中央空調高效機房簡述

1、中央空調在現代建筑中不可或缺，但舒適環(huán)境的背后，是大量能源的消耗。據統計，我國每年建筑物產生的能耗約占總能耗的 30%，而在有中央空調的建筑物中，中央空調的能耗又占建筑物總能耗的 5070%，而且這一數據在逐年攀升。因此，打造高效節(jié)能的中央空調系統成為大勢所趨。圖1一、何為高效機房？1 有什么衡量指標目前較有效而又簡單的衡量指標是采用綜合能效比EER,EER =機房總輸出制冷量（Kwh）/機房總耗電量（Kwh）,EER 5.0的機房,可稱為高效制冷機房。圖22中央空調節(jié)能中央空調是建筑物里的第一大能耗系統，而據統計，制冷機房能耗占到整個中央空調系統能耗的 60-70%左右，所以打造高效制冷機房

2、，控制好冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔在高效運行成為了節(jié)能的重點, 而中央機房內的能耗分配請參考下圖。圖33世界各地中央空調用量較高的EER情況中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2018研究表明，廣東省內部分建筑制冷機房 EER全年平均 2.53.0，小部分建筑制冷機房 EER甚至低于 1.5。美國ASHRAE于 2007 年刊文指出，過去 5年對美國國內部分制冷機房系統進行實測 90%的制冷機房全年平均能效為 2.93.5。新加坡國立大學調研實測結果（ 2008年之前）28棟獲得綠建認證（LEED認證）的建筑當中，絕大部分制冷機房的年平均能效在 EER2.73.9。4國內外高效機房標準什么是

3、高效制冷機房？各國有不同的定義和參考標準。以下是美國制冷協會( ASHRAE) 制冷機房能耗標準：圖4新加坡制冷機房能耗標準：圖5廣東省標準集中空調制冷機房系統能效檢測及評價標準DBJ/T15-129-2017于 2018 年 4 月 1 日起實施。圖6參考美國、新加坡、廣東省的標準以及工程實例可以將中央空調機房歸納如下：圖7二、高效機房的節(jié)能價值 以辦公樓為例20萬平米辦公，高峰冷量3,800冷噸，電價按0.68元/度優(yōu)惠價計算。EER3.0提高至5.0，每年節(jié)省電費206.6萬，3.5提高至5.0，每年節(jié)省電費132.8萬。圖8以商業(yè)及酒店為例圖9 以水管路配件阻力計算水泵所需能耗按一臺1

4、,000RT制冷機的冷凍水總管上的水流量計算，常見配件在系統運行時的能耗如下:圖10高效機房無需采用高新科技或非標產品，重點在于EER指標在工程每個環(huán)節(jié)中認真推行，由專業(yè)設計團隊全程確保各環(huán)節(jié)聚焦于節(jié)能目標，從機房方案設計到系統調試及竣工后一年運行，全程參與，保證投資回收期滿足預期。卓展工程顧問公司推行的標準高效機房, 采用標準設備, 在標準功況運行, 目標EER不小于5.0是性價比較高的高效機房理念, 有以下的優(yōu)點: 技術風險低標準設備(不采用非標產品)、標準工況(末端設備不受影響)，施工及運維技術難度低 采購風險低大部份供貨商都可參與投標 造價低相對非標設備高效機房便宜 建設期合理可控不采

5、用非標設備, 常規(guī)的設備生產期標準設備的施工, 施工隊無需通過特別培訓或使用特別工藝, 常規(guī)的施工期 維保標準產品維修保養(yǎng)費用相對較低，設備備件供貨快，成本低 投資價值高性價比高，投資回收期短(南方地區(qū)不超一年)三、如何實現高效機房在國內傳統的空調系統分工是由設計單位根據建筑功能和使用模式計算出系統的容量和完成設計，在中央機房方面著重于滿足最不利情況的高峰容量和在最低谷時能起動制冷機作為機組選型的最大考慮，不太重視實際運行時間占比較高的容量，最終大機組在部分運行狀態(tài)成為常態(tài)。大型主體設備一般由開發(fā)單位的采購部執(zhí)行，也經常缺乏技術溝通，設備沒完全達到設計者提出的技術參數要求；然后交由安裝單位在現

