1項目概況
該酒店建筑總面積65×1000m2,地上25層,地下2層,客房總數528套。空調系統為風機盤管加新風系統(FCU+OA),分為高低2區。B1層~F2層為低區,F2層以下為裙房;F4層~F24層為高區,F7層以上為客房;F3層和F25層為設備層。
風機盤管為四管制,水系統采用高位水箱定壓。冷源為離心冷水機,熱源通過汽水換熱器連接蒸汽鍋爐。過渡季節通過板式換熱器實現冷卻塔直接供冷,間接蒸發制冷。機房水系統流程圖及測點布置圖如圖1所示。
2測試數據
測量前對空調系統流程圖進行核實,通過觀察裙房屋面冷卻塔周圍環境發現,冷水機組1-2冷卻塔在3樓頂,通風良好,冷卻水單獨供給冷水機組1-2;1-1、2-1、2-2號冷卻塔在2樓頂,2面是外墻、1面為活動房、只有1面短邊通風條件較好,分別供給另外3臺冷水機組。對冷水機組1-2、2-1和相應循環水泵的電流進行測試。對1層、3層的大部分組合式空調機組和新風機組的壓力、溫度值進行記錄。
3數據分析
3.1統計能耗數據
圖表1為甲方提供的2006年1月~2007年6月的用電量和運行電費。縱坐標為用電量(kW·h)和電費(元),只標出電量數值。
從2006年度、2007年度運行數據對比,可以看出:2007年度1月、2月數據與2006年度基本持平;3月以后能耗增長較快,約為2006年度同期水平的150%。
2006年全年總用電量為1300萬kW·h,單位面積耗電量為200kW·h/(m2·a);電費支出1100萬元,平均電價0.84元/(kW·h)。分時電價在0.75元/(kW·h)~1.03元(/kW·h)之間。
參考該地區同類建筑能耗構成調查統計結果,大型公共建筑年耗電量指標在100~300kW·h(/m2·a)之間,評估該項目建筑能耗在該地區大型公共建筑中處于中等水平。
3.2冷水機組能效
通過測試數據分析對比冷水機組實際運行能效與機組COP、NPLV值。從表1可以看出,測試期間運行的3臺冷水機組R1-2、R2-1、R2-2在部分負荷下工作,但是實際運行能效均未達到規定的NPLV。
節能潛力分析:合理設置冷水機組的啟停控制程序,充分利用臺數調節和負荷卸載控制實現冷水機組的節能運行,避免機組長時間在低于50%負荷狀態下工作。
3.3循環水泵效率
通過測量水泵實際流量、進出口壓差、輸入電流等參數,進而計算出水泵運行效率,評估水泵節能潛力。
標稱效率是按電機銘牌功率計算的水泵效率,額定效率為水泵的標定效率,功率為實際輸入的軸功率。額定效率一般大于70%,標稱效率由于電機功率分檔原因要低于額定效率。
運行效率是水泵在輸配系統管網中實際運行時的工作效率。運行效率可以用來評價輸配系統的水泵選型設計的合理性。
由表2可知,冷水循環泵的運行效率平均為45.8%,冷卻水循環泵的運行效率平均為34.8%,水泵運行效率較低。
節能潛力分析:選配合適的水泵,更換水泵葉輪或電機,降低水泵功率消耗,或采用多臺水泵并聯運行和變頻調節等手段,可以提高水泵運行效率至60%左右。
3.4輸配系統效率
輸送能效比(ER)應是循環水泵電機的額定功率(kW)與所輸送的顯熱交換量(kW)之比。考慮冷水泵的揚程一般不超過36m,其效率為70%以上,供回水溫差為5℃時,計算出冷水的ER=0.0241。
從表3可以看出,輸送能耗普遍大于按《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)計算得到的數值ER≤0.0241。
對比機組制冷量和水泵循環流量,可以進一步解釋,冷水機組的進出口溫差過小的原因:水泵為一機對一泵的定速運轉泵,當機組處于50%負荷工作時,水泵仍工作于100%流量,系統處于大流量小溫差運行狀態,定流量系統無法實現隨空調末端負荷變化而減少輸送能耗的目的。
輸配系統變流量運行可以有效節約輸送能耗。為配合冷水機組的定流量運行,需要采用二次泵系統,或分集水器壓差旁通控制。與定流量運行相比,冷水機組采用二
次泵變流量調節(臺數調節+變頻調節)可以節約輸送系統能耗70%。按輸送能耗占空調能耗的30%計算,采用二次泵系統節能潛力為20%。
4結論及建議
從現場測試分析和與運行管理人員溝通,可以看出該酒店空調系統運行管理水平、節能控制手段和組織管理方法在同行業中處于領先地位。建筑整體能耗水平在200kW·h(/m2·a),空調系統能耗大約為65kW·h(/m2·a)。全年用電量,未包括采暖熱源的部分。下一步可以采取的節能改造建議如下:
1.補水定壓方式:由開式高位水箱改為常壓密閉膨脹水箱;
2.冷水泵系統:由一次泵定流量改為二次泵變流量;
3.水力平衡設備:主要分支回路處增設平衡閥;
4.增加水處理系統:全自動水處理器、主動排氣裝置;
5.建立建筑用能統計數據、空調分項能耗統計。
來源:供熱制冷 2011年8月
作者:宋偉 李勇剛 李建興