从四川建行大厦实践看中央空调节能

城市开发(物业管理)

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各种冷热源机组一次能源效率的比较

额定工况:冷水机组——冷冻水进、出口温度7℃~12℃,冷却水进出口温度32℃~37℃;

热泵冷热水机组——夏季环境温度35℃,冷水出水温度7℃; 冬季环境温度7℃,热水出水温度45℃。表中EER取值自旅游宾馆建筑热工与空气调节节能设计标准的最低规定值或厂家样本平均值。

注:从四川建行大厦实践看

■ 文/胥兆辉

目前国内兴建的采用中央空调的民用、公用及商用建筑普遍存在着高能耗问题。分析建筑物能耗情况,一般中央空调能耗约占建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达60%以上。以四川建行大楼为例,该大厦建筑面积85000m 2,楼高158m,是成都地区的标志性建筑,大厦变压器总容量为8100kw,空调系统设备装机容量为4100kw,中央空调用电量占大厦总用电量的比例超过了50%。另据我国中心城市用电统计,中央空调用电量已占城市总用电量的20%~30%,给城市的供配电带来了沉重压力。节约空调能耗是建筑节能的重要内容,本文结合四川建行大厦的设计和运行,对中央空调节能措施及方法进行了简述。

明确负荷计算 配置空调主机

设计单位应要求设计人员对每项暖通空调工程项目有详细的冷热负荷计算书和节能措施。目前很多设计人员都是用概算指标并一再加大,使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下进行,如大部分酒店98%的时间是部分负荷运行。在总负荷确定后,主机(包括水泵)的数量和单台制冷(热)量的

确定,应充分考虑和适应因气温、夜间或周末运行等原因造成的低负荷情

况,使设备基本保持高效率运行,避免长期大马拉小车的不合理现象。以四川建行大厦为例,裙楼选用两台650冷吨离心式水冷机组,因单台机组容量较大,结果机组大部分时间处于低负荷运行状态。塔楼选用以100冷吨位制冷(热)单位的风冷热泵机组,就基本达到在不同负荷条件下保持设备高负荷、高效率的运行。因此,在设计选型时,应根据建筑物的使用性质因地制宜地进行主机配置。

暖通空调室内温度设置误区

目前存在着一种倾向,建设单

位或业主都认为夏季室内温度越低越好,冬季越高越好,其实这是不对的。经重庆、上海、广州等地区的实践证明,夏季室内温度低10℃或冬季高10℃,除暖通空调工程的投资增加6%,能耗加大8%外,加大室内外温差也不符合卫生学要求。除特殊要求的空调建筑外,舒适性空调夏季比较理想的室内温度是比室外环境温度低5℃~8℃为好,国家规定,舒适性空调夏季24℃~28℃,冬季180℃~220℃,在满足要求的前提下,设计时夏季应尽可能取高限,冬季尽可能取低限。根据我们对四川建行大厦裙楼室温的监

测显示,在湿度较高的成都地区,夏季温度在24℃~25℃较为适宜,冬季在

中央空调节能

Central air-conditioning

energy saving

CASE Ⅰ

案例解读

19℃~22℃较为适宜。

空调冷热源数据观察

中央空调能耗一般包括三部分,即(1)空调冷热源;(2)空调机组及末端设备;(3)水或空气输送系统。这三部分能耗中,冷热源能耗约占总能耗的一半左右,是空调节能的重要内容。

目前国内空调建筑中,选用的冷热源设备品种繁多,由于各种机组的耗用能量形式不同,无法根据各自耗用的电能或热能耗量直接进行节能性比较。但是,如果均把各自消耗的能量折算成一次能源,则各类机组均可用单位时间内一次能源消耗量所制取的冷量或热量进行比较,本文使用一个一次能源效率OEER来表示。

单从能耗角度考虑:夏季制冷,离心式、螺杆式冷水机组OEER值最高,蒸汽两效溴化锂吸收式冷水机组OEER最小;冬季供热,螺杆式、活塞式热泵冷热水机组OEER最高,电热水机组最低,即能耗最高。

当然,冷热源机组选用除考虑节能外,设计人员应根据当地的具体情况进行综合技术经济比较,如初投资、运行费、回收期、当地电源、水源、热源及环保等方面情况,为建设单位和业主提供选用依据。以四川建行大厦为例,因业主特殊要求不能设锅炉房,因此设计选用了进口活塞式风冷热泵机组作为大厦的冷热源。同时,根据现代写字楼办公自动化和计算机设备较多以及室内照度较大的特点,经过计算,用夏季制冷负荷的60%选风冷热泵机组,40%选水冷离心式机组。几年来的运行证明,完全能够满足大厦冬季供热的需求。因水冷离心式机组的运行效率高出风冷热泵机组20%,而设备整体投资又低出20%,这样的

主机配置实现了节能。

合理选用空调机组和末端设备

国内各大商场、办公室、宾馆饭

店、公寓以及集办公、娱乐、购物等为

一体的综合建筑群的中央空调,绝大

多数采用风机盘管加新风系统或全空

气系统,因此风机盘管和空调机组是

不可缺少的设备,其需求量逐渐增加。

由于设备的技术含量和安全要求不是

很高,国内生产风机盘管、空调机组

的厂家众多。由于发展快,市场需求

量大,产品质量参差不齐;再加上市

场竞争欠规范化,一些低价质量差的

产品冲击市场,因此在设计选用时特

别注意这些设备的质量及能耗指标。

空调机组应该选用机组风机风

量、风压匹配合理,漏风量少,空气

输送系数大的机组。

风机盘管选用上,国产风机盘管

从总体水平看与国外同类产品相比差

不多,但与国外先进水平比较,主要

差距是耗电量、盘管重量和噪音方

面。因此设计中一定要注意选用重量

轻,单位风机功率供冷(热)量大的

机组。目前国内风机盘管样本值与实

测值差距较大,应选用经国家空调设

备检测中心抽检合格的产品。.

