时释放冷 热 提供空调冷热水 这样可以避免在用电高峰时段开 启冷水 热水 机组 通过计算 本大楼节能改造后蓄冷 热 量的 10 即可满足 15 层 19 层 中任一楼层 2 小时的满负荷空调运行所需 当科技大楼 15 层 19 层需单独使用时 根据 需要使用的大致时间预留部分蓄冷 热 量 开启流量合适的空调循环水泵 就能很经济的 保证 15 层 19 层空调的运行 这样 一方面可均衡用电 另一方面可有效的解决空调负 荷偏小时 大型中央空调系统无法正常运行的矛盾 本工程利用蓄冷 热 系统 只需对一 台空调循环水泵进行变频改造 并在供回水系统上设置一定数量的电动阀门 即可满足 15 层 19 层非工作时段独立使用空调的要求 具体原理如图 1 所示 图 1 空调改造水系统 原理图 设计要求为 1 对新风系统控制 在新风系统供水总立管上安装一个电动水阀 开关型 正常工作时 段 8 00 18 00 阀门开启 其它时段阀门关闭 2 楼层风机盘管系统控制 在 1 层 28 层 除 14 层外 风机盘管系统的每层水平供水干 管上安装一个电动水阀 开关型 正常工作时段水阀全部处于开启状态 其它时段需要空 调的楼层电动水阀开启 不需要的楼层电动水阀关闭 3 水泵系统的控制 原有空调循环水泵 冬夏共用 共 3 台 将其中一台水泵配变频器 可根据实际情况调节水泵的流量和扬程 节省运行费用 控制系统在改造工程中首先是设 计要合理 其次是设备要可靠 相互配合 做到灵活精确 该工程总改造费用为 30 万元左 右 改造工程 2 XX 电网宾馆 实际工作中对于改造工程的设计 往往比新建项目困难 因为在新建项目中管井 机 房可以重新布置 而改造项目这些都受到了制约 在设计时 我们要根据工程的具体特点 使用情况来确定最合理的方案 在 XX 电管局的工程改造中我们应用了一些新技术新设备 包括冷水机组采用了带部分热回收的螺杆式冷水机组 回收的冷凝热用于生活热水 热泵型 热水器 末端动态平衡式两通阀等 工程概况 以下再介绍该工程主机的选择和确定 XX 电管宾馆建筑面积为 11400 其中西楼建 筑面积 6400 主要功能为餐饮和客房 东楼建筑面积 5000 主要功能为客房 由于该 楼已使用有 15 年之久 因此原有空调系统需要更新 业主提出在保证结构主体不变的条件 下 重新设计 改造设计 在冷水机组的选择上通过技术经济比较后 决定采用带部分热回收的冷水机组 在夏 季空调使用季节内 可以同时解决客房的生活热水问题 原理如图 2 所示 图 2 空调冷 源部分水系统原理图 冷凝热回收即是对制冷机组在制冷工作中产生的冷凝废热进行回收再利用 带热回收 的冷水机组正是利用这些冷凝热将循环水加热至 40 50 作为生活热水和工业用水 根据冷凝热回收的数量来划分 又可分为全部冷凝热回收和部分冷凝热回收两种类型 全 部冷凝热回收系统是对压缩机排出的高温高压制冷剂的潜热和显热进行回收 如果只对显 热进行热回收 则称部分热回收系统 目前市场上常见的部分热回收机组是在压缩机与冷 凝器之间增加部分热回收的换热器 这部分的热量一般不超过总的冷凝热的 18 市场上常 见的全部冷凝热回收机组采用复合式冷凝器 把热回收冷凝器与冷凝器复合在一起 复合 式冷凝器内 热回收水路和冷却水路分别独立但都与同一制冷剂回路进行热交换 单个水 路均满足冷凝冷却要求 可实现 100 的热回收 对于具体工程 决定是否采用热回收方式 以及采用部分热回收还是全部热回收系统 应根据实际情况 结合两种形式的技术优势 通过经济比较 选择最优方案 我们工作中 具体比较如下 夏季冷负荷 1150kW 夏季热水负荷 200 kW 方案一 采用两台单冷螺杆机组带部分热回收 参数如下 制冷量 625 2 kW 机组 输入功率 124 1kW 部分热回收量 110 8kW 方案二 采用 1 台常规冷水机组 1 台全热回收冷水机组 参数如下 制冷量 167 8 kW 机组输入功率 44kW 部分热回收量 209 2kW 常规冷水机组具体参数如下 制冷量 1065 1kW 机组输入功率 212 5kW 方案三 采用两台常规冷水机组 11 台热水锅炉 200 kW 供卫生热水 参数如下 制 冷量 625 2 kW 机组输入功率 124 1 kW 表 1 初投资比较 运行费用分析 方案一 100 负荷运行耗电量 主机 124 1 2 10 小时 20 天 49640kW 66 负荷运行耗电量 主机 124 1 2 0 66 10 小时 60 天 98287 2kW 33 负荷运行耗电量 主机 124 1 2 0 33 10 小时 20 天 16381 2kW 总的运行费用 49640 98287 2 16381 2 164308 4 kW 1 16 43 万元 方案二 100 负荷运行耗电量 主机 44 212 5 10 小时 20 天 51300kW 66 负荷运行耗电量 主机 212 5 0 66 44 10 小时 60 天 110550kW 33 负荷运行耗电量 主机 212 5 0 33 44 10 小时 20 天 22825kW 总的运行费用 51300 110550 22825 184675 kW 1 18 47 万元 方案三 锅炉运行费用 1 电费 0 4 10 100 1 400 元 2 天然气费用 24 6 10 100 2 3 56580 元 回收年限为 102 86 10000 56980 2 80 预计在三年内收回投资 注 1 夏季按 100 负荷日 20 天 66 负荷日 60 天 33 负荷日 20 天 共计 100 日 每天运行 10 小时 2 电价 1 元 kWh 3 本次运行费用只考虑空调主机的运行费用 4 天然 气价格按照 2 3 元 m 电价按照 1 元 千瓦时计算 在实际运行中 方案一中有一部分时间只需要开 1 台主机 相应的也只需要开 1 台水 泵 而方案二中考虑到热水问题 不管空调的冷负荷为多少 都必须开启两台主机 同时也 需要开启两台水泵 初步分析 就水泵的运行费用而言 方案一可以节省近 2 万元 另外 方案一中两台设备选用相同型号 可以互为备用 保证了系统能更稳定运行 根据以上分 析确定本次改造采用方案一 从方案比较来看 节能效果还是可观的 改造设计体会 通过对改造工程的空调设计 本人想在此提出几点建议 1 空调控制系统要按设计意图实施到位 真正发挥其控制调节的作用 在我们调研的 工程中 发现有的暖通设计了电动控制阀门 可是在实际中并没有起作用 结果证实控制 线路没有与阀门连接 这就需要在设计阶段 暖通专业与电气专业的设计师密切配合 在 施工时工作到位 控制系统的好坏直接影响系统的运行 可以说一个工程的节能程度与控 制系统的好坏息息相关 2 在使用空调过程中 空调管理要规范 否则也将影响节能效果 风机盘管室内温控 器的温度设置在一定范围内 如 24 28 即当风机盘管开启时 温度就在此范围内 使 用者可根据需要再调节 在调访中 某些写字楼的大办公室 多人 出现室内温度偏低的现 象 有的工作人