广州军区武汉总医院中央空调改造方案

1、广州军区武汉总医院中央空调能源管理控制系统方案国网湖北节能服务有限公司二0一四年六月五日1技术方案3第一章总论31.1 项目概况31.2 技术方案编制依据31.3 项目背景及建设必要性3第二章项目建设条件42.1 地理位置42.2 施工环境4第三章项目建设方案43.1 项目改造内容及措施43.2 技术原理83.3 初步确定的主要设备选型83.4 合同期内运行维护承诺8第四章项目节能效益分析94.1 项目能耗基准线的确定94.2 节能量计算94.3 节能效益计算15第五章项目实施和组织管理165.1 项目实施条件165.2 项目实施计划165.3 项目管理和施工组织17商务方案推荐错误！未定义书

2、签。第一章本项目方案投资费用分析错误！未定义书签。1.1 用户全资购买模式费用分析错误！未定义书签。1.2 合同能源管理模式费用分析错误！未定义书签。技术方案第一章总论1.1 项目概况广州军区武汉总医院位于武汉武昌区，建筑面积为156840m3,为省重点三级甲等医院，共有2000余张病床。本次改造中央空调系统采用二管制一次泵变流量系统，包括外科楼、专科楼、综合楼，主要负责医院住院病、门诊、办公等的舒适性空调。原系统采用全人工操作，水泵、主机等设备实施了有限的节能措施。1.2 技术方案编制依据1.1、 公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)1.2、 全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇

3、(2007)1.3、 湖北省公共建筑节能设计标准(DB33-1036-2007)1.4、 智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)1.5、 智能建筑工程质量验收规范(GB/50339-2003)1.6、 中国民用建筑设计规范(JGJ/T16-92)1.7、 中国采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)甲方提供的设计任务书及方案确认书其它相关国家设计规范、规定等1.3 项目背景及建设必要性广州军区武汉总医院中央空调采用二管制一次泵系统，本方案对其进行了能源管理改造分析，对机房设备采用高效冷冻机房节能控制系统，代替原机房冷冻机房的手动的控制方式，可以实现如下效果：1、管理控制功

4、能提升：自动优化控制，实现了全自动控制，远程访问，实现几个机房设备统一管理，大大降低了现场人员的操作强度，降低了故障率，提高了设备的运行寿命。2、经济效益：广州军区武汉总医院中央空调采用“中央空调能源管理控制系统”后，每年中央空调系统可以节约费用节能率达23.3%以上，以实现220.7万元以上节能量。3、环境效益：每年可以节省917吨标煤，减少2384吨CO2排放。4、安全等级提升：水泵低频启停和运转，电机的寿命延长，减少了对电网的冲击，设备的故障率降低，维修成本降低。5、实现电网错峰控制功能。第二章项目建设条件2.1 地理位置武汉市武珞路627号。2.2 施工环境室内外施工。第三章项目建设方

5、案3.1 项目改造内容及措施1、在工程部值班室设置一个能源管理控制中心DC-PC,分别与设置在机房现场的智能工作站DCUSACADA800进行远程通信，实现二楼及三楼空调制冷主机、水泵、阀门等设备的统一远程智能管理和节能优化控制。改造前改造后2、广州军区武汉总医院空调末端冷冻水都是通过分、集水器分出多（4-5）个主支管供冷冻水，有明显的大供应环路。由于流体的管路特性及空调的负荷特性造成区域间的冷量分配不均，高层及不利区得不到足够的流量而需要把总流量加大，造成总流量的浪费。利用DCUSCADA800中央空调能源管理控制系统多区域冷量均衡分配节能控制技术及中央空调冷热量模糊预判断节能控制技术进行冷

