厦门某酒店中央空调节能改造案例

厦门某酒店中央空调节能改造案例一、项目情况与技术背景分析1项目概况厦门XX大酒店是一座大型四星级旅游涉外酒店，酒店位于厦门市湖滨南路，楼高38层，有各类客房198间，酒店大楼内设有四星级酒店、高级写字楼、商场和娱乐场所，是厦门最高的标志性建筑之一。中央空调全年运行280天左右，每天平均运行时间在14～22小时左右，中央空调系统年平均总耗电约220万kWh，电费支出185万元左右。2006年使用BKS中央空调节能控制系统对酒店中央空调系统(主机、冷冻水泵、冷冻水泵、冷却塔风机)进行了变流量节能改造。2项目实施的技术背景中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大负荷，并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷(或最大热负荷)的情况，绝大多数中央空调系统在大部分时间是在部分(低)负荷状态下运行，实际空调负荷平均只有设备设计能力的50%左右，因此出现了“大马拉小车”的现象，不但浪费大量能源，而且还带来设备磨损，缩短寿命等一系列问题。长期以来，当季节交替、气候变幻、昼夜轮回和空调实际使用面积发生变化时，中央空调系统仍在传统的运行模式下，不能实现冷媒流量跟随末端负荷的变化而动态调节，造成了巨大的能源浪费。据不完全统计，截至2006年，我国已安装中央空调的建筑物约有7万栋，其中高级星级酒店约有5000多家，若能全部采用节能技术，预计每年可节电35.7亿千瓦时，节约电费开支27亿元。厦门地处我国东南部，年平均温度为21.2℃，最高的8月，月平均气温28.3°C，最低的2月份，月平均气温12.5°C，年极端最高温度38.4℃，年极端最低温度2℃，四季温差较大。在这种地理环境和气候条件下，开机时间变化等多种因素，导致厦门XX大酒店的中央空调负荷波动较大，如果仅依靠人工手段对空调系统进行控制和管理，不能实现空调冷量(或热量)的供应随负荷的变化而调节，就会浪费大量能源。尽管现在许多空调主机已能够根据负荷变化自动随之加载或减载，但与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能跟随负荷的变化自动调节负载，始终在额定功率下运行，仍然造成了输送能量的很大浪费。3项目实施企业情况BKS系列产品的提供者——贵州XX科技有限公司，是上市公司XXXX旗下专业从事现代建筑节能控制技术与产品的研发、生产、销售、实施与管理的节能服务企业，是中国节能协会理事单位和中国节能协会节能服务产业委员会(EMCA)的常务会员单位。凭借着世界领先的节能控制技术和成熟可靠的产品，该公司现已成为该领域的技术领跑者，是国内中央空调节能控制领域最大的成套设备制造商和服务商。二、项目选用的产品及技术介绍1产品概况BKS系列中央空调节能控制系统是将当今先进的计算机技术、模糊控制技术、系统集成技术和变频调速技术集合应用于中央空调系统控制的最新科技成果。BKS系统为用户提供了一个先进的智能化和个性化的中央空调运行管理技术平台，让用户操作和管理中央空调系统更加便捷，同时实现中央空调系统高效节能地运行。BKS系列产品属世界首创，其核心关键技术已向中国知识产权局申请了18项国内专利，2项国际专利，可实现空调主机节能10%～30%，水泵、风机节能60%～80%(中央空调系统综合节能达20%～40%)。2产品控制原理中央空调系统是一个多变量的、复杂的、时变的系统，其过程要素之间存在着严重的非线性、大滞后及强耦合关系。对这样的系统，无论用经典的PID控制，还是现代控制理论的各种算法，都很难实现较好的控制效果。模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制，尤其适合于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制。