智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理課件

智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理2023/8/1智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理2023/7/29智能建筑中1一、節(jié)能運(yùn)行管理：用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理一、節(jié)能運(yùn)行管理：用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理2各類(lèi)公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值注1：以上單位面積能耗數(shù)值均為：建筑年總能耗耗/（建筑面積-車(chē)庫(kù)面積）注2：一般采用樣本的統(tǒng)計(jì)平均值+1倍方差作為標(biāo)準(zhǔn)值；部分標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算得到引自：北京市標(biāo)準(zhǔn)《DBJ/T11–6XX-2008公共建筑節(jié)能檢測(cè)評(píng)估》（送審稿）智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理各類(lèi)公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值注1：以上單位面積能耗數(shù)值均為3分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)應(yīng)用原始能耗數(shù)據(jù)采集/遠(yuǎn)傳/存儲(chǔ)分項(xiàng)能耗拆分計(jì)算智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介分項(xiàng)能耗原始能耗數(shù)據(jù)分項(xiàng)能耗智能建筑中央空調(diào)4應(yīng)用案例：發(fā)現(xiàn)AHU的管理漏洞從6.12到9.30，節(jié)省了64,000kWh(24%)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理應(yīng)用案例：發(fā)現(xiàn)AHU的管理漏洞從6.12到9.30，節(jié)省了智5空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率指標(biāo)體系全年累計(jì)工況WTFchw=30典型工況WTFchw=35全年累計(jì)工況WTFchw=25典型工況WTFchw=30引自：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GBT17981-2007空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率指標(biāo)體系全年累計(jì)工況WTFchw=30全6應(yīng)用案E：空調(diào)系統(tǒng)冷站節(jié)能診斷北京市6座大型公共建筑冷站年能耗指標(biāo)對(duì)比（單位：kWh/m2.a）ZLCFCYMYMZ22.310.57.211.69.7智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理應(yīng)用案E：空調(diào)系統(tǒng)冷站節(jié)能診斷北京市6座大型公共建筑冷站年能7ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWTFcwWTFchwZL22.33.35.417.522.1CF10.53.65.334.722.0MY9.73.54.4N/AN/AMZ11.63.24.233.330.6CY7.23.34.237.124.3智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWT8COP值在不同時(shí)段的差異很大建筑CY的冷機(jī)COP偏低國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理建筑CY的冷機(jī)COP偏低國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行9三臺(tái)同型冷機(jī)，1號(hào)、2號(hào)出現(xiàn)異常，只有3號(hào)冷機(jī)正常運(yùn)行智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理三臺(tái)同型冷機(jī)，1號(hào)、2號(hào)出現(xiàn)異常，只有3號(hào)冷機(jī)正常運(yùn)行智能建10建筑MY的冷機(jī)COP偏低8月份COP值明顯低于7月份國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理建筑MY的冷機(jī)COP偏低國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行11建筑MY的COP隨冷負(fù)荷而下降智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理建筑MY的COP隨冷負(fù)荷而下降智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管12MY冷機(jī)COP偏低的原因：負(fù)載率偏低8月負(fù)載率明顯低于7月，所以效率較低大冷機(jī)負(fù)載率分布在20%~80%的范圍，平均值偏低智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理MY冷機(jī)COP偏低的原因：負(fù)載率偏低8月負(fù)載率明顯低于7月，13ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWTFcwWTFchwZL22.33.35.417.522.1CF10.53.65.334.722.0MY9.73.54.4N/AN/AMZ11.63.24.233.330.6CY7.23.34.237.124.3智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWT14建筑ZL的WTFcw偏低深入節(jié)能診斷表明，原因是冷卻泵選型偏大國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理建筑ZL的WTFcw偏低國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能15ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWTFcwWTFchwZL22.33.35.417.522.1CF10.53.65.334.722.0MY9.73.54.4N/AN/AMZ11.63.24.233.330.6CY7.23.34.237.124.3智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWT16多個(gè)建筑的WTFchw指標(biāo)偏低深入節(jié)能診斷之后的解釋?zhuān)篫L：一次冷凍泵選型偏大CF：二次冷凍泵選型偏大CY：不合理旁通國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理多個(gè)建筑的WTFchw指標(biāo)偏低國(guó)標(biāo)限值智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)17小結(jié)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)在公共建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理中有著重要的意義，目前亟須建立起一個(gè)數(shù)據(jù)可靠、樣本數(shù)量較多的數(shù)據(jù)庫(kù)在分項(xiàng)計(jì)量的基礎(chǔ)上，以能耗指標(biāo)為基礎(chǔ)的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能診斷方法將大大提高節(jié)能診斷的效率，降低“專(zhuān)家”門(mén)檻節(jié)能運(yùn)行管理的評(píng)價(jià)：用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理小結(jié)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)在公共建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理中有著重要的意18二、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理的幾個(gè)具體問(wèn)題智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理二、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理的幾個(gè)具體問(wèn)題智能建筑中央空調(diào)系19北京大型公共建筑能耗比例商場(chǎng)政府辦公樓空調(diào)系統(tǒng)26％照明27％電梯8％電腦29％開(kāi)水器10％賓館寫(xiě)字樓智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理北京大型公共建筑能耗比例商場(chǎng)政府辦公樓空調(diào)系統(tǒng)照明電梯電腦開(kāi)20空調(diào)系統(tǒng)能耗分析——風(fēng)機(jī)與水泵商場(chǎng)酒店寫(xiě)字樓政府辦公樓冷凍冷卻泵11.1%冷凍冷卻采暖泵25.9%冷凍冷卻采暖泵23.4%智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理空調(diào)系統(tǒng)能耗分析——風(fēng)機(jī)與水泵商場(chǎng)酒店寫(xiě)字樓政府辦公樓冷凍冷21一、冷水機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行要注意冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制的優(yōu)化組合智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理一、冷水機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行要注意冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制的優(yōu)化組合智能建筑中22裝機(jī)容量：大型離心式冷水機(jī)組3×1758kW最大運(yùn)行臺(tái)數(shù)：一臺(tái)負(fù)荷率：一臺(tái)，90%時(shí)間負(fù)荷率<70%【案例1】某39600m3政府辦公樓智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理裝機(jī)容量：大型離心式冷水機(jī)組3×1758kW【案例1】某39232005年夏季，冷水機(jī)組運(yùn)行電耗達(dá)18.1萬(wàn)kWh若冷機(jī)維持COP＝5.5，則可節(jié)電4.1萬(wàn)kWh，節(jié)能率達(dá)到22%離心式冷凍機(jī)COP隨負(fù)荷變化規(guī)律離心式冷機(jī)能效比COP隨冷機(jī)負(fù)荷的減小而迅速下降，導(dǎo)致制冷效率降低智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理2005年夏季，冷水機(jī)組運(yùn)行電耗達(dá)18.1萬(wàn)kWh離心式冷凍24合理的冷機(jī)、水泵群控策略某28258平米辦公樓，3臺(tái)500冷噸的離心機(jī)組和1臺(tái)100冷噸的螺桿機(jī)組工作日兩臺(tái)離心式冷機(jī)同時(shí)運(yùn)行，單臺(tái)負(fù)載率約50％，COP4.5智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理合理的冷機(jī)、水泵群控策略某28258平米辦公樓，3臺(tái)500冷25單臺(tái)冷機(jī)運(yùn)行智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理單臺(tái)冷機(jī)運(yùn)行智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理26合理的冷機(jī)、水泵開(kāi)啟臺(tái)數(shù)部分負(fù)荷時(shí)，2離心機(jī)1離心機(jī)可滿(mǎn)足制冷量要求COP由4.5提升至5.5左右，冷機(jī)功率降低70kW減少水泵開(kāi)啟：冷凍泵、冷卻泵功率減少90kW尖峰負(fù)荷時(shí)，2離心機(jī)1離心機(jī)＋1螺桿機(jī)可滿(mǎn)足制冷量要求COP由4.5提升至5.5左右，冷機(jī)功率降低70kW減少水泵開(kāi)啟：冷凍泵、冷卻泵供冷減少70kW智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理合理的冷機(jī)、水泵開(kāi)啟臺(tái)數(shù)部分負(fù)荷時(shí)，2離心機(jī)1離心機(jī)智能27

