候机楼空调系统能耗与节能设计

摘要本设计为桂林两江国际机场候机楼中央空调系统节能改造设计,在能源资源日趋紧张的情况下，通过对空调系统运行状态的测试，综合分析空调系统运行能耗情况，对已有空调系统进行节能降耗改造，有效提高建筑物的能源利用效率对经济发展有着重要的实际意义。本文结合当前国内外机场候机楼空调系统的节能改造情况，通过对空调系统在30%和60%负荷工况下实际运行参数进行测量，并对测试数据进行计算和验算；然后根据测试计算结果详细地对冷热源系统、水系统及水蓄冷系统的能耗情况进行综合分析与计算，再根据能耗分析结果及国内外空调系统节能改造相关技术应用，提出降低能耗的合理方案和措施，并完成各系统改造控制原理图；最后对改造前后能耗情况与投资回收进行分析。如采用以上改造方案后，经分析与预算，改造后能耗降低20%左右，符合节能改造的要求，达到了节能的的目的，完成了本次能耗分析节能改造的要求。关键词：候机楼；能耗分析；节能改造；AbstractThedesignoftheGuilinLiangjiangInternationalAirportterminalinthecentralair-conditioningsystem,energysavingtransformationdesign,energyresourcesintheincreasinglystrainedcircumstances,withtheair-conditioningsystemrunningtestscomprehensiveanalysisofenergyconsumptionofair-conditioningsystems,theair-conditioningsystemshaveenergyconsumptiontransformation,effectivelyimprovebuildingenergyefficiencyofeconomicdevelopmenthaveimportantpracticalsignificance.Basedonthecurrentdomesticandinternationalairportterminalairconditioningsystems,energysavingreconstructionofThroughtheair-conditioningsystemsin30%and60%loadconditionsactualoperatingparametersweremeasured,thetestdataforthecalculationandchecking;Accordingdetailedtestresultstotheheatingandcoolingsystems.watersystemandthewaterstoragesystemtheenergyconsumptionofcomprehensiveanalysisandcalculationAccordingtoenergyanalysisandresultsandenergy-savingair-conditioningsystemathomeandabroadtransformationrelatedtechnologyapplications,lowertheenergyconsumptionofreasonableproposalsandmeasures,andthecompletionofthesystemofcontroldiagram;Finally,thetransformationofenergyconsumptionbeforeandafterthereturnoftheinvestmentanalysis.Iftheaboveisrehabilitationprograms,andbudgetanalysis,modifiedtoreduceenergyconsumption20%,inlinewiththerequirementsofenergy-savingtransformation.theenergyofthepurpose,andcompletedthistransformationofenergy-savinganalysisofenergyrequirements.Keywords:terminal;Energyanalysis;Energy-savingmodification;1引言能源是国家经济发展的血液，随着国民经济快速的发展，国家的能源危机越发明显；而在所有的能耗中，建筑能耗所占的比重不容忽视，而空调能耗却又占了建筑能耗的30%-50%左右[8]，在能源资源日趋紧张的情况下，通过对大型建筑物空调系统运行状态的测试，综合分析空调系统运行能耗情况，对已有空调系统进行节能降耗改造，有效提高建筑物的能源利用效率对经济发展有着重要的实际意义。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，住宅面积迅速扩大，住宅空调向着舒适美观、环保健康、高效节能的趋势发展。以窗式空调器、分体式空调器为代表的房间空调器已显得不能满足发展的需要，应运而生的家用中央空调，以其强大潜力和应用前景取得了突破性的发展，并将成为我国21世纪空调产品发展的主要方向。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，住宅面积迅速扩大，住宅空调向着舒适美观、环保健康、高效节能的趋势发展。以窗式空调器、分体式空调器为代表的房间空调器已显得不能满足发展的需要，应运而生的家用中央空调，以其强大潜力和应用前景取得了突破性的发展，并将成为我国21世纪空调产品发展的主要方向。进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用空调，空调技术已成为衡量建筑现代化水平的重要标志之一。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，蓄冷空调技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了吸收式冷热水机组的快速发展，以及热泵技术在长江中下游地区的应用。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。1.1空调系统国内外研究现状（1）空调系统节能国外研究现状能源是整个经济系统的基本组成部份，作为一个能源消耗大国，美国在节能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美国的整个能源消耗中，有约1/3以上消耗在建筑能耗上，这些能耗用来满足人们的热舒适、空气品质、提高人们的生活质量。美国暖通空调制冷工程师协会、美国制冷协会、美国冷却塔协会等组织、美国能源部以及众多暖通空调设备生产厂家如York,Carrier等都为建筑节能做出了很大贡献。特别是美国制冷设备生产厂商投入了大量的资源研究高性能冷水机组，使得冷水机组单位制冷量的能耗仅为20世纪70年代的62.3%。美国在空调冷源水系统方面的研究也卓有成效，在冷却水系统方面着重于降低冷却水流量，以达到减少冷却水泵能耗的目的。日本是一个资源贫困的国家，其主要能源来自进口，同时又是一个能源高消费国家。因此，节能和提高能源的利用率对日本来讲有着重要的意义。长期以来，在建筑节能方面，日本做了大量工作，颁布了许多节能法规，提出了建筑节能的评价方法。日本的一些设备生产厂家对空调和制冷设备的投入也很大。Daikin公司首推的变频VRV系统，为中小型建筑安装集中式空调系统创造了条件；Sany公司则在直燃式冷水机组上成绩卓著。世界各国大力发展可再生能源作为空调冷热源用能。