四川建行大厦在选取末端设备之

前,要求厂家一律出具国家空调设备

检测中心的抽检报告。

重视空调水系统运转

一般空调水系统的输配用电,

在冬季供暖期约占整个建筑动力用

电的20%~25%;夏季供冷期间约占

12%~24%,因此水系统节能具有重要

意义。目前,空调水系统存在着许多

问题,如(1)选择水泵是按设计值查找

水泵样本的铭牌参数确定,而不是按

水泵的特性曲线选定水泵型号;(2)未

对每个水环路进行水力平衡计算,对

压差相差悬殊的回路也未采取有效措

施,因此水力、热力失调现象严重;

(3)大流量、小温差现象普遍存在,设

计中供、回水温差一般均取5℃,但经

实测,夏季冷冻水系统供回水温差较

好的为3℃,较差的只有1℃~1.5℃,

造成实际水流量比设计水量大1.5倍

以上,使水泵电耗大大增加。以成都

的另一座高层建筑为例,水循环系统

设计采用水泵和主机一对一的运行模

式,结果设计余量无法进行有效调节,

造成主机长期过流导致主机蒸发器受

损,既浪费能源又使设备折旧年限缩

短,所以设计是节能的基础环节。节

能应从如下几方面着手。

1.设计应重视水系统设计。认真

进行水系统各环路的设计计算,并

采取相应措施,保证各环路水力平

衡。认真校核和计算空调水系统输送

系数,切实落实节能设计标准的要求

值,积极推广变频调速水泵,冬夏两

季双速水泵等节能措施。

2.选择适用的冷却塔。制冷系统

冷却进水温度的高低对主机耗电量有

着重要影响,一般推算,在水量一定

情况下,进水温度高1℃,电压缩主

机电耗月增加2%,溴化锂冷水机组能

耗增加6%。目前空调冷冻站水冷却设

备都为玻钢冷却塔,国内现有玻钢冷

却塔厂家众多,为了追求高额利益,

粗制滥造,偷工减料现象相当严重。

目前国产玻钢冷却塔主要存在如下问

题:(1)冷却效率低,达不到产品样本

规定的冷幅。据1996年国家玻钢制品

质量监督检验中心检测,有52.5%的

案例解读ⅠC ASE

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厂家产品达不到国家标准要求。由于冷却水进水温度高,用户不得不用加大水泵,提高水泵流量的办法解决,又使水泵电耗增加,但收效甚微;(2)漂水严重,它不仅污染环境,而且浪费水源。(3)噪音大,噪音影响周围居民生活环境,据几个中心城市的调查,居民投诉占的比例相当大。

所以,在选用冷却塔时,应选用有一定规模、生产设备比较齐全的冷却塔生产厂家,并有国家质量监督检验中心的抽检合格报告,特别是冷却率、噪声、电耗、漂水、使用寿命等主要指标,应符合现行国家标准要求。

3.中央空调系统的水处理。据专业统计,水侧的水垢、腐蚀及青苔对制冷系统影响极大,也是空调系统能耗高的重要原因。因此,必须将空调冷冻、冷却水系统的水处理

提上议事日程,从设计上予以重视,从运行中予以保证。四川建行大厦在进行水质处理前,空调水系统水质极差,目测为锈黄色,污浊度很高。引入化学处理后,水质明显变好,各项检测指标达到要求。但需要注意的是,水质化学处理应找规范可靠、经验丰富的公司承担,除水处理公司进行日常检测外,业主或物业管理公司应定期抽取水样和铜钢挂片送权威部门检验,以确保系统安全。

加强中央空调的运行管理

1.加强管理人员和运行人员的技术培训和职业道德教育,制定相应规章制度和巡视、监测措施,使运行人员能够及时根据气温的变化和客户端反馈的信息,灵活地进行调节,既满足客户的舒适度要求,同时达到节能的目的。

2.逐步完善空调系统的自动控

制。由于投资、技术等多方面原因,许多像四川建行大厦这样的大型高档建筑,在建设阶段没有设计全面的中央空调自动控制系统,随着运行期的增加,高昂的运行成本使业主和住户对空调自动控制系统所产生的节能效益引起了重视,并正在逐步进行自控

系统的引进和完善工作。

3.对中央空调系统的电(能)耗进行独立计量和监测。鼓励员工在日常工作中开动脑筋、尽职尽责,最大限度的降低能耗,并将能耗指标与员工的考核、奖惩挂钩。

链接:节能实践案例

CASE Ⅰ

案例解读

作者单位:四川民兴物业管理有限公司

编辑:王玉洁 甘淇涌

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