相同型號(hào)的冷機(jī)性能也不盡相同，需要選擇性能更好的冷機(jī)優(yōu)化運(yùn)行TD3:冷凝器傳熱TD2:冷卻水流量/水泵電耗TD1:冷卻塔效率/風(fēng)機(jī)電耗冷凝器換熱性能有好有差！智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理

相同型號(hào)的冷機(jī)性能也不盡相同，需要選擇性能更好的冷機(jī)優(yōu)化運(yùn)28臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)冷卻塔水管上的電磁閥多數(shù)失靈冷卻塔多安裝在樓頂，手動(dòng)調(diào)節(jié)太困難多臺(tái)塔之間沒(méi)有連通管，“倒塔”時(shí)冷卻塔溢水消除旁通，調(diào)勻水量，風(fēng)機(jī)變頻根據(jù)回水溫度調(diào)節(jié)節(jié)省冷卻塔風(fēng)扇電耗通過(guò)降低冷卻水溫度，進(jìn)一步提高冷機(jī)的COP冷卻塔部分負(fù)荷時(shí)的調(diào)節(jié)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)冷卻塔部分負(fù)荷時(shí)的調(diào)節(jié)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管29冷卻塔不合理旁通多臺(tái)冷卻塔并聯(lián)時(shí)，往往根據(jù)負(fù)荷變化情況調(diào)節(jié)風(fēng)扇開(kāi)啟數(shù)量只開(kāi)啟部分冷卻塔的風(fēng)扇時(shí)，沒(méi)有相應(yīng)調(diào)節(jié)冷卻水的分配大量未經(jīng)風(fēng)扇冷卻的水與冷卻過(guò)的混合后送回冷站，回水溫度高極大降低冷卻塔的效率冷卻塔旁通旁通示意圖智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理冷卻塔不合理旁通多臺(tái)冷卻塔并聯(lián)時(shí)，往往根據(jù)負(fù)荷變化情況調(diào)節(jié)30冷卻塔布水不均勻某樓冷卻塔共3臺(tái)，布水不勻，效率偏低調(diào)節(jié)后，大幅度改善34%46%20%36%30%34%測(cè)試方法智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理冷卻塔布水不均勻某樓冷卻塔共3臺(tái)，布水不勻，效率偏低34%431冷卻塔優(yōu)化運(yùn)行實(shí)際驗(yàn)證冷卻塔最優(yōu)運(yùn)行策略：風(fēng)機(jī)全部開(kāi)啟+同時(shí)變頻，充分利用冷卻塔換熱面積制冷季冷機(jī)省電：20kW×10h/day×90day=18000度智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理冷卻塔優(yōu)化運(yùn)行實(shí)際驗(yàn)證冷卻塔最優(yōu)運(yùn)行策略：制冷季冷機(jī)省電：232小結(jié)：冷水機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行管理提高冷機(jī)負(fù)荷率：高負(fù)荷率，高COP把冷卻側(cè)運(yùn)行優(yōu)化到最佳狀態(tài)，為冷機(jī)運(yùn)行提供最好的外部環(huán)境智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理小結(jié)：冷水機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行管理提高冷機(jī)負(fù)荷率：高負(fù)荷率，高CO33二、冷凍水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行研究熱點(diǎn)問(wèn)題“大流量、小溫差”問(wèn)題冷凍水泵運(yùn)行研究一次泵冷機(jī)旁通二次泵旁通惡性循環(huán)實(shí)例來(lái)源：在京中央國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑節(jié)能改造上海某高層建筑空調(diào)系統(tǒng)實(shí)測(cè)香港某商場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)測(cè)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理二、冷凍水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行研究熱點(diǎn)問(wèn)題智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)34智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理35杜絕冷機(jī)不合理旁通