6、量平衡分配控制，从而实现中央空调的节能控制。，增HIAiHLMEtri1加中央至谓熊源覃理授部泰蜕TEtfl理HPV4集水器分水器改造后3、出、回总管路及环路间的负荷随时变化，通过旁通阀节能效果不明显，存在着冷量的浪费，建议利用DCUSCADA800中央空调能源管理控制系统旁通阀控制策技术，实现节能控制。4、在冷冻水系统相应位置设置温度传感器、压力传感器。结合DCUSCADA800中央空调能源管理控制系统专业技术，对冷冻泵进行变流量控制（需要水泵变频控制），控制冷冻水流量及冷量，改变小温差大流量浪费水泵能耗现象，达到节能的目的。<冷冻水、冷却水进出水温差很小，造成小差大流量现象，浪费水泵

7、能耗>5、在冷却水系统相应位置设置温度传感器、湿度传感器，以提高空调整体COP值为目的，利用系统模糊预判断原理，自动寻求某一负荷下最佳空调工况时所对应的冷却水回水温度作为控制目标，通过变流量控制（需要水泵变频控制）达到冷却水系统节能的效果。H3中央空调能源留理拄制系坡，国画局引国国半0小时£斤任局冷的打IT*1HM商UHM6、在空调冷冻水系统相应位置设置温度传感器和流量传感器。对冷水机组阀门进行现场控制，结合DCUSCADA800中央空调能源管理控制系统基于主机高能效的主机群控技术实现主机工况优化及主机加减机节能控制。7、采集空调系统湿球温度，以最佳冷却水回水温度和冷却水出水温

8、度的差值为控制目标，通过调节冷却塔风机的风量和冷却塔风机的台数达到最佳节能效果。78、在机组的冷冻机房现场设置智能工作站DCUSCADA800,实现冷源部分温度、压力及流量、冷量等参数的监测，利用专用节能控制软件实现空调主机、冷冻泵、冷却泵、电动碟阀以及电动调节阀的智能管理及节能优化控制。3.2 技术原理本中央空调能源管理控制系统是对整个中央空调系统多环节进行能量平衡调节的控制系统，控制系统通过对中央空调系统各种变量（温度、压力、流量）的监测,利用设置在现场的智能管理控制器、节能优化控制器及能量均衡控制器，从中央空调的整体能量平衡出发，寻求对主机、水泵、冷却塔、相关阀门的整体协调控制，科学的实

9、现变负荷情况下中央空调系统的高效率运行，达到最佳的节能效果。3.3 初步确定的主要设备选型项目名称：广州军区武汉总医院空调节能改造日期：2014年/6月26/日冷热源机房能源管理设备序号设备名称型号单位数量备注1冷热泵自适应节流仪DCF-*C套4一个控制柜对应一台水泵2冷热泵自适应节流仪DCF-*Q套4一个控制柜对应一台水泵3冷热泵自适应节流仪DCF-*R套2一个控制柜对应一台水泵4模糊能效柜（冷热源）DCUSCADA800-1套25主机智能改造设备及工程套16温度传感器套14西门子7压力传感器套4HUBA8流量传感器（DN400FFM-DN400套1富沃德9流量传感器（DN300FFM-DN

10、300套1富沃德10室外温湿度传感器QFA317+AQF3100套1西门子11冷量平衡调节阀套10搏力谋13能源管理中心DC-PC套13.4 合同期内运行维护承诺1、系统设计年限15年。2、若业主采用全资购买模式，业主只需每年支付工程总投资额的8%乍为维护费用3、若业主合同能源管理模式，第1-5年由节能公司免费维保；第6-15年业主只需每年支付全资购买模式下，工程总投资额的8%乍为维护费用。第四章项目节能效益分析4.1项目能耗基准线的确定1、广州军区武汉总医院现有中央空调设备配置情况:厅P设备名称设备功率数量备注外科楼冷源系统设备1开利水冷离心主机制冷量：3164kw功率：587kw2冷水机组