地源热泵供暖空调是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的工程系统。在美国地源热泵系统占整个空调系统的20%左右;瑞士40%的热泵为地祸热泵，瑞典65%的热泵为地祸热泵。（2）空调系统节能国内研究现状我国是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。eq\o\ac(○,1)建筑空调系统节能国内研究现状概况随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。eq\o\ac(○,2)我国建筑空调系统节能改造有待解决的问题通过对一些地区空调系统的调查发现，设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能，而对其部分负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。我国在冷源水系统方面的研究目前较少，一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。事实上，对于冷水机组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组部分负荷状态运行时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的。因此水系统的节能具有很大的潜力。1.2我国空调系统节能改造工作面临的问题由于空调系统规模大，设备多，工况变化大，加之设计和运行水平的限制，目前许多空调系统存在着很多问题。这些问题的存在不仅影响了室内热环境的质量，同时还浪费了大量的能源。因此对现有的空调系统采取节能措施，进行节能改造，减少运行能耗已经成为了运行管理的一项重要任务。长期以来我国的节能工作主要是通过政府节能主管部门、各级节能服务机构和企业节能管理部门三位一体的能源管理机制运作。这一节能体系在原来的计划经济体制下，发挥了重要的作用并取得了显著的节能成果。但是，随着我国经济体制面向市场的转变，原有的节能管理体制，己不适应变化了的形势，也必须随之转变。在新形势下，节能的阻力主要表现为节能投资的市场障碍。为进一步推动我国的节能工作，当前最为迫切的任务是引导和促进节能机制面向市场的过渡和转变;借鉴、学习和引进市场经济国家先进的节能投资新机制，以克服目前我国存在的节能投资障碍。70年代中期以来，一种基于市场的、全新的节能新机制一‘合同能源管理”在市场经济国家中逐步发展起来，而基于这种节能新机制运作的专业化的“节能服务公司”(在国外简称ESCO，在国内简称EMC)的发展十分迅速，尤其是在美国、加拿大和欧洲，ESCO已发展成为一种新兴的节能产业。从较成熟的市场经济国家的节能事业发展的经验和我国的实际情况来看，“合同能源管理”这种节能新机制同样适合我国的情况，我国已有的节能机构和潜在的投资者完全可以结合我国的实际情况，通过“合同能源管理”新机制实施节能项目，并从中获得盈利和发展。2工程概况2.1建筑概况桂林两江国际机场位于广西桂林市西南方向的临桂县两江镇，距市中心约28公里，面积406平方公顷。桂林两江国际机场是国家“八·五”期间重点工程项目，总投资18.5亿元，1991年9月，经国务院、中央军委正式批准立项，并于1993年7月开工建设，1996年10月1日建成通航，年客流量约300万人次。机场候机楼占地面积为25000m2，建筑面积53809m2，其中两江国际机场建筑使用空调面积为38000m2，另有占地7000m2的候机楼前高架车道，建筑平面呈“工”字形。大楼共两层，为钢筋混凝土框架结构，梁板为井字楼板，底层高5.4m，总高度为24m，登机桥8座，到港行李输送带8条；候机楼内的商业餐饮和其他出租服务设施面积达6086平方米。2.2空调概况桂林两江国际机场建筑使用空调面积为38000m2。中央空调系统是采用定流量水(风)系统工作，即冷冻水(温水)泵、冷却水泵、和冷却塔风机输送的流体流量都是恒定的，即水(风)系统的运行是不可随负荷变化而随动的。夏季：由美国约克离心式冷水机组700RT三台和380RT一台供给7/12℃冷水；冬季：由3台F系列汽水换热器供给50/55℃热水，换热器所需4㎏/c㎡蒸汽由锅炉房提供。2.2.1空调负荷夏季空调冷负荷9116KW；冬季空调热负荷8000KW。2.2.2现有空调系统（1）原空调系统桂林两江国际机场候机楼中央空调系统于1993年初由中南建筑设计院开始设计，94年开始安装及投入使用。空调系统包括的主要设备见表2-1，系统现用空调能力为142.4kcal/m，冷/热源采用锅炉房提供的蒸汽作为动力。制冷/采暖共用1套水系统，系统补水通过设置在设备层的凝结水箱进行，冷却水系统通过二楼平台上的软水补水箱进行补水。原空调系统主要设备表：2-1序号设备备规格数量/台1约克离心式制冷机机700RT（冷吨吨）3380RT（冷吨吨）12水平分壳离心式冷冷冻(热)水泵75KW337KW13横流式冷却塔75KW74F系列汽水换热器所需蒸汽量4㎏//c㎡35新风机组80KW36卧式风机盘管3~10匹947柜式空调器5~10匹388燃油蒸汽锅炉耗油量为386㎏㎏/h2（2）已改造的空调系统2002年初在原有空调设备基础上，由北京佩尔优科技有限公司进行空调蓄冷改造，增加蓄冷槽、空调蓄冷管路系统及空调蓄冷控制系统。蓄冷槽建在候机楼附近的锅炉房边，蓄冷有效容积为3,200立方米，蓄冷槽总高11.5米，埋入地下2.5米，地上9米，占地面积约320平方米。空调蓄冷管路采用直径0.35米的钢管连接，钢管长度约550米[双管]，3台700RT制冷机串联连接，实际运行采用2台串联充冷，3台制冷机互为备用。控制系统主要由电动阀、温度调节阀及温度、流量监控系统等组成。蓄冷密度为10,000大卡/立方米，每充放一次，所提供的蓄冷量为3,200万大卡，约1万冷顿。项目建成后，预计每年转移高峰电力负荷170万度、直接节约电能30万度，综合经济效益135万元；扣除流转税、项目管理费用后，项目回收期为4.5年该项目采用合同能源管理的方式实施，由佩尔优提供技术并负责投资，合同期内双方通过分享节约的电费共同受益。项目总投资380万元，合同分享期11年，分享比例为甲方[桂林两江国际机场]25%、乙方[北京佩尔优科技有限公司]75%，佩尔优公司平均年分享节能收益约100万元。蓄冷系统可以提供的四种供冷方式：eq\o\ac(○,1)供冷机单独供冷：制冷机按照原有方式运行；eq\o\ac(○,2)蓄冷槽单独供冷方式：利用夜间低谷电开启制冷机，制备冷冻水并储存在蓄冷槽中。白天开启冷冻水泵即可完成供冷；eq\o\ac(○,3)制冷机与蓄冷槽联合供冷：在每年极端炎热的几天里，空调负荷很大时使用，白天由制冷机提供部分冷量、蓄冷槽提供主要冷量；eq\o\ac(○,4)制冷机在向蓄冷槽充冷的同时，为建筑物供冷。工程自2002年夏天建成并投入运行后，运行状况良好，全年除个别炎热天气以外，可供峰、平时段16小时空调负荷，基本实现蓄冷设计方案全削峰的目的。2.2.3空调使用方式及区域候机楼根据使用功能共划分19个空调分区，49个空调系统。消防控制中心采用分体式热泵空调器；航空公司及贵宾候机处采用风机盘管加新风方式，其余各处均为低速凤管系统，根据建筑平面及房间层高，分别采用不同的送风方式，对于第二层送客厅，国内，国际交运行李厅采用喷口侧送及圆环散流器下送，第一层各业务大厅及第二层候机厅采用平顶下送及侧送，集中回风。3现有空调系统实际运行情况测试桂林两江国际机场中央空调系统是采用定流量水(风)系统工作，即冷冻水(温水)泵、冷却水泵、和冷却塔风机输送的流体流量都是恒定的，因此水(风)系统的运行是不可随负荷变化而随动的。