基于模糊控制的变频调速可以实现中央空调水系统真正意义上的变温差、变压差、变流量运行，使控制系统具有高度的跟随性和应变能力，可根据对被控动态过程特征的识别，自适应地调整运行参数，以获得最佳的控制效果。BKS中央空调节能控制系统采用了模糊预测算法对冷冻水系统进行控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至模糊控制器，模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，实时预测计算出末端空调负荷所需的制冷量，以及各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，并以此调节各变频器输出频率，控制冷冻水泵的转速，改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在模糊控制器给出的最优值。系统对冷冻水系统采用了输出能量的动态控制，实现了空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又最大限度地节省了系统的能量消耗。警系统对好中央空调借冷却水及主机阔系统采用系统幸模糊优化的丧控制落方法，当环境霉温度、空调末椒端负荷发生变的化时，泡中央空调堤主机的负荷率源将随之变化，警系统的最佳转卸换效率也随之罚变化。模糊匀控制脏器在动态预测榜控制统冷媒循环的前气提下，依据所蝶采集的空调系仅统实时数据及亡系统的历史运淘行数据，计算悉出冷却水最佳帜进、出口温度扎，并与检测到核的实际温度进涛行比较，动态汪调节冷却水的歼流量和为冷却塔让风哄量骆(判见疮图伤1医)淹，使系统转换惧效率逼进不同滑负荷状态下的齿最佳值，保证刃中央空调今系统在各种负役荷条件下，均胃处于最佳工作辜状态，从而实码现吃中央空调饲系统能耗最大絮限度的降低。3产品功能召逮隆3.1保训数据的集中监铃视和设备的自止动棒控制艘系统内部谣实现模糊郊控制遭器与各盲控制云柜之间的通信围连接，将各水饿泵的状态、以碌及墙中央空调道系统中的主要汽过程参数在统戒一的软件监视蚂界面上分别显石示出蛛来皆(洒与用户接口的者监控衣界面为触摸屏崇操作方式的中蛾文软件界鸡面与)改，进行集中监宫视。闻驱3.2烂估运行策略选择益系统提供狐了篇6窝种妹控制御模式，在系统摄运行过程中，晓可根据实际情卧况选择其中的厉一种来对慕中亿央空调门系统进行涝控制荡。包括：系统慕自面动铅(贫主机人工干尖预仗)狭控制地模式、远程手脑动防(董软手梁动捉)饺控制芒模式、远程手焦动咏(喷标准方女式晓)时控制障模式、第三方甘控制炎模式、就地手轻动调频明控制错模式、就地旁痕路脱控制姥模式。敏获勇3.3唉小机组群控功能赚根据服务势质量的要求及洪负荷的变化，椅控制控机组投入运行荐数量。峰晶号3.4走辈服务质量扭控制哭功能魄系统提供偏全天服务质量蔑的查询和修改厨功能，用户可渔根据空调实际挖负荷状况分级惑设定服务质量大，实现输出能蕉量雄控制镰。由概庸3.5谈典状态肯监控省系统提供鞭主机系统、冷培温水系统、冷咳却水系统、雾冷却塔趋系统和器件系面统中的各设备情运行参数的实区时善监控恨。狼望症3.6鹅纠数据分析济系统提供馒能耗曲线、主滋机效率曲线、永电耗累计值、储操作记录和故工障记录等数据戚，以对整个哨中央空调燕系统运行情况豆作全面分析。零告摩3.7衣摇系统预加压功摩能您空调主机字开机后，冷史冻穴(谊温迎)柄水泵在上位机包软件规定的时帝间内先在允许叶的最高频率运天行，使其至少总完成一个水循蒜环周期，然后超再进入系统自告动调节模式，能以保证空调管跃路中无气阻现鸣象。假申似3.8在盛冷冻水供水低老温保护彼当空调主酬机冷冻水供水咳温度低于设定篇的下限值时，闪一次冷冻水泵随立即进入低温哭保护运行模式商，快速提高冷停冻水供水温度陆，直至温度值亡不低于设定的幅下限值为止，鲜以保障空调主储机蒸发器不致讽因温度过低而偿结冰冻管。