11、；平时开启一台主机，高负荷开启二台主机。2开利水冷螺杆主机制冷量：1392kw功率：279kw13冷冻循环水泵75kw3并联连接，工频运行，手动切换。30kw24冷却水循环呆75kw3并联连接，工频运行，手动切换。45kw25采暖循环水泵55kw3并联连接，工频运行。厅P设备名称设备功率数量备注专科楼冷源系统设备1开利水冷螺杆主机制冷量：1071kw功率：194kw2冷水机组；平时开启一台主机，高负荷开启二台主机。2冷冻循环水泵37kw4并联连接，工频运行，手动切换。3冷却水循环泉37kw4并联连接，工频运行，手动切换。4采暖循环水泵30kw3并联连接，工频运行。厅P设备名称设备功率数量备注综

12、合楼冷源系统设备2开利水冷螺杆主机制冷量：1510kw功率：266kw3冷水机组；平时开启一台主机，高负荷开启二台主机。3冷冻循环水泵37kw4并联连接，工频运行，手动切换。4冷却水循环泉55kw4并联连接，工频运行，手动切换。5采暖循水泵30kw3并联连接，工频运行。2、机房设备能耗情况：中央空调制冷运行时间为每年5月初至10月底，每年运行6个月左右，每天按负荷情况开启主机台数和时间；采暖运行时间为每年11月底至次年3月初，每年运行4个月左右，每天按负荷情况开启主机台数和时间；无自控系统，主机、水泵及阀门均为手动开关调节。我们按照ARI统计的中央空调每年运行的典型时间将机组的开机时间分割为：

13、制冷情况月份5月6月7月819110月每月开启天数102031312015每天开启时间182024242420采暖情况月份11月12月1月2月3月每月米暖天数1020312825每天采暖时1外科楼能耗情况:月份5月6月7月8月9月10月主机能耗52830：134717515443515443253584:73962水泵能耗2250014050016740016740072000P27000冷却塔22504050163681636872002700机房设备制冷期能耗:(单位，电：kw/h)一10月份11月12月1月2月3月锅炉耗气19440612001339201209

14、6025920水泵能耗99002200081840739209900单位，电：kw/h,大燃气：m3）采暖期能耗:(主机年耗电量：154.6万度水泵年耗电量：69.4万度冷却塔年耗电量：4.9万度锅炉年耗气量：36.1万立方米2.2专科楼能耗情况：机房设备制冷期能耗：（单位，电：kw/h）月份5月6月7月8月9月10月主机能耗20370497612020702020708380824444水泵能耗11100199801101121101123552013320冷却塔11252025111601116036001350采暖期能耗：（单位，电：kw/h,大燃气：m3）月份11月12月1月2月3月锅

15、炉耗气864027200595205376011520水泵能耗54001200044640403205400主机年耗电量：58.3万度水泵年耗电量：40.8万度冷却塔年耗电量：3万度锅炉年耗气量：16.1万立方米2.3综合楼能耗情况：机房设备制冷期能耗：（单位，电：kw/h）月份5月6月7月8月9月10月主机能耗2793016822935622735622712768035910水泵能耗1380012484013689613689644160P16560冷却塔11252025111601116036001350采暖期能耗：（单位，电：kw/h,大燃气：m3）月份11月12月1月2月3月锅炉耗气

16、1296040800892808064017280水泵能耗5400120004464040320540011主机年耗电量：97.2万度水泵年耗电量：48.1万度冷却塔年耗电量：3万度锅炉年耗气量：24.1万立方米广州军区武汉总医院中央空调系统每年冷热源总能耗按每度电均价0.9元，每立方天燃气均价4元计算，则三个机房年费用大约为736.6万元。4.2节能量预测通过DCU-EMPT空调能耗预测软件模拟预测（单位，电：万kw/h,天燃气:万m3）机房年节电量年节气量年节省费用整体节能率外科楼69.35.283.223.7%专科楼34.32.34025.6%综合楼47.93.456.824.7%注：电