为了配合两江国际机场对空调系统的节能改造，对机场候机楼空调系统进行了现场测试，主要包括供热/供冷系统分别在30%和60%左右的供热/供冷工况(由于系统设计负荷余量较大，实际不需要空调系统投入满负荷运行，故未能对满负荷进行测试)。（1）测试中所用到的设备：照度计、热辐射测试仪、红外线测温仪、温度计、交直流数字钳形表、电压表、有功功率表、测风仪、流量计、计时器、有功电度表、转速表，热电偶、板式热流计、巡检仪、户式空调、鲁班测试软件。热电偶为PT100铂－铜热电偶，精度能达到0.5℃，所有测试仪器均在检定周期内。（2）部分测试设备概述：板式热流计由北京博通世纪建材有限公司生产，输出的是mv电量，通过厂家给定的系数11.63Ｗ／ｍ２•ｍV转化为热流。本测试选用由香港昌晖自动化系统有限公司生产的巡检仪，由巡检仪表和四个输入信号接线盒构成，每个信号接线盒构16路。其中，接线盒1的前4路连接热流计，其它60路连接温度传感器—热电偶。SWP-LCD-SSR-M智能化64路巡检仪是一种智能化多功能二次仪表，适合于对多输入回路进行巡回检测，报警控制及数据远传。鲁班工控组态软件是运行于中文Windows9x/NT环境下，面向仪表用户的应用组态运行平台。在鲁班组态平台上用户可以直接采用面向对象方式开发应用系统。程序的核心是系统变量，即组态软件中的实时数据库。在组态中，通过设备驱动程序、系统模块等组件产生系统变量，再由其他模块和组件对系统变量进行计算、显示、报警、分析等处理。3.1冷却水系统测试经过几个月的观察和测试，分别对空调系统运行于设计负荷的30%、60%左右的实际供冷工况进行了冷却水系统参数测试（由于系统设计负荷余量较大，实际不需要空调系统投入满负荷运行，故未能进行100%负荷供冷工况测试）。冷却水系统的实际运行情况、参数测试情况如下：3.1.1冷却水系统组成及运行情况（1）冷却水系统由7台横流式冷却塔和4台离心式冷却水泵组成，冷却水泵和冷却塔均分别采用并联工作方式。（2）由于冷却塔的进出水阀门均为手动控制方式，不便于冷却水流量在冷却塔间的分配调节，因此在空调系统由冷水机组供冷运行时，冷却塔风机全部投入运行。（3）供冷运行时，根据空调系统所需冷负荷的大小，通过控制冷却水泵投入运行的台数调节冷却水总流量。（4）通过手动控制冷水机组上的冷却水进出水阀门的开度，调节各冷水机组冷却水的流量。3.1.2冷却水系统参数测试（1）测试仪器

照度计、热辐射测试仪、红外线测温仪、温度计、交直流数字钳形表、电压表、有功功率表、测风仪、流量计、计时器、有功电度表、转速表，所有测试仪器均在检定周期内。（2）冷却塔相关参数的计算：温差冷幅冷效式中：τ——室外湿球温度，℃t1、t2——冷却塔进、出水温度，℃。（3）测试情况表1-4所示为系统运行负荷为总负荷的30%、60%时冷却塔、冷却水泵的运行情况。表1冷却塔30%负荷运行参数测试情况：序号室外湿球球温度（℃）进水温度（℃）出水温度（℃）冷却水流量（M33/h）气水比冷却系数风机运行台数（台台）风机功耗（KW）127.437.232.85013.0180.6853748.8227.136.831.95013.0180.6982748.8327.537.432.95052.9940.6726750.2427.237.031.65052.9940.7122750.2均值27.337.132.35033.0060.6921749.5表2冷却塔60%负荷运行参数测试情况：序号室外湿球球温度（℃）进水温度（℃）出水温度（℃）冷却水流量（M33/h）气水比冷却系数风机运行台数（台台）风机功耗（KW）127.637.532.99231.6380.6532751.2227.136.832.29251.6350.6828751.8327.437.432.69261.6330.6612752.0427.837.231.99301.6260.6435752.2均值27.537.232.49261.6330.6602751.8表3冷却水泵30%负荷运行参数测试情况：序号进口压力(MPaa)出口压力(MPaa)冷却水流量（M33/h）水泵运行台数（台台）水泵功耗（KW）10.050.20501144.820.060.21501145..530.050.18505144.040.050.16505143.2均值0.050.188503144.4表4冷却水泵60%负荷运行参数测试情况：序号进口压力(MPaa)出口压力(MPaa)冷却水流量（M33/h）水泵运行台数（台台）水泵功耗（KW）10.040.20923291.620.040.20925292.030.030.16926290.040.030.16930291.8均值0.0350.18926291.23.2冷源测试3.2.1冷源的设置及实际运行情况桂林两江国际机场候机楼空调系统冷源的设置情况、实际运行情况、参数测试情况如下：（1）桂林两江国际机场采用美国约克(YORK)公司生产的3台700冷吨(TR)离心式冷水机组和1台380冷吨(TR)离心式冷水机组,作为候机楼空调系统的冷源，4台冷水机组采用并联工作方式；（2）供冷运行时，由运行管理人员根据空调系统所需冷负荷的大小，控制冷水机组投入运行的台数和设定冷水机的运行参数，其中主是设定冷冻水供水温度和设备安全报警参数；（3）多台冷水机组运行时，可通过手动控制各冷水机组的冷冻水和冷却水进出水阀门的开度，调节冷冻水流经各冷水机组的冷冻水和冷却水流量；（4）各未端空气处理箱装设有冷冻水电控阀门，当开启空气处理箱的风机和冷冻水电控阀门，该空气处理箱投入运行；关闭空气处理箱的风机和冷冻水电控阀门，即可停止空气处理箱的运行。3.2.2冷水机组参数测试情况（1）2#冷水机组运行参数测试情况：序号冷冻水温度(℃))冷却水温度(℃))冷冻水压力(MMPa)冷却水压(MPa)冷冻水量(M3//H)冷却水量(M3//H)制冷量（KW）功耗(KW)COP值进水出水进水出水进水出水进水出水117.213.131.736.80.310.180.140.0236241817234493.86217.313.131.836.80.310.170.140.0236841717804484.03317.413.231.936.90.300.180.140.0236541619954454.02415.010.832.136.80.310.180.140.0236641717844503.99515.110.832.136.90.310.180.140.0236941821164524.10均16.412.231.9236.840.3080.1780.140.02366417.21784448.84（2）3#冷水机组运行参数测试情况：序号冷冻水温度(℃))冷却水温度(℃))冷冻水压力(MMPa)冷却水压(MPa)冷冻水量(M3//H)冷却水量(M3//H)制冷量（KW）功耗(KW)COP值进水出水进水出水进水出水进水出水115.611.032.236.80.340.160.20.0345750224405234.69215.711.032.136.80.340.160.20.0346850525545334.81317.413.332.837.20.370.160.20.0351649924565134.81415.411.231.936.80.400.160.20.0349350124045194.65均16.0311.6332.2536.900.360.160.200.03483.50501.752470522.004.743.3热水/冷冻水测试（含末端空调箱）经过几个月的观察和测试，分别对空调系统运行于设计负荷的30%、60%左右的实际供冷工况进行了冷冻水系统参数测试（由于系统设计负荷余量较大，实际不需要空调系统投入满负荷运行，故未能进行100%负荷供冷工况测试）。