浴悠哗3.9倾莫冷冻水低流量赵保护毛当空调主逝机冷冻水供水洲流量低于设定瞎的下限值时，爹一次冷冻水泵迅立即进入低流盗量保护运行模怒式，快速增大谢冷冻水流量，威直至流量值不袖低于设定的下键限值为止，以艰保障空调主机伯蒸发器的安全给。啄托寸3.10聚陵冷您冻所(抢温扒)坑水供回水低压眠差保护增当冷山冻趴(绞温碌)妄水供回水压差蛾小于设定的下裙限值时，系统斩应自动采取增弊大冷俘冻垒(留温未)才水供回水压差鸭的措施，直至诵压差值不低于姥设定的下限值兵为止，以保障渠用户空调末端摇的空调效果。降转愈3.11端构冷伴冻陡(固温谣)事水供回水高压忧差保护逆当冷肯冻锁(恢温盾)货水供回水压差偷大于设定的上局限值时，系统冬应自动采用减骂小冷凳冻是(飘温厅)兼水供回水压差妄的措施，直至词压差值不高于鸟设定的上限值贿为止，以保障靠管路系统的安绪全。尽学炊3.12素颈冷却水出水高边温保护培当空调主签机冷却水的出葡水温度高于其医设定的上限值昏时，系统应自延动采取措施，布降低冷却水的抚出水温度，直渐到冷却水出水再温度不高于设袖定的上限值为松止，以保障主嚷机安全运行。顷胃户3.13革电气榴保护粉系统执行滤机构嚼变频器由具有以下保护底功能：电源缺渡相保护、过电像压保护、过电港流保护、欠电尺压保护、输出混短路保护、接蒙地故障保护救3.14什如工变频切换客当抢控制间系统故障后，丑为了保证空调归系统的正常使春用，智能扛控制浴柜中设置有一领套邪电气苦互锁的工变频此转换装置。当木需作能耗比较肚测试或奸变频器事因严重故障短汪时间内不能恢萝复或置换时，递可方便快捷地穗切换为原工频矮状态运行。焰革后3.15成展电量累计叮智能孙控制字柜中设置有电饼能表，可时实争计量扯控制宴对象的用电量庸。聋三、项目士改造方案因夸搜1颈返系统情况押企XX录大酒店空调使消用面阅积凳48000M毕2爱，空调总制冷魂量认180恰0钱冷吨，共设药有盯4哪台空调机组，编单位面积设计扰制冷先量禽250W/m歌2速，循中央空调骆系统原设计考德虑为定流量运淋行，无自动记控制惭系统侵和榨B偶A辱系统。醉题节2吃沟原系统配置票蹦XX得大酒店辅中央空调读系统的配置如坊下：洗离心式空牺调主烂机表迹单机制冷量椅：缘450USR雅t膜凭电机功率删：魄313kW味4消台痕一次冷冻室水御泵翁作流量妇：寄265m3/喜h尿皇扬程饱：突64m们牵功率锅：岸75kW忧4雾台只冷却水建泵咸倒流量颠：幅288m3/朋h埋槐扬程第：捕62.5m雷盛功率段：浅75kW遍4笔台待颂冷却塔携风伸机乔滨单台功率秀：意15kW际4遮台档衡僻3护剃技术够控制躬方案唇版朽3.1博模系统配置度依据梳XX壮大酒店朝中央空调宏系统的具体配刚置，并按用户抬的双电源供电袭的要求，万中央空调薯节能严控制悼系统的设备作励了相应的配置重。凯一台型号厉为剖BKS200虫3接型模糊梨控制界柜兼;毯一台编号雨为圈MKX穷萍，型号晨为胁MKX20然03-4B承到型现场模糊范控制糟箱撑;若一台编号挣为前LWK-具1鞋，型号苹为虏FBQ200即3T-7竹5钉型冷冻水泵智州能陵控制胆柜烫;赛一台编号照为真LWK-健2煤，型号骑为究FBQ200臣3T-7迹5凑型冷冻水泵智缴能田控制戏柜它;丸一台编号揉为钟LQK-触1皇，型号仆为燕FBQ200骤3T-7唱5旺型冷却水泵智耍能钟控制晓柜某;贩一台编号球为猴LQK-糕2纲，型号特为侵FBQ200间3T-7竿5辨型冷却水泵智腊能磨控制仁柜笑;或一台编号族为旨FJX-腰1研，型号毫为福FJX-咐4序型陵冷却塔泰风机智能散控制婆箱。偏装设流量绢计、水温丝传感器混件、水流压差园传感器白等，对桂中央空调任运行参数进行夺采集。庄详见：附臂图一、播XX烫大酒店彼中央空调唤节能遗控制磁系统原理图辞训怪3.2巡XX均大酒店漆中央空调彻节能扭控制途系统主要由以车下子系统构烂成罚;枣吊迁l呈递冷冻水模糊丘控制恭系统演一次冷冻竖水泵变流量模甚糊悼控制稻系统配置了编僵号圆为狭LWK1-声1岸、屿LWK1-尊2师，型号最为久FBQ200苦3T-7气5愚型料2数套冷冻水泵智摔能移控制距柜分别切换阅控制沫CP1-灶1添、嘱CP1-匙2滨、古CP1-塔3鹊、五CP1-职4绘四甲台章75K抢W太冷冻水泵。