17、，0.9元/度；气，4元/立方综上所述，广州军区武汉总医院中央空调采用SCADA80中央空调能源管理控制系统后，每年中央空调系统可以节约费用180万元人民币，节能量达23.7%以上。4.3节能量计算由甲乙双方之间就一致的检测方法，对节能改造后的系统进行检测、评估、分析节能效果。1、检测的内容：中央空调能源管理控制系统节能效果2、检测的标准及方法：基于检测前后气候与负荷相对一致的数据对比法检测前：用72小时连续工作，检验空调系统设备的可靠性及操作灵敏性。72小时运行完备后，检查各电气接口是否有松动，接触不良、部件损伤等。检测过程：双方人员对记录的数据确认检测时间的选取：以历年的加权平均温度定空调

18、节能测试的时间3、节能量测试对象：DCUSCADA800空调能源管理控制系统在工程应用中，其节能量为中央空调系统的整体节电量（主机、水泵）。4、节电量测试方法：可采用能耗比较法，即在中央空调使用的历年加权平均外界环一12境温度条件下，将空调系统采用与不采用DCUSCADA800能源管理控制系统交替运行相同的时间，通过电能仪表，分别对其能耗进行测试，记录和对比，通过对比计算得出节电率，然后根据其节电率，算出中央空调系统在采用DCUSCADA800控制系统后的节电量。5、计算节能用费公式：节电率（F）:F=（M2M1）/M2*100%未使用DCUSCADA800系统空调年能耗（M2总）：M2总=M

19、1总/（1-F）年节电量（M节）：M节=乂2总一M1总=乂1总*（F/1-F）年节省的费用（W）:W=M节*D公式说明：1、M1:采用DCUSCADA800能源管理控制系统后运行空调检测时总能耗，通过电能仪表测得。2、M1总：采用DCUSCADA800能源管理控制系统后运行空调年总能耗。3、M2:按原始中央空调管理方式运行空调检测时总能耗，通过电能仪表测得。4、M2总：按原始中央空调管理方式运行空调年总能耗。5、F:节能率6、M节：采用DCUSCADA800能源管理控制系统后运行空调年总节能量。7、W:采用DCUSCADA800能源管理控制系统后运行空调年节省的费用。8、D:电价。举例说明：例

20、：某医院在外界温度、负荷基本一致连续两天，第一天24小时采用DCUSCADA800能源管理控制系统运行空调总能耗（M1）为8500度，第二天24小时未采用DCUSCADA800能源管理控制系统运行空调总能耗（M2）为11000度，测试后当年制冷一13季空调累计能耗(M1总)为250万度。节电率(F):F=(M2M1)/M2*100%,即(11000-8500)/11000*100%=22.7%未使用DCUSCADA800系统空调年能耗(M2总)：乂2总=乂1总/(1-F),即250万度/(1-22.7%)=323.4万度年节电量(M节)：M节=乂2总一M1总=乂1总*(F/1-F),即250万

21、度*(22.7%/1-22.7%)=73.4万度年节省的费用(W):W=M节*D,即73.4万度*0.8元/度=58.7万元所以，采用DCUSCADA800能源管理控制系统后运行空调年节省的费用为58.7万元。6、测试条件(1)运行的空调设备要一致(2)运行的(开机、停机)时间应一致，且每天测试过程中，不能只在部分时间段运行，应覆盖空调系统正常运行的全部时间(3)负荷工况应基本一致，即室外气候条件和空调负荷使用情况基本相同(4)气候、气象条件基本一致，既被检测日温度、相对湿度基本相同(5)运行工况应一致，即空调出水温度应一致，误差在正负1度(6)测量仪表应一致，空调系统的电能表应为同一只表(以

22、800系统自带的电能表为准)注：当测试条件差异较大时，为减小测试误差，视运行工况的差异情况在测试节能率上，加一个“调整量”，调整量有正负，调整量的正负和大小可由参与测试的各方代表商定。7、测试时间的确定：以苏州用户为例根据武汉2012年制冷季每天的最高温度、采暖季每天的最低温度计算加权平均值，以此作为空调运行期的外界典型温度，利用苏州地区未来15天的气象预报情况，选取温度接近该典型温度的相邻的两天或四天(星期二到星期五)作为检测时间。具体数据如表：加权平均温度测算14年6月中至2。12年9月初最高气温加权平均值arc天敷加权平均敷242C.5274725272551.3736263742641

