某電網(wǎng)大樓空調(diào)改造設(shè)計(jì)案例

1、某電網(wǎng)大樓空調(diào)改造設(shè)計(jì)案例改造工程(1)XX電網(wǎng)科技大樓工程概況科技大樓建筑面積約36000m2,地上27層,地下2層。地下部分為設(shè)備用房,地上部分均為辦公用房或會(huì)議室。大樓設(shè)大型中央空調(diào)系統(tǒng),冷熱源位于地下室，冷源為3臺(tái)水冷離心式冷水機(jī)組，單臺(tái)制冷量為2109kW;熱源為2臺(tái)電熱水鍋爐，單臺(tái)制熱量為1400 kW?？照{(diào)水泵冬夏季共用3臺(tái)，空調(diào)末端系統(tǒng)為風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)系統(tǒng)，所采用的設(shè)備均為優(yōu)質(zhì)品牌。該樓于1996年建成并投入使用，平常工作時(shí)大型中央空調(diào)系統(tǒng)開啟，能夠正常提供大樓溫控所需。除此之外，由于第14層為中心機(jī)房，需24小時(shí)不間斷使用，所以此層設(shè)有4臺(tái)RC200型風(fēng)管空調(diào)機(jī)，冬季制熱，夏

2、季制冷，以滿足該樓層單獨(dú)空調(diào)所需。隨著時(shí)間推移，本工程在使用過程中，由于運(yùn)行成本偏高，于2006年進(jìn)行了水蓄冷蓄熱節(jié)能改造。夏季利用原有的消防水池蓄冷，蓄冷量為2100kWh，冬季設(shè)2個(gè)90t的蓄熱池蓄熱。不久，業(yè)主方提出新的要求，15層19層單層或多層在非正常工作時(shí)段獨(dú)立使用空調(diào)。若仍采用冷水機(jī)組或熱水機(jī)組直接供冷或供熱，系統(tǒng)將不經(jīng)濟(jì)不合理，尤其在夏天，由于負(fù)荷太小，機(jī)組將無法正常運(yùn)行，甚至無法啟動(dòng)。隨后根據(jù)業(yè)主的要求我們于2007年底對(duì)原有空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行變更改造，以提高系統(tǒng)使用壽命。改造設(shè)計(jì)改造方案經(jīng)過仔細(xì)考慮，決定利用蓄冷、蓄熱池在大樓非工作期間作為15層19層的空調(diào)冷熱源。蓄冷蓄熱一般是

3、在用電低谷段，開啟冷水機(jī)組(電熱水鍋爐)制冷(制熱)，并加以儲(chǔ)存，在需要使用時(shí)釋放冷(熱)，提供空調(diào)冷熱水，這樣可以避免在用電高峰時(shí)段開啟冷水(熱水)機(jī)組。通過計(jì)算，本大樓節(jié)能改造后蓄冷(熱)量的10%即可滿足15層19層中任一樓層2小時(shí)的滿負(fù)荷空調(diào)運(yùn)行所需。當(dāng)科技大樓15層19層需單獨(dú)使用時(shí)，根據(jù)需要使用的大致時(shí)間預(yù)留部分蓄冷(熱)量，開啟流量合適的空調(diào)循環(huán)水泵，就能很經(jīng)濟(jì)的保證15層19層空調(diào)的運(yùn)行。這樣，一方面可均衡用電，另一方面可有效的解決空調(diào)負(fù)荷偏小時(shí)，大型中央空調(diào)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的矛盾。本工程利用蓄冷(熱)系統(tǒng)，只需對(duì)一臺(tái)空調(diào)循環(huán)水泵進(jìn)行變頻改造，并在供回水系統(tǒng)上設(shè)置一定數(shù)量的電動(dòng)

4、閥門，即可滿足15層19層非工作時(shí)段獨(dú)立使用空調(diào)的要求。具體原理如圖1所示。 圖1 空調(diào)改造水系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)要求為：1.對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)控制：在新風(fēng)系統(tǒng)供水總立管上安裝一個(gè)電動(dòng)水閥(開關(guān)型)，正常工作時(shí)段(8：0018：00)閥門開啟，其它時(shí)段閥門關(guān)閉;2.樓層風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)控制：在1層28層(除14層外)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的每層水平供水干管上安裝一個(gè)電動(dòng)水閥(開關(guān)型)，正常工作時(shí)段水閥全部處于開啟狀態(tài)，其它時(shí)段需要空調(diào)的樓層電動(dòng)水閥開啟，不需要的樓層電動(dòng)水閥關(guān)閉;3.水泵系統(tǒng)的控制：原有空調(diào)循環(huán)水泵(冬夏共用)共3臺(tái)，將其中一臺(tái)水泵配變頻器，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)水泵的流量和揚(yáng)程，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用?？刂葡到y(tǒng)在改造