铜于冷冻水附供、回水总管帆、支管上分别创安装水温沿传感器收。染于冷冻水万供、回水总管教间配置有水流评压差至传感器岁。挖于冷冻水更供水总管上配赴置有流量计。愁韵费l惨副冷却水模糊垄控制斧系统疮冷却水变翁流量模糊赴控制娇系统配置了编金号环为反LQK-弊1戚、勾LQK-秩2晋，型号伏为迎FBQ200椒3T-7就5光型虫2登套冷却水泵智涂能蒸控制倒柜分别康控制船CTP-昨1钟、笼CTP-散2医、尽CTP-浸3拦、葵CTP-贤4设四绣台累75K借W太冷却水泵。稀于冷却水历进、出总管上劈分别安装水温咏传感器践。僻徐嫁l黎冷却塔姿风机模糊袖控制君系统俭亩冷却塔铸风机变流量模克糊班控制付系统配置了编臂号娱为防FJX-谜1母型号炼为茄FJX-矛4置型穷1玉套务冷却塔写风机智能辛控制颗箱分别讨控制郑CT-减1抹、顺CT-啊3铲、如CT-迅4磁、意CT-锯2显、键CT-水5坚四台萌冷却塔在风机。晃3痕.3绕工程电施工膜四XX遮大酒店饺中央空调船系统改造合同送于壤200伪6葛年旺5迈月签订，由搭贵伍州鞋X爱X瓦科技有限公司蒜提供设备，并卖进行安装、调蹈试摆，刑200竭6激年玩7陕月完成每工程价交验，产品开恩始投运。四、应用效果咸俘侦1衔寒安全可靠性和铁节能巩效果唤洞XX杏大酒店烤中央空调基系统通过安态装席BK关S说系统，实施马节能萄改造后，实际健运行结果表明西：染准钻l珍踪系统运行安全巡、稳定、可靠翠，功能指标到康达设备技术要动求搞;集舟洗l咳倍系统直观、吊自动化足程度较高，能壤及时、准确地上自动跟踪末端意空调负荷运斧行誓;厉炭育l弃轧系统实现了空愧调泵组的软启涝动、软停止、炼运行平滑稳定殊，较大地改善锅了设备的启停寺性能和运行磨布损浓;涂疼辜l叨便系统具有强大鼓的管理功能和刊安全保护功能诚，确保整个空哀调系统优化、煌安全的运歇行下;侄镰辣l沸壁实现了胶中央空调栏系统最大限度跑的踩节能缠，系岭统育(释主机、冷冻水宵泵、冷冻水泵档、气冷却塔玻风蠢机惧)厅综合节电率室达冬24.89唐%刘。者奉览2巧节能汉效果及社会效吩益批肃节能少改造前，该项乏目年耗郑电洞22月0诊万险kW愈h宝，电朱费哈18证5草万元。赢实施名节能延改造后，每年捏节约电滥量帜5真4犯万波kW鬼h炉，每年减少电习费支蕉出吨4或5制万元人民厌币袋(巩按照双方共同烂测试的系统综掀合蝇节能宋率领24.89烘%旷，综合电助价涨0.84岁8爱元票/kW满h伟计火算台)东。摧按照现行蛮标准折算，即当每年可节鲁约徐21定6玩吨标准煤，每丸年可减排：竟嫂沉CO2抹舞排放睡：编540000共*900/1上06=48就6旱吨爷;矛蚕北SO2欧锡排放灭：勾540000攻*11/10孙6=5.科9列4穴吨鉴;挨葡葱N2O析3蚀排放护：纱540000乎*3/106跃=1.6攻2屑吨端;嫁由此可见幼，本项目的实持施不仅节约了纽大量的能源，忘还大大减少了档煤炭燃烧所产持生的废气排放崖和温室气体排员放，对环境保灶护起到了巨大段的作用。姐五、商业模式蝇与投资收益分冲析猾巨寇1EM白C铁合作方式裙作为一种五基于市场的、赛全新的落节能护投资机制和灯节能村消费方厘式素——秒“炕合同能源管坟理纲”减(窜亦称用为鸭“淡能源合同管例理芦”咸)重在疗199怠6织年被引入我国笋。怖“的合同能源管技理巾(EMC委)劝”翅是目前国际上朋最先进的能源沈管理模式和难节能脸资本投资机制上，是国家发改焦委荷/桥世界银贡行职/忌全球环境基金呼会合作的中国坊节能忆促进项目，由丙专业投资机构仔为中国的钱节能抹专业公司担保称，提供国内银瞎行贷款，在实妖施绵节能协项目投资的客虚户与专门的盈被利性惠节能长(堪能源管牌理继)针公司之间签定量能源服务合同绿，采用先进的赴节能贩技