關(guān)于中央空調(diào)改造各項方案的研究與分析

　　中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，強調(diào)的是系統(tǒng)節(jié)能，只有通過對系統(tǒng)特點的科學(xué)評估，才能探索出最佳的解決方案。今天中央空調(diào)改造網(wǎng)小編來給大家講解一下關(guān)于中央空調(diào)改造各項方案的研究與分析。

　　一、系統(tǒng)改造方案的多元化

　　目前，社會上專業(yè)化的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造企業(yè)單位較多，各家公司對空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)改造的側(cè)重點也各不相同，總體來說中央空調(diào)的節(jié)能改造主要是針對空調(diào)水系統(tǒng)運行工況、系統(tǒng)智能化控制、能源管理智能化平臺的改造，落實到實施措施及環(huán)節(jié)主要包括以下幾個方面

　　(1)通過對空調(diào)水系統(tǒng)管路的數(shù)據(jù)分析，對水泵的揚程與水流量加以調(diào)整，以合理的小功率水泵代替高能耗不合理的大功率空調(diào)水泵

　　(2)通過智能化控制的建設(shè)和升級，以更精確的運行狀態(tài)點數(shù)據(jù)分析，使空調(diào)系統(tǒng)處于最佳工況運行，減小能源浪費環(huán)節(jié)

　　(3)利用夜間峰谷電價差值，進行蓄冰蓄熱處理以達到節(jié)省運行費用的目的。

　　(4)利用能耗監(jiān)控及管理平臺，通過數(shù)據(jù)計量分析，尋求更加合理的運行管理模式。

　　各家公司節(jié)能改造方案的總體思路是為了節(jié)省中央空調(diào)運行及維護費用，但各方案又有自己獨特的技術(shù)理念與特點。下面我就針對每個節(jié)能方案的特點結(jié)合我院中央空調(diào)現(xiàn)狀及常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)進行具體分析，提出自己的一點看法。

　　二、針對冷凍水系統(tǒng)節(jié)能改造方案分析

　　某公司提出的針對空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能改造方案，是通過對已經(jīng)運行的中央空調(diào)水系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)分析，首先判斷系統(tǒng)的運行與配置是否合理，有無節(jié)電的可能性，節(jié)電的空間，有無改造的必要。我們知道常規(guī)中央空調(diào)水系統(tǒng)包括冷凍水系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)，兩系統(tǒng)為獨立的水循環(huán)系統(tǒng)，隨著空調(diào)主機設(shè)備技術(shù)的不管更新，制冷設(shè)備的效率不斷提高，空調(diào)水循環(huán)動力設(shè)備在空調(diào)系統(tǒng)總能耗占比越來越大。針對空調(diào)水系統(tǒng)提出的改造方案，技術(shù)改造的對象為冷凍水泵、冷卻水泵與不利循環(huán)管路的整改。前面我們提到的中央空調(diào)設(shè)計中存在的第三點問題，即冷凍水泵的設(shè)計揚程與流量偏大的問題。此類的技術(shù)改造正是抓住設(shè)計中存在的這種缺陷而加以改進，以合理揚程與流量的小功率水泵代替現(xiàn)有運行大功率水泵，以此達到節(jié)能的目的。

　　中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)主要以閉式循環(huán)系統(tǒng)為主。在冷凍水泵的設(shè)計及選型中主要是針對水泵揚程及流量的選型，閉式系統(tǒng)水泵揚程與建筑高度無關(guān)，水泵揚程只需克服最不利循環(huán)管路的阻力，阻力因數(shù)包括供回水管路的沿程與局部阻力、制冷主機蒸發(fā)器的水壓降、最末端空氣冷卻器的阻力及各個閥門的阻力之和。冷卻水系統(tǒng)揚程為供回水管路阻力、主機冷凝器的水壓降、冷卻塔集水盤水位至冷卻塔布水器高差及冷卻塔所需的噴射壓頭之和。兩個水系統(tǒng)的水泵揚程的選擇為各自的阻力之和乘以1.05—1.1的安全系數(shù)為準?？照{(diào)水泵的揚程選擇必須以此為依據(jù)，并要經(jīng)過嚴格的水力計算，要針對不同管徑不同的水流速對應(yīng)的比摩阻進行精確的水力計算，最終得出最不利管路的阻力，從而得出最準確的揚程數(shù)據(jù)為設(shè)計選用揚程。但是在實際的設(shè)計過程中，不可否認有些設(shè)計人員相對比較保守，過分依賴于經(jīng)驗數(shù)據(jù)，沒有經(jīng)過謹慎的水力計算，而是選擇類似建筑的參數(shù)再適當(dāng)放大安全系數(shù)，最終選擇了設(shè)計比實際偏大的結(jié)果。