5、工程中首先是設(shè)計(jì)要合理，其次是設(shè)備要可靠，相互配合，做到靈活精確。該工程總改造費(fèi)用為30萬元左右。改造工程(2)XX電網(wǎng)賓館實(shí)際工作中對(duì)于改造工程的設(shè)計(jì)，往往比新建項(xiàng)目困難，因?yàn)樵谛陆?xiàng)目中管井、機(jī)房可以重新布置，而改造項(xiàng)目這些都受到了制約。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們要根據(jù)工程的具體特點(diǎn)、使用情況來確定最合理的方案。在XX電管局的工程改造中我們應(yīng)用了一些新技術(shù)新設(shè)備，包括冷水機(jī)組采用了帶部分熱回收的螺桿式冷水機(jī)組，回收的冷凝熱用于生活熱水;熱泵型熱水器;末端動(dòng)態(tài)平衡式兩通閥等。工程概況以下再介紹該工程主機(jī)的選擇和確定。XX電管賓館建筑面積為11400，其中西樓建筑面積6400，主要功能為餐飲和客房，東樓建

6、筑面積5000，主要功能為客房。由于該樓已使用有15年之久，因此原有空調(diào)系統(tǒng)需要更新。業(yè)主提出在保證結(jié)構(gòu)主體不變的條件下，重新設(shè)計(jì)。改造設(shè)計(jì)在冷水機(jī)組的選擇上通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，決定采用帶部分熱回收的冷水機(jī)組，在夏季空調(diào)使用季節(jié)內(nèi)，可以同時(shí)解決客房的生活熱水問題。原理如圖2所示。 圖2 空調(diào)冷源部分水系統(tǒng)原理圖冷凝熱回收即是對(duì)制冷機(jī)組在制冷工作中產(chǎn)生的冷凝廢熱進(jìn)行回收再利用。帶熱回收的冷水機(jī)組正是利用這些冷凝熱將循環(huán)水加熱至4050，作為生活熱水和工業(yè)用水。根據(jù)冷凝熱回收的數(shù)量來劃分，又可分為全部冷凝熱回收和部分冷凝熱回收兩種類型。全部冷凝熱回收系統(tǒng)是對(duì)壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑的潛熱和顯熱進(jìn)

7、行回收，如果只對(duì)顯熱進(jìn)行熱回收，則稱部分熱回收系統(tǒng)。目前市場上常見的部分熱回收機(jī)組是在壓縮機(jī)與冷凝器之間增加部分熱回收的換熱器，這部分的熱量一般不超過總的冷凝熱的18;市場上常見的全部冷凝熱回收機(jī)組采用復(fù)合式冷凝器，把熱回收冷凝器與冷凝器復(fù)合在一起。復(fù)合式冷凝器內(nèi)，熱回收水路和冷卻水路分別獨(dú)立但都與同一制冷劑回路進(jìn)行熱交換，單個(gè)水路均滿足冷凝冷卻要求，可實(shí)現(xiàn)100的熱回收。對(duì)于具體工程，決定是否采用熱回收方式，以及采用部分熱回收還是全部熱回收系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合兩種形式的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)方案。我們工作中具體比較如下：夏季冷負(fù)荷：1150kW，夏季熱水負(fù)荷：200 kW。方

8、案一：采用兩臺(tái)單冷螺桿機(jī)組帶部分熱回收，參數(shù)如下：制冷量： 625.2 kW ;機(jī)組輸入功率：124.1kW;部分熱回收量：110.8kW。方案二：采用1臺(tái)常規(guī)冷水機(jī)組+ 1臺(tái)全熱回收冷水機(jī)組，參數(shù)如下：制冷量： 167.8 kW;機(jī)組輸入功率：44kW;部分熱回收量：209.2kW。常規(guī)冷水機(jī)組具體參數(shù)如下：制冷量： 1065.1kW;機(jī)組輸入功率：212.5kW 。方案三：采用兩臺(tái)常規(guī)冷水機(jī)組11臺(tái)熱水鍋爐200 kW(供衛(wèi)生熱水)，參數(shù)如下：制冷量： 625.2 kW;機(jī)組輸入功率：124.1 kW。表1 初投資比較運(yùn)行費(fèi)用分析：方案一：100%負(fù)荷運(yùn)行耗電量：主機(jī)：124.1×

