商业广场空调节能改造方案

改

造

技

术

方

案

X X X X X X系统工程有限公司二○○七年二月十六日

目录

一、项目概述 (3)

二、现有机房运行情况概述 (3)

三、系统分析 (4)

四、原因分析 (4)

五、解决技术方案 (6)

5.1 冷却水系统 (6)

5.2 冷冻水系统 (7)

5.3 采暖循环泵系统 (8)

5.4 卫生热水循环泵系统 (8)

六、控制系统性能 (9)

七、节能分析 (10)

八、设备介绍 (12)

8.1 NB2000控制系统的产生 (12)

8.2 部分监控画面 (13)

九、技术服务 (15)

9.1调试方案 (15)

9.2售后服务承诺 (16)

9.3培训方案 (16)

十、报价表 (17)

改造技术方案

一、项目概述

目前国的商业建筑如商场、写字楼、宾馆、饭店的空调系统中，比较典型的是风机盘管加独立新风系统，且大多数是定流量系统，全年大部分时间系统是在低于65%设计负荷下运行，导致了大流量小温差的运行方式，造成能源的大量浪费。尽管有些系统采取了多台水泵并联运行，进行台数调节的措施，但是这种水泵台数的控制方式，系统流量的变化是阶跃式的，在流量进行阶跃增加的前后过程中，流量都是基本保持不变，这和负荷是连续动态变化是不匹配的，这种调节措施调节的围是有限的，节能效果自然也不是最好的。

我们本着“务实”的原则，既要保证空调节能系统的先进性和实用性，充分体现它对流体设备集中管理、提高效率、节约能源的功能，同时，又要使节能设备系统的投资经济，为业主减少不必要的成本；为空调系统专门设计NB2000智能节能控制系统(专利号: ZL2005 2 0069947.4)。

我们以设计要求为依据，在这个基础上，充分考虑工程的特点进行设计。由于采用先进的可编程逻辑控制器、变频调速器等控制技术，并且含有丰富的管理软件和节能程序，它能对所有机电设备进行有条不紊的综合协调、科学管理和维护保养工作，因此，采用自动化管理系统是节约能源、节省维护管理工作量和运行费用的极有效的途径。

二、现有机房运行情况概述

1）、舒适性较差:。

通常夏季冷媒水、冷却水供回水温差一般在5℃左右，但由于冷媒水循环泵未采用调速装置，供回水平均值均小于5℃，供回水温差过小，造成空调末端出风过冷，舒适性较差。同时空调主机始终不在高效区工作（空调主机高效区在７／１２℃），主机也存在能源浪费。2）、水泵电能浪费严重、空调主机长期工作在低效区。

如果夏天冷媒水供回水温差平均值２－３℃（实际纪录９/１１－１２℃），冷却水供回水温差平均值2.5℃，而中央空调要求夏天供回水温差5℃。这样冷水需要循环２次才能够将冷量释放出来（ 5℃/２.５℃），循环２次需要消耗标准电量２倍，电能浪费严重（约20-40%），即水泵存在“大马拉小车”现象。由于空调主机规定的高效区夏天供回水温差5℃

（７／１２℃），目前空调主机长期工作在低效率状态，这样白白浪费部分电能做了无用功。

由于水泵无法根据实际需要调速，造成无论天凉还是天热，只要开动空调（冬天空调制热），水泵都是全负荷工作，存在严重的电能浪费．

3）、冬天夜间大量浪费电能。

冬天为了防止水管被冻，每天都需要安排工作人员夜间值班，循环泵夜间始终全负荷工作。这样即浪费人力又浪费电能和热能。冬天只要暖通水管有循环水流动,水管就不会结冰,使用NB2000智能控制系统，在夜间设置无人职守状态（系统软件设置起停运行时间），系统将自动处于定时小流量水循环状态(通常只须30%水流量),根本不需要全负荷流动。在此状态节电将达到60%以上，同时又节省人力。