冷冻水系统的实际运行情况、参数测试情况如下：3.3.1热水/冷冻水系统组成及运行情况（1）热水/冷冻水系统由4台离心式冷冻水泵、冷冻水干支管以及相应的阀门管件组成，4台冷冻水泵采用并联工作方式。（2）多台冷水机组运行时，可通过手动控制各冷水机组的冷冻水进出水阀门开度，调节冷冻水流过不同冷水机组的比例。（3）供冷运行时，根据空调系统所需冷负荷的大小，通过控制冷水机组和冷冻水泵投入运行的台数调节冷冻水总流量。（4）各未端空气处理箱装设有冷冻水电控阀门，当开启空气处理箱的风机和冷冻水电控阀门，该空气处理箱投入运行；关闭空气处理箱的风机和冷冻水电控阀门，即可停止空气处理箱的运行。3.3.2冷冻水系统参数测试情况在进行冷冻水参数现场测试的时候由于机场对空调系统使用的特殊原因，开启热水测试时间只能控制在2个小时左右，因此必然会影响精度，但经过矫正后，实测数据还是具有一定的准确性的。（1）热水/冷冻水系统30%负荷运行参数测试情况：序号冷冻水泵出口压力力（MPa）冷冻水泵入口压压力（MPa）冷冻水流量（M33/h）冷冻水系统阻力系系数风机运行台数（台台）冷冻水泵功耗（KKW）冷冻水系统效率10.400.185160.426179.938.7%20.420.185150.466178.542.9%30.400.165190.462180.642.1%40.400.164930.487178.740.9%均值0.400.175110.460179.441.2%（2）热水/冷冻水系统60%负荷运行参数测试情况：序号冷冻水泵出口压力力（MPa）冷冻水泵入口压压力（MPa）冷冻水流量（M33/h）冷冻水系统阻力系系数冷冻水泵台数（台台）冷冻水泵功耗（KKW）冷冻水系统效率10.500.109230.4332165.560.36%20.480.089190.4352164.160.98%30.510.109210.4452167.561.37%40.490.089200.4462168.061.12%均值0.4950.099220.4392166.360.96%3.4水蓄冷系统测试3.4.1水蓄冷系统组成及运行情况候机楼水蓄冷系统是2002年初在原有空调设备基础上，由北京佩尔优科技有限公司进行空调蓄冷改造，增加蓄冷槽、空调蓄冷管路系统及空调蓄冷控制系统。蓄冷槽建在候机楼附近的锅炉房边，蓄冷有效容积为3,200立方米，蓄冷槽总高11.5米，埋入地下2.5米，地上9米，占地面积约320平方米。空调蓄冷管路采用直径0.35米的钢管连接，钢管长度约550米[双管]，3台700RT制冷机串联连接，实际运行采用2台串联充冷，3台制冷机互为备用。控制系统主要由电动阀、温度调节阀及温度、流量监控系统等组成。蓄冷密度为10,000大卡/立方米，每充放一次，所提供的蓄冷量为3,200万大卡，约1万冷顿。3.4.2水蓄冷系统测试情况通过原有中央空调系统集中控制台，SWP-LCD-SSR-M智能化64路巡检仪，工控组态软件对蓄冷系统进行了完全蓄冷，完全削峰蓄冷和部分蓄冷3种工况下的实时监控测试，测试图表如下：（1）完全蓄冷将全天的空调冷负荷完全转移到电力低谷时段时进行测试。完全蓄冷的日运行示意图见图1（2）完全削峰蓄冷将高峰时段的空调冷负荷完全转移到电力低谷时段进行测试。全削峰蓄冷的日运行图见图2（3）部分负荷蓄冷将全天空调的冷负荷部分转移到电力低谷时段进行测试。部分负荷蓄冷的日运行示意图见图33.5热源测试热源的设置及实际运行情况候机楼空调系统热源的设置情况、实际运行情况、参数测试情况如下：（1）桂林两江国际机场采用二台耗油量为386㎏/h的燃油蒸汽锅炉和3台F系列汽水换热器作为候机楼空调系统的热源。（2）供热运行时，由运行管理人员根据空调系统所需热负荷的大小，控制锅炉和换热器投入运行的台数和设定换热器的运行参数，其中主是设定热水供水温度和设备安全报警参数。3.5.1锅炉测试由于在天气气候原因，系统实际不需要开启热源系统，因而只能对两台锅炉负荷的30%工况下对锅炉进行测试：锅炉30%负荷锅炉运行参数测试情况时间17181920212223平均1#锅炉供汽压力（MPaa）2.412.562.372.492.572.662.412.49供汽温度（℃）1019995107109108119105.4供汽量（㎏/s）0.560.570.490.590.600.700.490.57回水温度（℃）5659606458454955.9回水量（㎏/s）2.11.92.02.22.42.02.12.1补水温度（℃）5755505961606558.1补水量（㎏/s）1.21.51.71.81.91.61.71.63烟气温度（℃）5649484746495149.4耗油量（㎏/h）97.189.5101.4100.3102.5107.2106.9100.7耗电量（KW）7069737071757471.72#锅炉供汽压力（MPaa）2.362.412.452.512.492.642.572.53供汽温度（℃）1009997104108118116108.6供汽量（㎏/s）0.520.580.480.490.610.650.710.58回水温度（℃）5460626157484356.2回水量（㎏/s）2.22.11.82.42.32.52.02.2补水温度（℃）5655494845505253.4补水量（㎏/s）1.11.31.81.51.91.51.81.64烟气温度（℃）5751464548505253.1耗油量（㎏/h）94.790.699.4102.4101.8106.5102.699.7耗电量（KW）69727169727675723.6测试数据误差分析对冷却水系统的测试利用照度计、热辐射测试仪、红外线测温仪、温度计、交直流数字钳形表、电压表、有功功率表、测风仪、流量计、计时器、有功电度表、转速表，等来测量的，其测量准确度与多项因素有关,另计算方法、数据处理及环境因素等也都会有一定测量误差。在此尽力处理好每一个参数的测量误差,为该设备整体准确度的提高创造条件.引起测试数据误差因素（1）仪表的固有误差（2）仪表设置不当产生的误差（3）空调系统运行工况（4）气候因素以上产生的测试误差通过在选择合适室内外温度和天气情况的情况下，对仪器的正确设置，细心地操作，多次测试数据的比较，找到一个能接近实际变化的参数多分析测试不断提高测试精度，尽量避免或减小误差，从而获得准确可靠的测试数据。误差控制在0.5%-1.2%之间，此误差在冷却水系统测试中是可以允许的，测试数据基本控制在允许范围内。4系统能耗分析经过几个月对候机楼空调供热/供冷系统系统现场测试后，根据各系统现场测试数据，利用对比，汇总和一些常用相关分析方法对各系统进行了实际的能耗分析4.1冷却水系统能耗分析冷却水系统的能耗主要有冷却水泵能耗和冷却塔风机能耗两部分。不同供冷负荷工况下冷却水系统能耗如下表：表5不同供冷工况下冷却水系统能耗表供冷负荷冷却塔风机能耗冷却水泵能耗总能耗(kw)风机能耗(kw))占总能耗百分比水泵能耗(kw))占总能耗百分比30%49.552.9%44.447.1%93.560%51.836.2%91.273.8%143.0图1冷却塔运行负荷为30%、60%的冷效对比图由图1可知，冷却塔在30%、60%的负荷运行时，其均值都在0.50以下，表明该冷却塔的冷却效率比较低。据文献统计[5]，从各冷却塔生产厂家的样本资料统计来看，低温差冷却塔的气水比为0.67，中温差的冷却塔气水比为0.84，高温差冷却塔的气水比为1.12，而经济运行的最佳质量比为0.55。由表1、2实测数据可见，该冷却塔的气水比过高，30%负荷运行时气水比均值为3.006；60%负荷运行时气水比均值为1.633，远远超过了冷却塔经济运行的范围。