6、場安裝；供貨商在調試時到現場指導配合啟動設備，再由運營人員操作日常的運行；整個過程缺乏連貫性的技術溝通和照顧， 每階段或多或少偏離原設計的意圖。傳統的模式是一項責任分散的工程分工安排，參與單位只對各自的標段工作范圍負責，缺乏系統綜合的概念，缺乏機房作為空調系統的心臟一體化的配合，各個主要耗能設備從設計，采購，安裝到調試缺乏總體配合，設備運行匹配性差，各個不同專業(yè)各為其主交叉作業(yè)協調困難，無法對整體系統EER作為目標進行綜合考慮，所以虛耗資源整體性能不佳。高效制冷機房是一個從方案設計到竣工及后期的運行, 貫通系統的全生命周期的專業(yè)工作成果, 通過5個精細化實現目標。那么這5個相互緊密銜接的精細化

7、，相互融合對目標EER不偏不移缺一不可，具體控制點在哪呢？以下是關鍵所在：1精細化設計A. 根據項目的特性，功能和定位，進行分析，鎖定目標EER；B. 鎖定機房外的功況和總水阻范圍；C. 對全年8,760小時的逐時冷量需求進行精準計算, 找出運行時間占比較高的冷量需求；D. 模擬機房管道系統的水阻, 在機房占用空間, 造價投資和能耗三方面找出高性價比的平衡點；E. 精準設計對主機、水泵采用一一對應的管路設計，盡可能不采用共享分集水管，減少管路上的配件，實現對流量的精確控制，減少不必要水阻；F. 采用自動平衡的管網路由設計，保證系統容易取得水力平衡；G. 采用BIM出圖, 減少現場施工的不可預見

8、問題；H. 有需要時采用CFD對冷卻塔進行氣流模擬分析，保證在不同季節(jié)的散熱效果；I. 對制冷機容量配置的選型進行能效比較；J. 對變流量水泵和冷卻塔進行節(jié)能分析選型；K. 必須考慮運行的靈活性，把操控邏輯考慮進設計里，比如：一機多塔。2精細化設備選型A. 選用一級能效或以上的制冷機，對定頻制冷機的COP與變頻的IPLV針對全年冷負荷模擬做考慮, 定出采用機種和數量；B. 合理采用大、小制冷機搭配，以滿足負荷變化的需求同時維持機組在較高的運行比率操作；C. 采用變流量冷卻塔，考慮冷卻塔可配合不同的組合模式運行而不會降低散熱能力；D. 選擇低阻力水管路配件；E. 采用變頻水泵、準確配合冷量需求運

9、行;F. 主要管路采用精準能量計，便于統計冷量及流量，進而分析及調整系統的運行模式；3精細化施工A. 正確安裝設備、閥門、傳感器、流量計等，保證各個部件能在正常狀態(tài)下運行；B. 主要設備出廠測試，確保達到技術參數要求；C. 避免安裝不必要的大水阻配件，如: 90 度彎頭，靜音止回閥，采用順向3通管；D. 在較有代表性的室外位置安裝氣象數據采集設施，作為冷卻塔的精準控制基本參數。4精細化調試A. 認真檢查系統的安裝，確保安裝無誤，找出會浪費能源的工藝缺陷進行優(yōu)化整改;B. 嚴格進行系統的清洗；C. 進行冷卻塔的分水平衡；D. 進行機房內的水力平衡；E. 對各個控制部件和設備進行單機調試，采集全面

10、的技術數據與原設計數據做對比；F. 自控系統二次編程，確保高效機房的操控邏輯作為基礎控制；G. 進行聯動調試，測試各設備的聯動是否正確無誤；H. 試運行，同時監(jiān)察系統的運行狀態(tài)是否按原設計意圖進行，找出不合理的原因進行優(yōu)化；5精細化運營A. 實時能耗監(jiān)測，按實際情況不斷找出優(yōu)化運行空間；B. 采用合理控制策略，針對當前系統找出主機、水泵、冷卻塔的最佳運行平衡點，使機房系統保持在高效區(qū)間運行；C. 結合末端中央空調計量數據，輔助分析能耗及運行狀況；D. 控制冷卻塔與制冷機的運行臺數，保證冷卻塔的供回水溫差，出水與室外濕球逼近度保持在理想范圍，提高主機的 COP；E. 不斷找出優(yōu)化運行空間，調整自控邏輯編程進一步提升EER；高效機房無需采用高新科技或非標產品，重點在于EER指標在工程每個環(huán)節(jié)中認真推行，由專業(yè)設計團隊全程確保各環(huán)節(jié)聚焦于節(jié)能目標，從機房方案設計到系統調試及竣工后一年運行，全程參與，保證投資回收期滿足預期。卓展工程顧問公司推行的標準高效機房，采用標準設備，在標準功況運行，目標EER不小于5.0是性價比較高的高效機房理念，有以下的優(yōu)點： 技術風險低標準設備(不采用非標產品)、標準工況