信和中央空调节能方案(三叶科技)new

信和连锁小榄店空调智能化控制设计方案广州三业科技有限公司GUANGZHOUSUNYEARTECHNOLOGYCO.,LTD.R目录1概况................................................................................................................................12制冷机组的选型及数目配合........................................................................................23水泵的节能....................................................................................................................34.风机盘管的节能控制....................................................................................................85.风柜的节能控制............................................................................................................96.防排烟风机的节能控制..............................................................................................107冷却塔的节能控制......................................................................................................108管网水系统设计..........................................................................................................119电气系统设计..............................................................................................................1210自动控制系统设计....................................................................................................12空调智能化控制广州三业科技有限公司第1页1概况空调系统带给了人们一个温度适宜、湿度恰当、空气清净的环境，但空调却又是现代楼宇的能耗大户。根据国外统计，中央空调系统的全年能耗占整个建筑物全年能耗的40～60%。在中央空调系统的耗能设备中冷水机组能耗最大；其次是风柜等末端设备，约占整个空调系统的25%；水泵占整个空调系统能耗的15～20%。所以，对中央空调系统实现智能化控制以达到节能的目的是很有必要的。下面，我们讨论一下整个中央空调系统的节能以及智能化控制方面的问题。根据国家制冷学会的大量实地调查数据显示，在我国南方，特别是珠三角地区，每年空调制冷开机时间是10个月左右，情况如图1。机组运行负载情况如下按季节变化分析：100%~70%负载量在7、8、9、月份出现；70%~40%负载量在5、6、10月份出现；40%以下负载量在3、4、11、12月份出现；机组运行负载情况如下按日时段变化分析（结合超市购物人流情况）：100%~70%负载量在上午11：00~12：30及下午4：30~6：00和7：30~9：00这几个时间段出现；这几个时间段购物人流集中、室外空气温度高；冷负荷大。70%以下负载量在其他时间出现；早上7；30~10：30和晚上9；00~关机由于室外空气温度相对低负荷量不会很大。由上述数据可得知一年中该系统负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上。机组运行负荷情况按季节变化曲线图1月2月3月4月5月6月7月8月9月1月10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%机组运行负荷情况按日时段变化曲线图10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%空调智能化控制广州三业科技有限公司第2页2制冷机组的选型及数目配合根据信和连锁小榄店建筑面积1,6000m2，设计冷量约为900RT计算，我们建议：2.1选型原则制冷设备安装的能源条件是我们必须优先考虑的一个因素，我国的能源结构布局各地区差别很大。在电力吃紧气源丰富的地区可以采用溴化锂吸收式产品；在电力富余，缺乏其他形式能源的地区选择电制冷的产品。在具备电力条件的地区，首推使用电制冷产品，这是符合国家能源政策的。全国民用建筑空调设计技术交流会认为，按能效比（制冷系数）的高低来选择制冷设备的顺序是：离心式→螺杆式→活塞式→吸收式→涡旋式。显然电制冷的冷水机组其单位能耗量最低的是离心式。2.2运行费用比较运行费用应包括平均电费(或平均燃料费)、平均维修费等比较常用的费用。产品的运行费用是一项硬经济指标，是使用者的经常性费用指标，是选型方案比较时不容忽略的经济预算内容。因此，在针对某工程项目做方案比较时，应结合当地实际情况考虑。2.3根据产品的使用产品寿命及可靠性选型。2.4根据国际环保要求和我国环保法规选型。2.5制冷机组台数的确定2.5.1一般而言，一台空调用制冷机不会考虑用同等功率的制冷机作备用，例如，一台300千瓦的空调用制冷机不可能用一台同等功率的制冷机作备用，它可以用两台150千瓦机组互为备用，但台数不宜过多，并应与供冷负荷变化情况及运行调节要求相适应。