某电网大楼空调改造设计案例

某电网大楼空调改造设计案例改造工程(1)——XXHYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B5%E7%CD%F8&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"电网科技大楼工程概况科技大楼HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=建筑&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"建筑面积约36000m2,地上27层,地下2层。地下部分为设备用房,地上部分均为办公用房或会议室。大楼设大型HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统,冷热源位于地下室，冷源为3台水冷离心式HYPERLINK""冷水机组，单台HYPERLINK""制冷量为2109kW;热源为2台电热水锅炉，单台制热量为1400kW。空调水泵冬夏季共用3台，空调末端系统为HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管和新风系统，所采用的设备均为优质品牌。该楼于1996年建成并投入使用，平常工作时大型HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统开启，能够正常提供大楼温控所需。除此之外，由于第14层为中心机房，需24小时不间断使用，所以此层设有4台RC200型风管空调机，冬季制热，夏季HYPERLINK""制冷，以满足该楼层单独空调所需。随着时间推移，本工程在使用过程中，由于运行成本偏高，于2006年进行了水蓄冷蓄热HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能改造。夏季利用原有的消防水池蓄冷，蓄冷量为2100kWh，冬季设2个90t的蓄热池蓄热。不久，业主方提出新的要求，15层～19层单层或多层在非正常工作时段独立使用空调。若仍采用HYPERLINK""冷水机组或热水机组直接供冷或HYPERLINK""供热，系统将不经济不合理，尤其在夏天，由于负荷太小，机组将无法正常运行，甚至无法启动。随后根据业主的要求我们于2007年底对原有空调系统进行变更改造，以提高系统使用寿命。改造设计改造方案经过仔细考虑，决定利用蓄冷、蓄热池在大楼非工作期间作为15层～19层的空调冷热源。蓄冷蓄热一般是在用电低谷段，开启HYPERLINK""冷水机组(电热水锅炉)HYPERLINK""制冷(制热)，并加以储存，在需要使用时释放冷(热)，提供空调冷热水，这样可以避免在用电高峰时段开启冷水(热水)机组。通过计算，本大楼节能改造后蓄冷(热)量的10%即可满足15层～19层中任一楼层2小时的满负荷空调运行所需。当科技大楼15层～19层需单独使用时，根据需要使用的大致时间预留部分蓄冷(热)量，开启流量合适的空调循环水泵，就能很经济的保证15层～19层空调的运行。这样，一方面可均衡用电，另一方面可有效的解决空调负荷偏小时，大型HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统无法正常运行的矛盾。本工程利用蓄冷(热)系统，只需对一台空调循环水泵进行变频改造，并在供回水系统上设置一定数量的电动阀门，即可满足15层～19层非工作时段独立使用空调的要求。具体原理如图1所示。图1空调改造水系统原理图设计要求为：1.对新风系统HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制：在新风系统供水总立管上安装一个电动水阀(开关型)，正常工作时段(8：00～18：00)阀门开启，其它时段阀门关闭;2.楼层HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管系统HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制：在1层～28层(除14层外)HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管系统的每层水平供水干管上安装一个电动水阀(开关型)，正常工作时段水阀全部处于开启状态，其它时段需要空调的楼层电动水阀开启，不需要的楼层电动水阀关闭;3.水泵系统的HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制：原有空调循环水泵(冬夏共用)共3台，将其中一台水泵配HYPERLINK"/forum-81-1.html"变频器，可根据实际情况调节水泵的流量和扬程，节省运行费用。HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制系统在改造HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=%B9%A4%B3%CC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"工程中首先是设计要合理，其次是设备要可靠，相互配合，做到灵活精确。该HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=%B9%A4%B3%CC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"工程总改造费用为30万元左右。改造HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=%B9%A4%B3%CC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"工程(2)——XXHYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B5%E7%CD%F8&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"电网宾馆实际工作中对于改造HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=%B9%A4%B3%CC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"工程的设计，往往比新建项目困难，因为在新建项目中管井、机房可以重新布置，而改造项目这些都受到了制约。在设计时，我们要根据HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=%B9%A4%B3%CC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"工程的具体特点、使用情况来确定最合理的方案。在XX电管局的工程改造中我们应用了一些新技术新设备，包括HYPERLINK""冷水机组采用了带部分热回收的螺杆式HYPERLINK""冷水机组，回收的冷凝热用于生活热水;HYPERLINK"/forum-31-1.html"热泵型热水器;末端动态平衡式两通阀等。工程概况以下再介绍该工程主机的选择和确定。