虽然增加气水比会改善冷却效果，但是投资也会增加，而过大地增加气水比还会增加能耗。由于冷却塔采用并联工作方式，并且未设置便于冷却水流量在冷却塔间分配的调节装置，同时由于冷却塔的冷却效率偏低，空调系统由冷水机组供冷运行时，冷却塔风机必须全部投入运行，造成空调系统在低负荷状态运行时，冷却塔风机能耗过大(无法根据供冷负荷调节冷却塔风机能耗)。由测试结果可知，现有的冷却塔风机运行节能改造的潜力很大，尤其在低供冷负荷运行时，节能空间很大。表3、4（见3.1.2）反映的是冷却水泵在30%、60%的负荷时的运行情况。该系统中冷却水泵采用并联工作方式，只能简单的启停控制。虽然可根据空调系统所需冷负荷大小的范围区间，控制冷却水泵投入运行的台数来调节冷却水总流量，但在确定的负荷区间内，无法有效降低冷却水泵的能耗。表5反映的是该冷却水系统不同供冷工况下的能耗表。当供冷负荷改变时，系统的能耗分配也有了很大的变化，如在供冷负荷为总负荷的30%时，冷却水系统中耗能最大的是冷却塔风机，占总能耗的52.9%，而当负荷达到总负荷的60%时，冷却水泵的能耗却由原来的47.1%达到了73.8%。从实际的运行过程可以分析得到，由于冷却塔是并联运行，而且所有的阀门均为手动，所以即使在很小负荷运行时，冷却塔风机都必须全部投入运行，这就使得部分负荷运行时系统中风机的能耗尤为突出。随着负荷的加大，虽然冷却塔风机的能耗也相应增大，但是其增大的幅度小于冷却水泵的能耗所增大的幅度，因而在60%的负荷运行时，冷却水系统耗能最大的就是冷却水泵。4.2冷源能耗分析4.2.1冷水机组额定功能耗序号机组型号冷冻水温度进出水水(℃)冷却水温度进出水水(℃)冷冻水量(M3//H)冷却水量(M3//H)制冷量(KW)耗电量(KW)COP值1700冷吨1273236423.36627.812457．844585.3662380冷吨1273236195.37299.341134．262565.2124.2.2冷水机组实际运行情况与额定工况的比较（1）从实测情况看，3#冷水机组的实际供冷量与额定制冷量相近，耗电量比额定耗电量增加了12%～16%，最大时达到16.4%，实测运行COP值比额定的COP值降低了13%～10%，最低时达到13.34%。（2）2#冷水机组的实际制冷量只有额定制冷量的70%～86%，而实际耗电量电量与额定耗电量基本相同，实测运行COP值只有额定COP值的72%～76%。（3）实测冷水机组的冷冻水进水温度在15℃～17.4℃，冷冻水出水温度在10.8℃～13.3℃,均高于额定工况的冷冻水进出水温度（额定工况下,冷冻水的进出水温度分别为12℃和7℃。）,可见冷水机组实测制冷量的品质较额定制冷量的品质低。4.2.3影响离心式冷水机组运行性能的几个因素从离心式制冷压缩缩循环的工作作原理看,影响制冷机机性能系数的的主要因素是是蒸发器中制制冷剂的蒸发发温度，冷凝凝器制冷剂的的冷凝温度和和机组负荷率率。（1）蒸发温度对制冷冷机组运行性性能的影响图2-1是蒸汽压缩缩式制冷循环环在lgP-h（压焓）图图上的表示，1-2为绝热压缩过程，2-3为等压冷凝过程，3-4为绝热节流过程，4-1为等压蒸发过程。当冷凝温度恒定不变，而蒸发温度升高时，制冷循环由1-2-3-4-1变为1'-2'-3-4'-1'。对制冷循环产生如下影响:eq\o\ac(○,1)制冷剂的单单位质量制冷冷量由q0增大为q0'；eq\o\ac(○,2)制冷剂的单单位质量压缩缩功由w减小为w'，压缩机机COP值增大大；eq\o\ac(○,3)制冷剂排气气温度由t22下降至t2''。排气温度度过高会使得得润滑油粘度度减低甚至炭炭化，影响机机件的润滑和和机组的正常常运行；eq\o\ac(○,4)制冷剂节流流后的干度由由x4，下降到x4'，制冷循环环节流损失减减小。因此，在相同的冷冷凝温度下，提提高蒸发温度度可以增大制制冷机COPP值，改善机机组运行状况况。在运行过过程中可以通通过提高冷冻冻水出口温度度设定值来提提高制冷机蒸蒸发温度；随随着蒸发温度度的提高，制制冷量加大的的同时，制冷冷量的品质下下降。如图2-2，计算和实实验结果表明明:在相同的冷冷凝温度下，随随着制冷机组组冷冻水出口口温度的升高高，机组的制制冷量逐渐增增加，COPP值逐渐增加加。（2）冷凝温度对制冷冷机组运行性性能的影响冷却水进温度的升升高或者冷却却水流量的减减少，会使得得制冷机组冷冷凝温度上升升。当冷凝温温度升高，制制冷循环由11-2-3--4变为1-2''-3'-44'(图2-3)，对对制冷循环产产生如下影响响:A.制冷剂的单位质量量制冷量由q0减小为q0'；B.制冷剂的单位质量量压缩功由ww增大为w'，压缩机机COP值降低低；C.制冷剂排气温度由由t2升高至t1'；D.制冷剂节流后的干干度由X4，增大到X4'，制冷循环环节流损失增增加。由此可见，冷凝温温度的升高对对制冷压缩机机的运行是不不利的。计算和实验结果表表明:在冷却水流流量不变的条条件下，随着着冷却水进口口温度的升高高，制冷机组组的制冷量逐逐渐下降，CCOP值逐渐渐减小。（3）负荷率对制冷机机组运行性能能的影响当空调系统负荷发发生变化，离离心式制冷机机可以通过特特定的调节方方式改变运行行参数，调整整制冷量与之之适应。离心心式制冷机制制冷量可以在在100%～20%范围内内进行调节。离心式压缩机常用用的调节方法法有进口节流流调节、转速速调节、进口口导叶调节三三种。进口导导叶调节方法法是通过改变变进口导叶片片旋转角度，改改变进入叶轮轮的制冷剂蒸蒸气的绝对速速度旋绕方向向，从而改变变了叶轮的叶叶片功和进口口容积流量的的大小，达到到调节制冷量量的目的，该该方法调节简简便、调节范范围广、能量量损耗较低，是是空调用离心心制冷机最为为常见的调节节方式，两江江国际机场的的两种型号离离心式制冷机机均采用该种种调节方式。对对于任何一种种调节方式，在在调节过程中中必然伴随着着能量损失，因因此在不同的的负荷率下，制制冷机组表现现出不同的运运行性能。计算和实验结果表表明:制冷机组COOP值不是随随着负荷率的的变化成线形形变化。随着着负荷的减小小，机组COOP值逐渐增增加，在约880%的部分分负荷状态下下达到最大值值，然后随着着负荷的继续续减小COPP值逐渐减小小。4.2.4实际运运行中造成冷冷水机组效率率降低的主要要原因冷水机组在实际运运行中制冷效效率明显低于于额定制冷效效率，从实测测数据看，主主要有以下原原因：（1）冷疑温度偏高，造造成制冷效率率下降通过现场测试发现现，运行中的的冷水机组绝绝大多数时间间其冷凝压力力PK≥871.77Kpa，即冷凝温温度tK≥36℃,超过标准空空调工况的冷冷凝温度（tK=35℃）1℃以上，在实实测中还发现现由于冷凝压压力过高，冷冷水机组易发发生湍振现象象；冷却水的的进水温度基基本能够满足足要求，但冷冷却水出水温温度偏高，造造成这一现象象的主原因是是由于冷却水水流量偏低，1#～3#冷机组的额额定制冷量均均为700冷吨（美），根根据设计图纸纸给出的参数数计算，其额额定冷却水流流量应为625M3/h左右，而冷冷水机组实际际运行时的最最大冷却水量量只有505M3/h，最小冷却却水量仅为415MM3/h，远小于额额定冷却水量量，这是造成成冷水机组冷冷凝压力升高高的主要原因因；冷凝器的的热交换能力力下降，也会会造成冷水机机组冷凝压力力升高，从机机组实际运行行情况和实测测数据看，冷冷凝器的热交交换能力略有有下降，对机机组的制冷效效率影响甚微微。