2.5.2制冷量为580～1750KW的空调系统，当选用活塞式或螺杆式制冷机组时，其台数不宜少于2台。2.5.3中、大型的空调用系统，当选用1160KW的一台或多台离心式制冷机组时，宜同时设置1～2台制冷量较小的压缩式制冷机组，以适应低负荷运转的需要。2.6冷水机组选型方案2.6.1方案一.选两台450RT螺杆式制冷机组(单机组单机头)2.6.2方案二.选两台450RT螺杆式制冷机组(单机组多机头)2.6.3方案三.选一台300RT螺杆式制冷机组，一台600RT离心式制冷机组组合。2.6.4运用以上选型原则及实际使用情况，对三个方案进行分析，方案的优劣依次为方案二，方案三，方案一（详细分析请参见附件一、附件二）。空调智能化控制广州三业科技有限公司第3页3水泵的节能建筑楼宇空调的设计一般是满足当地的气候环境及运行满负荷的条件。但实际运行负荷很少达到设计的满负荷状态。据许多国家空调学会的统计：空调设备90％的时间运行在70％负荷以下，50％的时间运行在40％负荷以下，特别是多功能的商业大厦(集办公楼、商场、饮食于一体)高低负荷相差很远。满负荷的机会也不多，若采用普通的控制系统，中央空调系统的水泵、冷却塔必须全天运行，但由于满负荷运行的机会不到50％，能源浪费很大。实际运行时有50％以上的停泵、停风机的机会，节能潜力很大。以下为空调系统水泵的节能措施：通常一次泵系统的流程分析，冷冻水的冷源则为恒流量，负荷侧为变流量，变流量是靠供回主管的压差旁通阀实现的。从控制的角度，压差信号对水系统中的流量变化并不敏感，而且并联水泵越多，敏感度越低；从流量调节角度看，台数控制只能实现有级的流量调节，而且由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点（经我公司10多年的安装经验和实地考察，冷却、冷冻水泵均未能在高效率区工作）。所以，即使流量减少了，实际用电量减少并不多，节能效果不显著，而且设备的配置及控制方式均存在不合理之处。针对上述现象，我们考虑从多个方面着手，将空调水泵安装变频调速装置，按大厦的各个时期的负荷情况，采用多种控制模式运行，从而期望可节省大量的能耗。3.1空调系统水泵的运行分析及水泵工况调节3.1.1空调系统水泵的运行分析空调水系统的特点：1、空调设备绝大部分时间是在远低于额定负荷的状况下运转的；2、空调水系统的供回水温差远低于空调及供暖系统的温差，无法进行有效的质调节；3、工程设计必须考虑富余量，以保证在实际发生各种情况变化时，系统仍可达到设计要求，但在实际运行时，系统为了消除这些富余量，就要靠阀门去调整，由此就会造成浪费；4、由于许多工程装机冷负荷指标远高出冬季热负荷，致使冬夏季空调循环水量差别过大，循环水泵冬季运行极不经济。据统计资料分析，水系统能耗约占整个空调系统能耗的25%～35%，但由于流量G∝Q，水泵扬程H∝G2，轴功率N∝G3，因此，空调水系统的节能潜力是很大的，应该引起我们足够的重视。众所周知，离心水泵在系统运行时，应尽可能使工况点处于该泵的特性曲线高效区段，从而节约电力。但是，如果所选择配置水泵的铭牌（额定）扬程过高，将使水泵在该系统中处于低扬程运行，并使工况点趋向于低效率区，这是非常浪费电力的。水泵所产生的空调智能化控制广州三业科技有限公司第4页DDQQDDQQ'则2)(DDHH2')(DDHH则3)(DDNN3')(DDNN则扬程（压头）是随流量的变化而变化的，当扬程降低，流量及轴功率增加，反之扬程增加，流量及轴功率则减少，这种变化即水泵工况点的改变。因此，要改善泵的工作性能，适应实际系统的要求，及降低单位电耗，就需要采取措施，从改变工况点来实现。为此，对水泵的运行工况等技术面进行分析，以采取有效节能技术措施，调整工况，最终实现节能目的。3.2离心水泵的工况点常规调节法3.2.1关小水泵出水阀门调节水泵出水阀门的开启度，使水泵工况点改变是常用简便易行的方法。一般正常运行的水泵，其出水阀门是全开的，当把阀门关小，水头损失增加，由此使管道系统特性发生变化（见图1），因为阀门的阻力形式是局部阻力，开启度不同，其相应阻力系数也不同，当阀门关小，局部阻力增大，水泵流量变小，扬程提高，管道性能特性曲线变陡，使水泵工况点由A左转至A1。这种方法虽是简单易行，但是要消耗水泵部分功率用于克服阀门关小后增加的局部阻力，阀门关小后噪声也将会随之增加。3.2.2减少水泵叶轮直径将水泵叶轮车削缩小后，可改变水泵工作性能。叶轮直径改变后，水泵的流量、扬程、轴功率等参数之间的变化，可由相似律简化公式，近似求得叶轮直径所需的减少量及其性能参数：式中：Q、H、N分别表示叶轮直径为D时的流量、扬程、轴功率。Q′、H′、N′分别表示叶轮直径为D′时的流量、扬程、轴功率。车削减小叶轮直径的方法，效率有所降低。如果把叶轮直径车削过多，会使水泵失去所需的性能（因水泵叶轮外径与壳体间距越小效率越高），因此要严格控制它的车削量。空调智能化控制广州三业科技有限公司第5页nnQQnnQQ'则2)(nnHH2')(nnHH则3)(nnNN3')(nnNN则图1改变阀门开启度调节水泵工况点C--管道特性曲线C--阀门关小后的管道特性曲线图2改变转速调节水泵工况点H-Q--水泵特性曲线n--水泵转速管道特性曲线3.2.3变速调节法改变水泵转速。水泵厂家提供的特性曲线，是在一定转速下，通过实验得出的。如果转速改变，水泵的性能随之变化，从而使工况点改变（见图2）。采用变速（降速）调节水泵工况点，不会产生附加的摩擦损失，因此效率较高，可调适应范围较广。转速改变时水泵的流量、扬程、轴功率等变化关系可按下式近拟求得：式中：Q、H、N分别表示叶轮直径为n时的流量、扬程、轴功率。Q′、H′、N′分别表示叶轮直径为n′时的流量、扬程、轴功率。变速调节方法是最好的：当采用变速泵充当调节装置时，系统是通过有效减少投入的能量来减少流量的，而不增加能耗，同时又获得节能和调节性能好的效果。3.3