多臺(tái)冷機(jī)并聯(lián)而單臺(tái)運(yùn)行時(shí)，一些應(yīng)關(guān)閉的閥門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)，使不工作的冷機(jī)也有水旁通通過(guò)工作冷機(jī)的流量只有額定流量的50%，冷機(jī)工作狀況惡化，COP從5下降到3，使得冷機(jī)電耗的30%白白浪費(fèi)冷機(jī)旁通示意圖為保證工作冷機(jī)的流量不至于太低，開(kāi)啟不該開(kāi)的冷凍水泵和冷卻水泵，使得水泵電耗增加一倍智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理杜絕冷機(jī)不合理旁通多臺(tái)冷機(jī)并聯(lián)而單臺(tái)運(yùn)行時(shí)，一些應(yīng)關(guān)閉的閥36更有甚者，無(wú)法調(diào)節(jié)只能旁通某醫(yī)院新建門(mén)診大樓，夏季最熱時(shí)只開(kāi)4臺(tái)冷機(jī)，但總共并聯(lián)安裝11臺(tái)冷機(jī)冷機(jī)出入口水管上沒(méi)有閥門(mén)，不工作時(shí)也旁通水量，無(wú)法調(diào)節(jié)10個(gè)月空調(diào)和供暖期中，不論天氣冷暖，每天必須24小時(shí)開(kāi)啟兩臺(tái)冷凍循環(huán)泵才能正常運(yùn)行水泵電耗高達(dá)47.5萬(wàn)度，浪費(fèi)巨大

智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理更有甚者，無(wú)法調(diào)節(jié)只能旁通智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理372005年夏季測(cè)試中，中央國(guó)家機(jī)關(guān)六座大樓中五座都有冷機(jī)旁通、多開(kāi)水泵的現(xiàn)象北京市政府機(jī)構(gòu)辦公樓中也存在類(lèi)似現(xiàn)象

通過(guò)關(guān)閉旁通閥、關(guān)閉不該開(kāi)啟的水泵，上述五座建筑每年可節(jié)電75.5萬(wàn)度

單位ABCDEF冷機(jī)旁通是是是是否是多開(kāi)水泵功率(kW)冷凍泵4834.966.420.7-33冷卻泵5035.757.120.7--關(guān)閉旁通和多余水泵的節(jié)電量(萬(wàn)kWh)23.528.4714.84.97-23.76關(guān)旁通、關(guān)水泵就節(jié)能智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理2005年夏季測(cè)試中，中央國(guó)家機(jī)關(guān)六座大樓中五座都有冷38設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到這一點(diǎn)冷機(jī)、水泵以及水冷機(jī)前后的閥門(mén)聯(lián)動(dòng)平時(shí)常閉智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到這一點(diǎn)冷機(jī)、水泵以及水冷機(jī)前后的閥門(mén)聯(lián)動(dòng)平時(shí)常39水泵揚(yáng)程和流量過(guò)大普遍現(xiàn)象水泵實(shí)際流量超過(guò)設(shè)計(jì)20～30%，實(shí)際揚(yáng)程低于設(shè)計(jì)原因水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程應(yīng)相應(yīng)減小但盲目增加安全余量導(dǎo)致相反方向危害造成水泵性能與管路實(shí)際阻力狀況不匹配導(dǎo)致水泵長(zhǎng)期在低效率點(diǎn)工作，電流和能耗超標(biāo)、甚至有燒毀電機(jī)的危險(xiǎn)智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理水泵揚(yáng)程和流量過(guò)大普遍現(xiàn)象智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理40水泵效率實(shí)測(cè)結(jié)果實(shí)測(cè)六座政府機(jī)構(gòu)公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)36臺(tái)冷凍泵、冷卻泵效率，最高效率為0.65，最低效率僅為0.36六座政府辦公樓空調(diào)系統(tǒng)水泵現(xiàn)每年夏天耗電139.7萬(wàn)度提高泵效達(dá)到國(guó)家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的能效限值可節(jié)電39.4萬(wàn)度，節(jié)能率達(dá)到28%智能建筑中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理水泵效率實(shí)測(cè)結(jié)果實(shí)測(cè)六座政府機(jī)構(gòu)公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)36臺(tái)冷41如何提高水泵效率？變頻、切削葉