23、.1428571432772.0769230772872.1538461542951.5934065。330103.296T032973172.38461536532144.9230769233393.263730264493.36263736335103.846153S4636207791208751合计9130,73626374加权平均值3re节能测试时间确认2012年度6月26日起，未来15天气候于反报日期选定检测时间与查6月25日31多言不选6月26日33晴不选6月金7日29阴不选6月2a日30多云不速6月N9日31多云可选作为检测时间B月30日31多云可选作为检测时间T月1日mw造不

24、选T月2日3之晴不选7月3日34晴不选7月4日31多云不选7月5日29雨不选T月E日28雨不选7月丁日30多a不选2月X日3之晴不选4.3节能效益4.3.1 节约能源开支效益1、经济效益：该中央空调机房全年可节约电151.5万度，节约天燃气10.9万立方以目前平均电费费率0.9元/度，天燃气费率4元/立方。每年可节省费用180万元,整体节能率为24.4%。并且随着开机率和电价的增加，节能量每年还会增加。2、控制功能提升：自动优化控制，实现了全自动控制，大大降低了现场人员的操作强度，降低了故障率，提高了设备的运行寿命。3、安全等级提升：水泵低频启停和运转，电机的寿命延长，减少了对电网的冲击，设备

25、的故障率降低，维修成本降低。一154.3.2 社会效益1、环境效益：每年可以节省742吨标煤（火电煤耗按404g/kWh计算），减少1929吨CO2排放。第五章项目实施和组织管理5.1项目实施条件包括施工主要机具、施工场地条件和施工场地规划的设想；提出施工用电、施工用水、施工用气（汽）等引接方案以及利用地方建筑材料的设想。5.2项目实施计划1、现场施工的准备中央空调智能管理及节能优化系统设备现场施工的准备工作，主要包括施工现场勘察、施工组织设计、工程材料采购、施工队伍选择、施工技术交底及安全教育等。现场勘察现场勘察的目的，是依据工程施工图纸核实现场情况是否与施工图一致，是否具备安装条件。现场勘

26、察应注意以下内容：确定智能管理及节能优化系统设备机柜的安装位置。根据施工图上的机柜数量及尺寸，测量安装位置是否满足安装规范及设计要求；确定桥架安装位置；确定观察走向和位置；确定空调主机、冷冻水出入口管路上传感器的安装位置；确定冷冻水供水总管（或分水器、集水器）上传感器的安装位置；了解水泵供电线路及控制方式；查看水泵的额定电流、电压、转速和转向；核实水泵的流量和扬程等通过现场勘察，确认设计图中的各项技术要求是否实现，如不能实现，需进行哪些调整和更改才能满足要求，及时与设计单位或设计师进行沟通，就现场的更改取得一致意见。2、设备的现场安装16中央空调智能管理及节能优化系统设备的现场安装，涉及到智能

27、控制柜、智能控制箱安装、桥架安装，线缆敷设、传感器安装等施工作业。机柜、桥架、线管的安装按照施工工艺要求，工程量最大的、施工周期长的系统优先安排施工。施工作业一般按“先地下、后地上，先高空、后低空”的顺序进行；安装工序一般分为预埋、支挂件加工、桥架架设、低盒、转接盒安装、线管安装、线缆敷设、设备安装、设备连线、技术调试的顺序进行安排施工，各工序之间均有严格的管理措施和质量检验措施，以保证施工进度要求和工程质量。机柜安装工艺流程：机柜定位-机架制作及安装机柜开箱检查-机柜搬运-机柜固定就位-内部清扫。桥架安装工艺流程：定位划线-支架制作安装-桥架安装-管线安装。3、设备的系统调试系统调试是中央空