（2）蒸发温度偏低，造造成制冷效率率下降经现场测试发现，2#冷水机组冷冷冻水量低于于额定冷冻水水量，3#冷水机组冷冷冻水量略高高于额定冷冻冻水量，虽然然冷冻水的进进出水温度较较高，但运行行中的冷水机机组绝大多数数时间其蒸发发压力Pa≤340.55Kpa，即蒸发温温度tK≤3℃,低于标准空空调工况的蒸蒸发温度（ta=5℃）2℃以上，造成成这一现象主主要有两方面面原因，一方方面是由于蒸蒸发器水侧结结垢和冷冻水水中混有空气气，使得蒸发发器的热交换换能力下降，蒸蒸发器中制冷冷剂与冷冻水水的温差升高高（实测中，冷冷冻水出水温温度与蒸发温温度的最大差差值高达15℃，标准空调调工况下此差差值应为2℃左右），最最终导致蒸发发温度下降；；另一方面是是由于冷水机机组负荷适应应能力不好或或控制方式、参参数设定不正正确，造成蒸蒸发温度下降降。4.3热水/冷冷冻水系统能能耗分析（1）冷冻水系统的能能耗主要是冷冷冻水泵能耗耗。不同供冷冷负荷性情况况下冷冻水系系统能耗如下下:供冷负荷冷冻水泵运行台数数(台)冷冻水泵额定能耗耗(KW)冷冻水泵实际能耗耗(KW)30%17579.460%275×2166.3（2）由于冷冻水泵和和冷水机组采采用并联工作作方式，冷冻冻水流量在冷冷水机组之间间的分配只能能通过冷水机机组的进出水水阀门手动调调节，同时冷冷冻水泵采用用简单启停控控制，空调系系统由冷水机机组供冷运行行时，难以实实现负荷变化化范围内的最最佳能耗控制制（及只能在在1～3负荷状态点点上有较好的的能耗表现）。从从测试情况分分析，现有的的冷冻水系统统运行节能改改造的潜力较较大，理论上上分析冷冻水水系统的能耗耗有节省20%～40%以上的空间间。（3）从测试结果看，在在小负荷情况况下冷冻水泵泵的实际功耗耗大于水泵的的额定功耗，随随负荷的下降降，即水泵运运行台数的减减少，这一现现象趋于显著著。产生这一一现象的原因因，主要是由由于热水/冷冻水流量量的下降，热热水/冷冻水管网网的阻力和水水泵特性得不不到及时的调调节，水泵的的Q—H特性与管网网的Q—H特性发生改改变，水泵的的实际工作点点偏离了额定定工作点。4.4水蓄冷能能耗分析与研研究水蓄冷系统放冷运运行时，冷冻冻水泵的入口口距蓄冷罐的的管程过长，冷冷冻水泵入口口压力过低（实实测表压为负负值），冷冻冻水泵已工作作于气蚀边缘缘，易使冷冻冻水泵产生气气蚀现象，造造成冷冻水管管路积气和管管路水压波动动、工作不稳稳定。4.4.1水蓄冷冷模式（1）完全蓄冷将全天的空调冷负负荷完全转移移到电力低谷谷时段。完全全蓄冷的日运运行示意图见见图1见（3.4.2），从图中中可以看出，全全天空调时段段所需要的冷冷量均由蓄冷冷系统供给。这这种蓄冷运行行模式运行费费用最省。这种水蓄冷方式适适宜于仅有白白天冷负荷的的空调系统。（2）完全削峰蓄冷将高峰时段的空调调冷负荷完全全转移到电力力低谷时段。完完全削峰蓄冷冷的日运行图图见图2见（3.4.2），从图中中可以看出，全全天高峰时段段空调所需要要的冷量均由由蓄冷系统供供给(图中8.00～11.00，18.00～21.00为高峰用电电时间)。这种水蓄冷方式适适宜于仅有白白天冷负荷的的空调系统。（3）部分负荷蓄冷将全天空调的冷负负荷部分转移移到电力低谷谷时段。部分分负荷蓄冷的的日运行示意意图见图3（见3.4.2），从图中中可以看出，夜夜间用电低谷谷时段储存冷冷量，补充高高峰时段空调调所需要的冷冷量。这种水蓄冷形式可可根据空调制制冷系统制冷冷能力与可能能建设蓄冷水水池的大小，在在运行过程中中可执行完全全削峰加填平平、完全削峰峰与局部削峰峰等运行模式式。完全削峰蓄冷是部部分削峰的一一个特例，它它比较特殊，因因为这种蓄冷冷形式的单位位能量的运行行费用最便宜宜。4.4.2空调蓄蓄冷系统的特特点（1）可以均衡电网负负荷，达到移移峰填谷的作作用，从而提提高发电机组组的利用率，缓缓解电力建设设需求的速度;（2）利用电价峰谷差差，降低运行行费用，提高高经济效益;（3）较之常规空调系系统，可减小小制冷设备容容量(300//o}70%%)，从而降低低初投资费用用;（4）制冷设备在大部部分时间内高高负荷率稳定定运行，提高高运行效率和和可靠性;（5）可以利用夜间较较低的湿球温温度，提高冷冷却塔冷却能能力，降低制制冷系统冷凝凝温度，提高高制冷机组运运行效率;（6）与低温送风技术术联合应用，可可以降低空调调系统初投资资和运行费用用，提高室内内空气品质。区域供冷管网水蓄蓄冷模式研究究分析桂林两江国际机场场候机楼的区区域供冷水系系统外管网直直径lm，长度约5000mm,蓄水量可达3,900吨，每降低1℃系统水温可可以蓄冷1.6XXl07kkj。在夜间的的低谷电价时时段运行制冷冷设备制冷，将将冷量以冷冻冻水的形式储储存起来，在在电价非谷值值时段向建筑筑物供冷，可可以达到降低低运行费用的的目的，同时时可以减小开开机时段建筑筑物蓄热负荷荷对空调系统统的影响。（1）区域供冷管网水蓄蓄冷模型eq\o\ac(○,1)物理模型区域供冷水系统外外管网有大、小小空调分区十十几个，经过过适当简化，建建立物理模型型。图9-1,9-2分别为蓄冷冷和释冷的物物理模型。图图中Q为制冷机供供冷量，CLQ为建筑物夜夜间冷负荷，Q')}外管网系统统热损失，t-11rw2分别为制冷冷机进、出口口水温，t(丁)为:时刻外管网网系统平均水水温。定义循循环周期为系系统蓄水量循循环一次所需需的时间，T-GIWW,G为蓄水量(3,9000m3))，W为制冷机冷冷冻水额定流流量(YK机组452.55m3/hh,OM机组1507mm3/h))，则TYK=88.6h,TYKx22=4.3hh,Tohhr=2.66h。由于系统统蓄水量大、管管网长度长且且制冷机组冷冷冻水流量有有限，因此在在蓄冷模型中中可以认为在在一个循环周周期内制冷机机冷冻水入口口温度几乎不不变。在蓄冷阶段，制冷冷机供冷量Q除了提供部部分建筑物冷冷负荷CLQ和系统散热Q'，其余冷量量使得系统温温度下降，实实现蓄冷。在在释冷阶段，建建筑物冷负荷荷由系统蓄冷冷提供，此外外还有部分热热损失。热平平衡方程如下下:蓄冷阶段:Q=CCLQ+Q''-CpGOOtk1(5-1))释冷阶段:件GOOt=CCLQ十C(5--2)eq\o\ac(○,2)数学模型（A）蓄冷阶段:根据物理模型，在在第n个循环周期期内，任意时时刻:，系统平均均温度可由下下式确定:Wep(tww:一tw2)==CLQ(rr)一(1+O)Gcpdt(r))(n一1)T<-r::5nT(5-3))式中，t,,t==t[(nn-1)月，lp为热损失系系数，取0.05.初始条件:r=0,,t(00)=toooto为日间运行终止时时的系统平均均水温，取to=9..0'Coo（B）释冷阶段:Gcp=CLLQ(r)+OGccpdt立2drr>_0(5--4)初始条件:t(0)==to'.to为释冷开始始时的系统平平均水温（C）方程的求解:浦东国际机场夜间间仍有宾馆、计计时旅馆等建建筑物需要供供冷，根据计计算，夜间建建筑物冷负荷荷变化不大，因因此在求解过过程中将其处处理为常数，其其值取整个过过程内冷负荷荷的时均值，1169kkW[2s11。因此方程(5-3)、(5-4)变为:（2）影响蓄冷效果的的几个因素eq\o\ac(○,1)蓄冷时间图9-3是根据式((5-7)计算的单台OM机组蓄冷工工况时在不同同循环周期内内外管网系统统温度的变化化情况。外管网系统蓄水量量大，管路长长度长，可以以认为在一个个循环周期内内制冷机冷冻冻水进口温度度不变，因此此蓄冷过程表表现出明显的的阶段性。随随着系统蓄冷冷量的增加，系系统平均温度度降低，使得得制冷机组进进出口温差减减小，机组负负荷率降低.虽然离心机机组可以通过过调节进口导导叶或者变频频调速，改变变蒸汽吸入量量，使制冷量量在20%~110%间进行调节节，但在低负负荷工况下，机机组COP较低，使得得单位冷量能能耗增大。图图9一4为YK、OM机组的部分分负荷特性。此外，在低负荷工工况下，离心心式压缩机可可能产生喘振振现象，影响响机组使用寿寿命。因此应应该尽量使制制冷机组在高高负荷工况下下运行。