三、系统分析

依据设备运行现状及空调效果可知：

1.冷媒水供回水温差（２－３℃）远低于冷媒水供回水额定温差：5℃

2.室温度控制不理想（夏冷冬热）。

3.能源浪费严重。

四、原因分析

中央空调系统设计时，是按室外最恶劣的气象参数、最大室人员负荷和最大设备负荷计算。所有的系统设计都是满负荷设计，而实际上空调系统绝大部分时间都在部分负荷下运行。如下图空调典型负荷分布特征图。

因此存在水泵满负荷的运行和部分负荷运行的矛盾，九十年代大多业主节能意识淡化，市场缺乏解决此矛盾的技术措施，因此中央空调水泵存在极大的能源浪费。中央空调动力机房系统节能改造节约的主要措施是满负荷的设备和部分负荷运行下的浪费的能源。

解决思路：

改变冷媒水流量调节空调供回水温差为额定温差5℃。

空调负荷与水泵流量存在如下关系：

/3600Q W T C ρ=???? （1）

式中：3;

/;

;/(g ;Q KW W m h T C KJ K ------?-------?空调冷负荷，水泵流量，空调供、回水温差,℃；水的比热℃)

33;1.010g /;K m ρ----?水的密度

空调供回水温度一般为7℃/12℃，温差为5℃，当保持供回水温差不变时，空调负荷与水泵流量按比例变化，由水泵相似定律可知，水泵的流量W ，扬程H ，轴功率P 与转速n 由如下的关系：1212//W W n n =

21212/(/)H H n n =

31212/(/)P P n n =

式中1

111P H W n 、、分别为水泵转速为时的轴功率、扬程、流量； 2222P H W n 、、分别为水泵转速为时的轴功率、扬程、流量；

电机的转速与输入频率有如下关系：60(1)/n f s p =-式中：f 为电源频率，s 为定子，转子之间的转差率，p 为电动机绕组的极对数，n 为电机的转速。通常电动机的转差率s

很小，从式中可以看出，在极对数一定时，通过改变供电的频率f，就可以实现对交流电机的调速。

可见，在部分负荷下，水泵变频调速时，轴功率的减少量远比流量的减少量大的多。当实际负荷为设计负荷的50%时，实际耗功率仅为设计条件下的12.5%。因此，降低水泵的转速，就可能使单位供水量的电耗减少，节能效益显著。下面详细介绍本方案如何实施。

五、解决技术方案

解决上述问题所采用的方法即是采用变流量系统，本设计中我公司采用了的NB2000水泵智能控制系统由我公司结合近二十年空调和变频控制经验，专门研发并获得国家自主产权（专利号ZL2005 2 0069947.4）的高新技术产品。

5.1 冷却水系统

该冷却系统采用三台90Kw水泵，正常工作时1台使用，2台55KW水泵，正常工作时1台使用，现改造为变流量系统，考虑到经济性能，只对常用的水泵进行变频改造。并保留原水泵控制电路，新老系统互为独立,并方便切换。

我司采用具体方案如下：

制冷机组释放到冷却水的热量就是冷却水所吸收的热量。因此，当维持稳定的冷却水温差的条件下，制冷机组输出能量下降后，其需要的冷却水流量将同步下降。

1、本系统冷却水泵为三台90Kw（常用一台）、二台55KW（常用一台）。方案设置两套冷却水泵变频控制电气柜。分别包括一套NB2000-5-90及NB2000-5-55智能恒温差变频控制系统以及手自动切换电路等。

2、一套空调水泵智能恒温差变频控制系统可以控制一台工作泵。工作泵接受接受输出电源，自动调节运行转速。

3、水泵电机电源输入端设置带反馈功能的保护器。

4、在冷却水进出水总管处各设置一只温度传感变送器。

5、在变频控制电气柜设置控制回路，实现一套NB2000智能恒温差变频控制系统控制其余备用水泵，由人工进行选择切换。

6、冷却水泵与制冷主机连锁；冷却水泵运行时输出信号给制冷主机。

7、变频器控制电气柜，设置切换开关，保留原有手动启停控制电路。