28、调智能管理及节能优化系统设备工程实施的最后工序，也是实现系统使用功能和技术指标的重要阶段。系统调试工作技术性强，环节复杂，通常先逐个子系统进行调试，然后进行系统综合调试。调试流程如下：工程期间调试：分别对各个温度传感器、流量计、压差传感器、计量装置等进行调试。子系统调试：分别对冷冻（热）水泵智能控制、冷却水泵智能控制、空调主机控制接口等进行调试。系统综合调试：对控制系统各项控制功能与管理功能进行逐项调试。系统试运行：系统综合调试结束后，由控制系统控制中央空调系统试运行。系统性能与功能测试：系统试运行正常后，对控制系统的技术性能和功能进行测试。4、业主方的协助4.1、 提供改造过程中需求的电源4

29、.2、 提供主机自控接口4.3、 原先的变频软起控制柜本次改造我们要利用起来4.4、 业主方需为本系统连通网络，为我公司远程维护需要5.3项目管理和施工组织一171、项目进度管理厅P设备或系统人数工作经验计划完成日期1传感器安装2-3方3年10天（合同生效后10日内）2阀门安装2-3方3年10天（合同生效后25日内）3设备生产5-8方4年40天（合同生效后45日内）4设备安装2-3方3年10天（合同生效后55日内）5接线2-3方3年10天（合同生效后65日内）6系统调试1-2方5年安装接线完成后25天内7总工期约90天（现场施工工期约60）其中第1、2步骤部分工段可能会影响业主使用设备，其它步

30、骤业主可以正常使用设备。2、人员组织安排总设计师从事该系统设计制造6年项目工程师从事该系统设计3年工程师助理从事该系统调试1年安装从事该系统安装7年项目监管从事该系统7年商务方案推存第一章本项目方案投资费用分析该节能项目投资模式有两种：用户合资购买模式和合同能源管理模式。一、用户全资购买模式费用分析由我公司向医院提供一套节能项目方案，包括技术支持、设备、施工、调试、操作培训及后续维护等业务，由医院按采购的方式达成合作。1、支付方式合同签订后，甲方支付给乙方32%M寸款。设备到工地现场后，甲方向乙方付至合同总价80%勺工程款。一18系统整体安装调试验收合格后，甲方向乙方付至合同总价100%勺工程

31、款。2、项目报价1）、外科楼报价序号设备名称型号数量单价总价1冷冻泵自适应节流仪DCF-75C171840718402冷冻泵自适应节流仪DCF-30C141770417703冷却泵自适应节流仪DCF-75Q171840718404冷却泵自适应节流仪DCF-45Q147015470155米暖泵自适应节流仪DCF-55R2533221066446模糊能效柜（冷热源）DCUSCADA80C13236403236407能源分配自控系统DC-NPH611286501286508信号采集系统135497354979能耗采集系统1635806358010执行系统121820021820011安装调试用费11

32、1674511674512中央监控系统平台DC-PC1710007100013合计12430992）、专科楼报价序号设备名称型号数量单价总价1冷冻泵自适应节流仪DCF-37Q244970899402冷却泵自适应节流仪DCF-37C244970899403米暖泵自适应节流仪DCF-30R241770835404模糊能效柜（冷热源）DCUSCADA80012336402336405能源分配自控系统DC-NPH511086501086506信号采集系统123497234977能耗采集系统131580315808执行系统11482001482009安装调试用费1767457674510中央监控系统平台

33、DC-PC1560005600011合计941732一193）、综合楼报价序号设备名称型号数量单价总价1冷冻泵自适应节流仪DCF-55C2533221066442冷却泵自适应节流仪DCF-37Q244970899403米暖泵自适应节流仪DCF-30R241770835404模糊能效柜（冷热源）DCUSCADA80C12936402936405能源分配自控系统DC-NPH3168650686506信号采集系统133497334977能耗采集系统153580535808执行系统11982001982009安装调试用费1967459674510中央监控系统平台DC-PC1710007100011合计109