OM机组循环周周期T=2.66h，在3个循环周期期内，机组制制冷量分别为为8770kkw、1544kkw、1193kkw，对应的负负荷率分别为为63%、11%和8.5%。显然在第第一个循环周周期内，制冷冷机组的负荷荷率最高，单单位制冷量能能耗最低。而而在后两个循循环周期，随随着冷冻水进进出口温差的的减小，机组组负荷率迅速速降低，甚至至可能由于负负荷过低机组组无法正常运运行。因此，蓄蓄冷时间受到到了循环周期期的限制，应应该在第一个个循环周期结结束前完成蓄蓄冷，即蓄冷冷时间应该小小于循环周期期。eq\o\ac(○,2)蓄冷温度系统蓄冷温度由冷冷冻水出口温温度确定，其其值直接影响响着蓄冷量的的大小。图9一5为根据式(5一7)计算，在单单台OM机组工况下下，出口温度度分别设定为为4刀℃、5刃℃和6刃℃时，系统水水温的变化情情况.从图中可以看到，随随着冷冻水出出口温度设定定值的降低，在在相同的蓄冷冷时间内蓄冷冷量相应增加加，分别为3.62Xl077kJ,55.18X107kjj和6.73XIOIIJ。此外，3种工况的负负荷率分别为为38%,50%和63%，如果忽略略制冷机蒸发发温度变化对对机组性能的的影响，显然然出口温度为为4.0℃时的蓄冷效效果最佳.4.5热源能耗耗分析根据实测情况，分分别对锅炉在在30%负荷供热情情况下进行单单位供热量的的能耗进行计计算，30%热负荷供热热时,按1#锅炉投入运运行计算，60%热负荷供热热时,按1#和2#锅炉投入运运行计算；供热负荷运行时间(h)锅炉耗油量（kgg/h）年总耗油量kg30%840100.78458860%540206.4111456总计196044桂林两江国际机场场候机楼空调调系统用锅炉炉每天24小时需用提提供55℃热水约80M,初始普通水水温度25℃,即每天需80×1,,000×((55-255)×1=22,400,,000KCCAL热量加热25℃普通水.(1KCCAL=1..16W)4.6现有办公公区域空调能能耗情况4.6.1候机楼楼中央空调的的单位冷量能能耗情况根据实测情况，分分别对空调系系统在30%和60%冷负荷供冷冷情况下进行行单位单位制制冷量的能耗耗进行计算，30%冷负荷供冷冷时,按3#冷水机组投投入运行计算算，60%冷负荷供冷冷时,按2#和3#冷水机组投投入运行计算算；并对改造造后空调系统统单位制冷量量的能耗进行行估算，冷水水机组的能耗耗按额定能耗耗估算，其他他能耗按改造造后的预计值值估算。负荷率供冷量（KW）冷却水能耗（KWW）冷冻水能耗（KWW）冷水机能耗（KWW）末端能耗（KW）单位冷量能耗比不含末端含末端30%247093.579.45222250.28130.372460%4254143166.39714620.30100.40964.6.2单台风风机盘管供冷冷能耗情况两江机场的3个办办公区域内，设设计采用7#风机盘管90台，5#风机盘管4台。根据实实测情况，7#风机盘管和5#风机盘管的的单台能耗情情况如下（按按风机盘管工工作于额定工工况计算）：：型号额定制冷量（W）循环风量（M3//h）风机能耗（W）负荷率单位冷量能耗冷冻水能耗（W）总能耗（W）COP值7#579077011230%0.2813162917413.32660%0.3010174318553.1225#45005308730%0.2813126613533.32660%0.3010135514423.1214.7现有能耗耗评价4.7.1供冷工工况按空调系统每年供供冷100天、每天供供冷时间为8：00-22：00，即每年供供冷为1400小时，其中30%供冷负荷运运行时间占总总供冷时间60%，即840小时；其余40%时间，即540小时，为60%供冷负荷运行行时间。具体体的能耗估算算如下表表1冷却塔能耗估算供冷负荷运行时间(h)冷却塔风机功耗((kw)冷却塔风机总能耗耗(kwh)30%84049.54158060%54051.827972总计69552表2冷却水泵能耗估算算供冷负荷运行时间(h)冷却水泵功耗(kkw)冷却水泵总能耗((kwh)30%84044.43729660%54091.249248总计86544表3冷水机组能能耗估算供冷负荷运行时间(h)冷水机组功耗(kkw)冷水机组总能耗((kwh)30%840211.217824860%540433.8234252总计412500表4空调柜机耗估算供冷负荷运行时间(h)冷却水泵功耗(kkw)冷却水泵总能耗((kwh)30%168022.83830460%112046.752304总计90608表5风机盘管耗估算供冷负荷运行时间(h)冷却水泵功耗(kkw)冷却水泵总能耗((kwh)30%16808.461421260%112017.419488总计33700注：以上计算末考考虑室外温度度过低，分体体空调供热效效率下降的因因素。由于室室外温度过低低，分体空调调供热效率下下降，室外蒸蒸发器融霜，以以及室外温度度低于5℃时,采用辅助加加热等因素,分体空调供供热的整个供供热期耗电量量估计会增加加30%～50%左右。供冷系统年总能耗耗：6291668.4KWW。4.7.2供热工工况锅炉耗油表供热负荷运行时间(h)锅炉耗油量（kgg/h）年总耗油量kg30%840100.78458860%540206.4111456总计196044按0#柴油单价:2.77元/KG计算：锅炉每年耗油费用用为5293118.8元。5节能改造的的方法分析由于空调系统规模模大，设备多多，工况变化化大，加之原原来设计和运运行水平的限限制，目前该该空调系统存存在着很多问问题。这些问问题的存在不不仅影响了室室内热环境的的质量，同时时还浪费了大大量的能源。因因此对现有的的空调系统采采取节能改造造措施，进行行节能改造，来来减少运行能能耗5.1候机楼空空调系统节能能改造初步建建议通过现场对候机楼楼空调系统实实际运行情况况的初步测试试，并对测试试数据进行了了初步分析，综综合分析空调调系统的实际际结构布局、日日常运行管理理和相关记录录，我们认为为候机楼空调调系统的主要要设备（如冷冷水机组、蒸蒸汽锅炉、冷冷却塔、空气气处理箱等）状状况良好，整整个系统基本本能够满足候候机楼的使用用要求，但由由于原设计对对系统的运行行节能考虑不不够，日常运运行管理人员员的节能意识识和节能运行行的操作知识识不足，同时时设备经过长长期运行，致致使空调系统统的日常运行行和主要设备备的能效偏低低，为此我们们建议采取如如下措施，提提高主要设备备和系统运行行的能效：（1）将热效率较低的的燃油蒸汽锅锅炉和汽-水热交换器器（总热效率率≤80%），更换为为目前普遍使使用的热效率率高达92%以上的溴化化锂真空燃油油热水锅炉或或电热水锅炉炉，以提高热热源效率。即将原有的耗油量量为386㎏/h的二台燃油油蒸汽锅炉和和三台汽-水热交换器器更换为耗油油量为208㎏/h的二台溴化化锂真空燃油油热水锅炉。另另也可考虑中中央空调机组组加热回收器器替换。（2）从测试数据分析析，离心式冷冷水机组日常常运行的COP值虽能达到5.2-55.5之间,但冷凝压力力偏高,主要原因是是因为冷却水水流量偏低(实测值为503M3/h左右,低于530M3/h的设计值)，同时冷却却水的进出水水的温度偏高高（实测值进进水温度为32度、出水温温度37度，桂林地地区夏季较为为理想的冷却却水温度为进进水温度30度、出水温温度35度），我们们认为冷却水水系统存在着着一定的问题题，需对冷却却水系统进行行更为详细的的测试和分析析，以便找出出产生这种现现象的原因；；目前建议适适当增加冷却却塔运行台数数，以便降低低冷却水温度度，提高冷水水机组的COP值。（根据据经验冷却水水温度每降低低1度冷水机组组能耗可降低低3%左右，而每每台离心式冷冷水机组的实实测运行能耗耗为520KW左右。）（3）冷冻水系统管路路的定压点位位置不正确，不不利于管网中中的冷冻水体体积发生变化化时的补偿和和管内积存空空气的排放，容容易造成管路路积气和管路路水压波动、工工作不稳定、能能耗增加；建建议将定压点点位置设定在在水泵入口。