9、;2×10小時(shí)×20天=49640kW;66%負(fù)荷運(yùn)行耗電量：主機(jī)：124.1×2×0.66×10小時(shí)×60天=98287.2kW;33%負(fù)荷運(yùn)行耗電量：主機(jī)：124.1×2×0.33×10小時(shí)×20天=16381.2kW;總的運(yùn)行費(fèi)用：49640+98287.2+16381.2=164308.4 kW×1=16.43萬元。方案二：100%負(fù)荷運(yùn)行耗電量：主機(jī)：(44+212.5)×10小時(shí)×20天=51300kW;66%負(fù)荷運(yùn)行耗電量：主機(jī)：(212.5×

10、;0.66+44)×10小時(shí)×60天=110550kW;33%負(fù)荷運(yùn)行耗電量：主機(jī)：(212.5×0.33+44)×10小時(shí)×20天=22825kW;總的運(yùn)行費(fèi)用：51300+110550+22825=184675 kW×1=18.47萬元。方案三：鍋爐運(yùn)行費(fèi)用：1.電費(fèi)：0.4×10×100×1=400元2.天然氣費(fèi)用：24.6×10×100×2.3=56580元回收年限為：(102-86)×10000/56980=2.80，預(yù)計(jì)在三年內(nèi)收回投資。(注：1. 夏季

11、按100%負(fù)荷日20天、66%負(fù)荷日60天、33%負(fù)荷日20天，共計(jì)100日，每天運(yùn)行10小時(shí);2. 電價(jià)：1元/kWh;3. 本次運(yùn)行費(fèi)用只考慮空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用;4. 天然氣價(jià)格按照2.3元/m³，電價(jià)按照1元/千瓦時(shí)計(jì)算。)在實(shí)際運(yùn)行中，方案一中有一部分時(shí)間只需要開1臺(tái)主機(jī)，相應(yīng)的也只需要開1臺(tái)水泵;而方案二中考慮到熱水問題，不管空調(diào)的冷負(fù)荷為多少，都必須開啟兩臺(tái)主機(jī)，同時(shí)也需要開啟兩臺(tái)水泵。初步分析，就水泵的運(yùn)行費(fèi)用而言，方案一可以節(jié)省近2萬元。另外方案一中兩臺(tái)設(shè)備選用相同型號(hào)，可以互為備用，保證了系統(tǒng)能更穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)以上分析確定本次改造采用方案一，從方案比較來看，節(jié)能效果

12、還是可觀的。改造設(shè)計(jì)體會(huì)通過對(duì)改造工程的空調(diào)設(shè)計(jì)，本人想在此提出幾點(diǎn)建議：1.空調(diào)控制系統(tǒng)要按設(shè)計(jì)意圖實(shí)施到位，真正發(fā)揮其控制調(diào)節(jié)的作用。在我們調(diào)研的工程中，發(fā)現(xiàn)有的暖通設(shè)計(jì)了電動(dòng)控制閥門，可是在實(shí)際中并沒有起作用。結(jié)果證實(shí)控制線路沒有與閥門連接。這就需要在設(shè)計(jì)階段，暖通專業(yè)與電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)師密切配合，在施工時(shí)工作到位。控制系統(tǒng)的好壞直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行，可以說一個(gè)工程的節(jié)能程度與控制系統(tǒng)的好壞息息相關(guān)。2.在使用空調(diào)過程中，空調(diào)管理要規(guī)范，否則也將影響節(jié)能效果。風(fēng)機(jī)盤管室內(nèi)溫控器的溫度設(shè)置在一定范圍內(nèi)，如24-28，即當(dāng)風(fēng)機(jī)盤管開啟時(shí)，溫度就在此范圍內(nèi)，使用者可根據(jù)需要再調(diào)節(jié)。在調(diào)訪中，某些寫字樓的大辦公室(多人)出現(xiàn)室內(nèi)溫度偏低的現(xiàn)象，有的工