　　此類節(jié)能改造理念正是建立在現(xiàn)行水泵的選型過大的基礎(chǔ)之上的，它是通過測試水系統(tǒng)供回水壓差等因素來確定空調(diào)水系統(tǒng)的實際揚程和流量，同各運行單位現(xiàn)有實際配置的水泵的技術(shù)參數(shù)的差值為它所示的水泵節(jié)能空間，這種理論結(jié)合數(shù)據(jù)的測試的確存在它的合理性一面。如果從整個空調(diào)系統(tǒng)的運行上分析，水泵節(jié)能改造方案實施的先決條件是必須對空調(diào)系統(tǒng)作一個更全面的測試，測試的范圍應(yīng)包括：水系統(tǒng)最不利循環(huán)管路阻力、空調(diào)水系統(tǒng)的額定水流量、分水器各支路的水力是否平衡，水流量的分配是否合理、水泵電機的實際運轉(zhuǎn)功率、水泵的實際運轉(zhuǎn)效率等。此外，還須對使用單位的空調(diào)運行方式進行更全面的了解分析，空調(diào)水系統(tǒng)是采用一次泵系統(tǒng)還是二次泵系統(tǒng)，一次泵變流量還是一次泵定流量，雙管同程式還是雙管異程式，空調(diào)水系統(tǒng)的自動化控制范圍，末端設(shè)備是否設(shè)置電動閥與溫控裝置，各空調(diào)區(qū)域的實際使用情況，使用周期的變化情況，負荷變化曲線等綜合因素。只有充分掌握這些情況才能使空調(diào)的節(jié)能改造方案更具體，更具針對性。

　　三、結(jié)合某醫(yī)院院中央空調(diào)系統(tǒng)運行現(xiàn)狀的分析

　　以南京市第一醫(yī)院為例，我院原有中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)采用一次泵定流量雙管同程式水循環(huán)系統(tǒng)，空調(diào)主機主要為螺桿式制冷主機，空調(diào)末端風(fēng)機盤管支路控制閥門為手動截止閥?？照{(diào)水系統(tǒng)無自動控制裝置，無壓差旁通控制，是最簡單的定流量系統(tǒng)，除人為因素外，不能根據(jù)負荷變化進行能量調(diào)節(jié)，能耗較大。首先，我們無法對空調(diào)末端水流量進行控制，手動截止閥始終處于全開狀態(tài)，這樣整個空調(diào)冷凍水系統(tǒng)為定流量運行。但是在實際的使用過程中，日間負荷變化與季節(jié)性負荷變化很大，特別是夜間運行與冬季運行過程中，日均負荷變化就相當(dāng)明顯，如果空調(diào)水系統(tǒng)采用定流量運行，水泵能耗浪費就比較嚴重，同時水泵的負載對其使用壽命也產(chǎn)生較大影響。目前我院中央空調(diào)運行過程中的負荷變化能量調(diào)節(jié)主要是依靠人為調(diào)整空調(diào)主機與水泵的停啟臺數(shù)來滿足實際的運行工況。我院夏季最熱月空調(diào)運行過程中，五臺主機全部開啟，冷凍水泵與冷卻水泵也以最大功率組合運行，這種組合方式看起來似乎很合理，但實際運行工況并非為最佳方案。