（4）水蓄冷系统放冷冷运行时，冷冷冻水泵的入入口距蓄冷罐罐的管程过长长，冷冻水泵泵入口压力过过低（实测表表压为负值），冷冷冻水泵已工工作于气蚀边边缘，易使冷冷冻水泵产生生气蚀现象，造造成冷冻水管管路积气和管管路水压波动动、工作不稳稳定。建议在在冷冻水蓄冷冷罐处增设加加压水泵，将将蓄冷水加压压输送到制冷冷机房。（5）部分负荷运行时时，空气处理理箱的空气流流量与冷冻水水流量不匹配配，空气流量量过大，造成成送风的温度度和室内湿度度偏高（即空空调箱的除湿湿效果不明显显），影响室室内人体的舒舒适感。建议议增设空气处处理箱的风机机调速装置，以以便在部分负负荷运行时，通通过降低风机机转速来降低低空调箱的空空气流量，同同时达到降低低送风温度和和减少风机能能耗的目的。（6）建立行之有效的的节能运行管管理规范，提提供参考如下下：eq\o\ac(○,1)空调系统的的开机运行根据室内外温度确确定空调系统统的运行。当当室内温度低低于12℃或室外温度度低于8℃时，启动空空调系统向室室内供热；当当室内温度高高于25℃，室外温度度低于24℃时，启动空空调系统，向向室内送新风风；当室内温温度高于25℃，室外温度度高于室内温温度时，启动动空调系统，向向室内供冷。eq\o\ac(○,2)冷水机组的的开机运行空调系统运行于制制冷工况时，运运行管理人员员应根据航班班动态、候机机厅使用情况况、室内外温温度情况，将将冷冻水出水水温度尽量控控制在8℃至12℃之间的高温温区段，并定定时注意计算算冷水机组的的COP值，尽量促促使冷水机组组在高COP值下运行（保保持冷水机组组高COP值运行的有有效方法是：：使冷水机组组在尽可能高高的蒸发压力力和尽可能低低的冷凝压力力下运行）；；当冷冻水的的供回水温差差高于5℃时，则应增增开冷水机组组。eq\o\ac(○,3)冷冻水系统统的运行管理理运行管理人员应根根据冷水机组组的运行投入入情况、冷冻冻水的压力和和流量，及时时控制冷冻水水泵的运行投投入；根据空空调处理箱的的运行投入情情况，及时调调节冷冻水主主要支路阀门门的开度，保保证冷冻水管管路的水力平平衡，确保各各空调区域的的空调效果。eq\o\ac(○,4)冷却水系统统的运行管理理运行管理人员应根根据冷水机组组的运行投入入情况、冷却却水的压力和和流量，及时时控制冷却水水泵和冷却塔塔的运行投入入。冷却水温温度应尽可能能降低，出水水温度尽可能能控制在30℃以下，回水水温度应控制制在35℃以下；冷却却水流量应不不低于空调主主机的额定流流量。大机控控制在530M3/h，小机控制制在290M3/h；定时巡察察和调节各冷冷却水阀门，使使各冷水机组组的冷却水流流量满足要求求。eq\o\ac(○,5)空气处理箱箱的运行管理理运行管理人员应根根据航班动态态、候机厅使使用情况、室室内外温度情情况，在保持持室内温度在在标准范围内内（14℃至26℃）的前提下下，及时控制制和调整空气气处理箱的运运行。以上是在部分负荷荷运行情况下下，经现场实实地测试后，得得出的的初步步节能建议。通通过进一步的的全面系统现现场测试和计计算分析，将将提出详细的的分析结果和和方案。5.2热回收改改造5.2.1原理依上图所示，冷水水水源直接进进入热水器套套管入水口，通通过逆流循环环吸收经过压压缩后的高温温高压的制冷冷剂释放出来来的热量，不不但可以提高高冷凝系统的的效率又达到到加热冷水的的目的。加热热后的热水（55℃~60℃）直接进贮贮保温水箱，以以备各项生活活热水之用。整整个空调系统统是以电能来来驱动工作，而而非电能来制制热。就节能能方面同比之之下，电资源源虽丰富，但但用电直接制制热的方式不不但耗电量大大，运行成本本高，而且电电热管容易损损坏；对于常常规用燃油锅锅炉加热的方方式，由于燃燃油的价格高高，产生的效效能并不高。因因此，该热回回收空调技术术在节能方面面的效果是相相当显著的，而而且该系统在在夏季制冷时时所产生的热热水是完全免免费的。5.2.2热回收收空调特点及及优势简单地说，热回收收空调是把制制冷循环中制制冷工质冷凝凝放热过程放放出的热量利利用起来制备备热水。在如如今能源紧张张、资源匮乏乏的年代，节节能、环保已已成为持续发发展的主题，空空调作为建筑筑的主要能耗耗之一，怎么么从空调上节节约能源是迫迫切需要面对对的问题。热热回收空调显显著的节能效效果现受到越越来越多行业业学者的关注注，这与其本本身具备的特特点和优势是是密不可分的的。（1）热回收空调的特点点eq\o\ac(○,1)就空调系统统而言，简约约，可靠，无无需增加其他他电控系统，自自动化程度高高，运行稳定定，无安全隐隐患；eq\o\ac(○,2)热水系统出出水温度恒定定（不会有过过冷、过热现现象发生），能能同时实现多多点供水，可可满足不同需需要的生活热热水需求；eq\o\ac(○,3)安装容易简简便，不受场场所限制，安安全，使用寿寿命长；eq\o\ac(○,4)节能环保，运运行费用省，经经济效益高。（2）热回收空调的优势势eq\o\ac(○,1)热回收系统统充分利用空空调系统的废废热，将空调调系统中产生生的低品位热热量有效地利利用起来，达达到了节约能能源的目的；；eq\o\ac(○,2)热加收系统统减少了排到到环境的废热热；同时，由由于取消冷却却塔，减小了了建筑物周围围的噪音，有有效地保护了了建筑物周围围的环境；eq\o\ac(○,3)使用热回收收系统，用户户不再需要在在家中设置热热水器，这样样就给用户带带来方便与安安全；同时，使使用热回收系系统，业主可可以简化或者者省去热水加加热系统，从从而也简化了了系统的运行行管理。使用用热回收系统统，是利用废废热来回热生生活热水，这这样就降低了了用户使用生生活热水的费费用；eq\o\ac(○,4)和电驱动或或燃油驱动型型系统以及燃燃气热水器（炉炉）等产品相相比，具有无无安全隐患、运运行可靠，使使用寿命长，出出水温度恒定定（不会有过过冷、过热现现象发生），能能同时多点供供水的优越性性；eq\o\ac(○,5)和太阳能热热水器相比，具具有不受安装装场所限制，安安装容易、不不漏水、安全全、寿命长、全全天候热水供供应，出水温温度恒定（不不会有过冷、过过热现象发生生）的优越性性；eq\o\ac(○,6)和热泵热水水器相比，具具有一机多用用的功能，除除能一年四季季提供生活热热水外，还能能一年四季为为室内提供空空调供应；eq\o\ac(○,7)和传统中央央空调相比，具具有一机多用用的功能，除除能一年四季季为房间提供供中央空调冷冷、热空气调调节外，还能能一年四季为为房间提供恒恒温的中央热热水。运行调调节灵活（多多压机，多系系统），管路路系统简单，能能效高、运行行费用省的特特点；（3）与传统中央空调和和燃气锅炉的的节能对比就经济性而言，在在一些需要提提供室内空气气调节和中央央热水供应的的场所（如宾宾馆，酒店，发发廊等），如如采用传统中中央空调则需需另外投入燃燃气锅炉以辅辅热水之用，现现就其与热回回收空调就投投入及运行期期间的经济性性的优劣势宏宏观对比分别别如下：eq\o\ac(○,1)采用热回收收型中央空调调机组可省掉掉锅炉设备的的投入，即省省掉设备的投投资又节省了了锅炉房的建建筑面积；eq\o\ac(○,2)在夏季可节节约全部的卫卫生热水的加加热费用，即即使是在冬季季运行费用也也只是锅炉的的1/3，每年可为为用户节省非非常可观的锅锅炉运行费用用；eq\o\ac(○,3)机组可安装装在屋面、平平台、地面等等，不用占据据建筑面积，可可为用户节省省可观的建筑筑面积，特别别对于重庆市市内更具有经经济效益；eq\o\ac(○,4)没有冷却水水系统，省掉掉了冷却塔、水水泵和冷却水水管路系统的的投资和安装装工作，节约约了此项的费费用，在平时时运行时节约约了大量的冷冷却水耗；eq\o\ac(○,5)自动