XX电管宾馆HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=建筑&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"建筑面积为11400㎡，其中西楼HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=建筑&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"建筑面积6400㎡，主要功能为餐饮和客房，东楼HYPERLINK"/jz/search.php?searchtype=title&keywords=建筑&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"建筑面积5000㎡，主要功能为客房。由于该楼已使用有15年之久，因此原有空调系统需要更新。业主提出在保证HYPERLINK""结构主体不变的条件下，重新设计。改造设计在HYPERLINK""冷水机组的选择上通过技术经济比较后，决定采用带部分热回收的HYPERLINK""冷水机组，在夏季空调使用季节内，可以同时解决客房的生活热水问题。原理如图2所示。图2空调冷源部分水系统原理图冷凝热回收即是对HYPERLINK""制冷机组在HYPERLINK""制冷工作中产生的冷凝废热进行回收再利用。带热回收的HYPERLINK""冷水机组正是利用这些冷凝热将循环水加热至40℃～50℃，作为生活热水和工业用水。根据冷凝热回收的数量来划分，又可分为全部冷凝热回收和部分冷凝热回收两种类型。全部冷凝热回收系统是对HYPERLINK"/forum-135-1.html"压缩机排出的高温高压HYPERLINK""制冷剂的潜热和显热进行回收，如果只对显热进行热回收，则称部分热回收系统。目前市场上常见的部分热回收机组是在HYPERLINK"/forum-135-1.html"压缩机与冷凝器之间增加部分热回收的换热器，这部分的热量一般不超过总的冷凝热的18﹪;市场上常见的全部冷凝热回收机组采用复合式冷凝器，把热回收冷凝器与冷凝器复合在一起。复合式冷凝器内，热回收水路和冷却水路分别独立但都与同一HYPERLINK""制冷剂回路进行热交换，单个水路均满足冷凝冷却要求，可实现100﹪的热回收。对于具体工程，决定是否采用热回收方式，以及采用部分热回收还是全部热回收系统，应根据实际情况，结合两种形式的技术优势，通过经济比较，选择最优方案。我们工作中具体比较如下：夏季冷负荷：1150kW，夏季热水负荷：200kW。方案一：采用两台单冷螺杆机组带部分热回收，参数如下：HYPERLINK""制冷量：625.2kW;机组输入功率：124.1kW;部分热回收量：110.8kW。方案二：采用1台常规HYPERLINK""冷水机组+1台全热回收HYPERLINK""冷水机组，参数如下：HYPERLINK""制冷量：167.8kW;机组输入功率：44kW;部分热回收量：209.2kW。常规HYPERLINK""冷水机组具体参数如下：HYPERLINK""制冷量：1065.1kW;机组输入功率：212.5kW。方案三：采用两台常规HYPERLINK""冷水机组11台热水锅炉200kW(供卫生热水)，参数如下：HYPERLINK""制冷量：625.2kW;机组输入功率：124.1kW。表1初投资比较运行费用分析：方案一：100%负荷运行耗电量：主机：124.1×2×10小时×20天=49640kW;66%负荷运行耗电量：主机：124.1×2×0.66×10小时×60天=98287.2kW;33%负荷运行耗电量：主机：124.1×2×0.33×10小时×20天=16381.2kW;总的运行费用：49640+98287.2+16381.2=164308.4kW×1=16.43万元。方案二：100%负荷运行耗电量：主机：(44+212.5)×10小时×20天=51300kW;66%负荷运行耗电量：主机：(212.5×0.66+44)×10小时×60天=110550kW;33%负荷运行耗电量：主机：(212.5×0.33+44)×10小时×20天=22825kW;总的运行费用：51300+110550+22825=184675kW×1=18.47万元。方案三：锅炉运行费用：1.电费：0.4×10×100×1=400元2.天然气费用：24.6×10×100×2.3=56580元回收年限为：(102-86)×10000/56980=2.80，预计在三年内收回投资。(注：1.夏季按100%负荷日20天、66%负荷日60天、33%负荷日20天，共计100日，每天运行10小时;2.电价：1元/kWh;3.本次运行费用只考虑空调主机的运行费用;4.天然气价格按照2.3元/m³，电价按照1元/千瓦时计算。)在实际运行中，方案一中有一部分时间只需要开1台主机，相应的也只需要开1台水泵;而方案二中考虑到热水问题，不管空调的冷负荷为多少，都必须开启两台主机，同时也需要开启两台水泵。初步分析，就水泵的运行费用而言，方案一可以节省近2万元。另外方案一中两台设备选用相同型号，可以互为备用，保证了系统能更稳定运行。根据以上分析确定本次改造采用方案一，从方案比较来看，HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能效果还是可观的。改造设计体会通过对改造工程的空调设计，本人想在此提出几点建议：1.空调HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制系统要按设计意图实施到位，真正发挥其HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制调节的作用。在我们调研的工程中，发现有的HYPERLINK""暖通设计了电动HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制阀门，可是在实际中并没有起作用。结果证实HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制线路没有与阀门连接。这就需要在设计阶段，HYPERLINK""暖通专业与HYPERLINK"/dq/search.php?searchtype=title&keywords=电气&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"电气专业的设计师密切配合，在施工时工作到位。HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制系统的好坏直接影响系统的运行，可以说一个工程的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能程度与HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制系统的好坏息息相关。2.在使用空调过程中，空调管理要规范，否则也将影响HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能效果。HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管室内温控器的温度设置在一定范围内，如24-28℃，即当HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管开启时，温度就在此范围内，使用者可根据需要再调节。在调访中，某些写字楼的大办公室(多人)出现室内温度偏低的现象，有的工作人员穿上厚衣，经查原是HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=