　　四、中央空調(diào)水系統(tǒng)改造的建議和要求

　　針對我院空調(diào)水系統(tǒng)的改造方案主要涉及水泵的改造及不利循環(huán)管路的整改，通過降低流量、揚程等參數(shù)選用小功率水泵代替原設(shè)計大功率水泵以達到節(jié)能的目的。我認為他們節(jié)能改造的前提必須滿足以下幾個方面的要求：

　　(1)、改造后水泵揚程必須滿足最不利循環(huán)管路的阻力損失，流量必須滿足制冷主機蒸發(fā)器水流量的安全范圍。

　　(2)、原設(shè)計中冷凍水揚程流量偏大的主要原因是想通過大流量來解決各支路水力難以平衡的問題，所以節(jié)能改造的同時應(yīng)解決系統(tǒng)水力平衡問題。由于我院中央空調(diào)集中控制三個區(qū)域的空調(diào)負荷，內(nèi)、外科樓及門診樓，內(nèi)外科樓距空調(diào)機房較近，兩支路的最不利循環(huán)管路也相對接近，門診樓支路較長，其最不利循環(huán)管路阻力最大。即改造后水泵的揚程必須滿足門診樓支路最不利循環(huán)管路的的阻力損失，其他兩支路可以通過支管閥門的開度來控制流量的分配與實際的揚程。如果此問題不能很好的解決，將會造成管路流量的分配不合理，出現(xiàn)局部空調(diào)區(qū)域效果很差的現(xiàn)象。

　　(3)、必須保證改造后空調(diào)的使用效果不受影響，這也是我們最基本的要求。

　　五、系統(tǒng)改造的節(jié)能評估

　　我們選擇節(jié)能改造的目的是為了合理優(yōu)化系統(tǒng)配置方案，使空調(diào)水系統(tǒng)處于最佳工況運行狀態(tài)以達到節(jié)能減小運行成本的目的，不允許出現(xiàn)水泵節(jié)能改造后出現(xiàn)其他環(huán)節(jié)能耗的增加而導(dǎo)致系統(tǒng)能耗并無變化，更不允許出現(xiàn)空調(diào)的制冷制熱品質(zhì)的下降。在空調(diào)末端出風(fēng)口溫度的測試點的選擇上必須選擇最不利循環(huán)管路末端的風(fēng)機盤管進行測試，測試的對象除了出風(fēng)溫度外還應(yīng)對末端支路的水壓、流速進行測試，保證流速范圍達到0.5—0.6M/S。在對水泵改造前后的性能測試上應(yīng)考慮綜合因素，在揚程與流量都能滿足的前提下，電機效率必須保證處于高效率運行區(qū)域，低能耗低效率的運行模式也不宜選用。

　　如果我們選擇此類的改造方案，在技改效果測試上應(yīng)更加細化與合理：

　　(1)、水系統(tǒng)運行一段時間后，測試出風(fēng)溫度時必須選擇分水器每支路的最不利循環(huán)管路的末端進行測溫檢測，應(yīng)選擇5個甚至更多點進行樣點數(shù)據(jù)采集，記錄此時制冷主機的出水溫度與回水溫度，記錄冷卻水的供回水溫度與室外干球溫度，采集綜合數(shù)據(jù)進行具體分析。

　　(2)、對改造前后冷媒水的供回水壓差進行分析，對分水器與集水器之間各支路的壓差與流量進行分析，要保證不利循環(huán)管路改造后水流量的合理分配，滿足各支管實際流量的需要。

　　(3)、在功率的檢測中，要結(jié)合改造前后水泵的輸出功率進行分析，同時要結(jié)合制冷主機的供回水溫度及水流量對制冷主機的輸出功率進行分析，以免出現(xiàn)主機效率的下降而導(dǎo)致實際能耗的增加。另外在電機功率的測試上不應(yīng)由改造方進行測試，應(yīng)有業(yè)主單位邀請專門的檢測機構(gòu)進行測試并記錄備案。

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