空調(diào)節(jié)能應(yīng)抓好技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能。技術(shù)節(jié)能主要指設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的節(jié)能技術(shù)運(yùn)用和運(yùn)行環(huán)節(jié)的節(jié)能技術(shù)改造;而管理節(jié)能則強(qiáng)調(diào)日常運(yùn)行中的管理,努力減少額外能耗,保證設(shè)備的高效運(yùn)行。
節(jié)能技術(shù)運(yùn)用是空調(diào)節(jié)能的前提,但是如何切實(shí)做好管理節(jié)能,卻是一項(xiàng)長期的使命和任務(wù)。某大學(xué)綜合樓自2007年建成使用以來,空調(diào)能耗問題一直是研究的重點(diǎn)。為爭創(chuàng)節(jié)約型校園,大樓空調(diào)運(yùn)行人員以節(jié)能診斷為起點(diǎn),通過技術(shù)改造和日常運(yùn)行管理,實(shí)現(xiàn)空調(diào)設(shè)備技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能的雙重目標(biāo)。
1 項(xiàng)目概述
綜合樓以辦公和教學(xué)用途為主。主要功能詳見表1。其中,辦公室98間,常駐辦公人員749人教室21間,座位1405個,使用率80%,全年學(xué)生平均為370375人次會議室3間,座位456個,全年平均會議124場,約15萬人次。
表1 綜合樓主要使用功能
大樓總建筑面積46240m2地上建筑面積36986m2,地下建筑面積7895m2。2010年全年總用電量為173.06萬Kw/h,其中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)占總用電量的27.56%,僅次于辦公設(shè)備(插座)的用電量,詳見表2。
表2 綜合樓2010年分類用電統(tǒng)計(jì)表
2 綜合樓空調(diào)設(shè)備
2.1 冷源設(shè)置
綜合樓總冷負(fù)荷4700kW,總熱負(fù)荷31O0kW,冷耗指標(biāo)0.128 kW/m2。熱耗指標(biāo)O.084kW/m2。夏季冷源采用冰蓄冷十電制冷,另設(shè)1臺常規(guī)冷水機(jī)組,滿足夜間及白天部分冷負(fù)荷需求。
基于此設(shè)計(jì)思想,選用2臺雙工況螺桿式冷水機(jī)組。在空調(diào)工況下每臺冷水機(jī)組制冷量為1445kW,在制冰工況下每臺冷水機(jī)組制冷量均為967kW,機(jī)組輸入功率270kW。采用冰盤管式蓄冰裝置與雙工況螺桿式機(jī)組串聯(lián)運(yùn)行,冷凍液采用乙二醇,常規(guī)冷水機(jī)組采用水冷螺桿式冷水機(jī)組,制冷量為369 kW,輸入功率80kW。
2.2 熱源設(shè)置
冬季采用2臺燃?xì)鉄崴仩t,每臺熱水鍋爐制熱量均為1400kW,熱水供回水溫度為60℃/50℃。
2.3 冷卻塔設(shè)置
選用3臺冷卻塔,即對應(yīng)于每一臺冷水機(jī)組選用1臺冷卻塔,其中2臺冷卻塔冷卻水量為350m3/h,功率約為15kW,用于2臺雙工況螺桿式冷水機(jī)組,1臺冷卻塔冷卻水量為80m3/h,功率為2.2 kW,用于常規(guī)螺桿式冷水機(jī)組。
2.4 空調(diào)末端設(shè)置
會議室采用座椅進(jìn)風(fēng)的空調(diào)方式:中庭部分采用自然通風(fēng)+局部空調(diào)送風(fēng)的方式;辦公區(qū)域及研究室區(qū)域采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)機(jī)組的空調(diào)方式:大教室及公共區(qū)域采用全空氣系統(tǒng):新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)均采用豎向系統(tǒng),每3層為一個系統(tǒng),新風(fēng)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)均設(shè)置于各層設(shè)備夾層內(nèi),新風(fēng)和排風(fēng)采用全熱交換器進(jìn)行能量交換,以利能量回收。
3 綜合樓空調(diào)節(jié)能改造
綜合樓雖然采用冰蓄冷裝置、座椅送風(fēng)、全熱交換回收等先進(jìn)節(jié)能技術(shù),然而運(yùn)行一段時間后,仍然發(fā)現(xiàn)諸多影響運(yùn)行效果和能耗的問題。
3.1 改造安裝弊端,提高運(yùn)行效果
靠近南幕墻房間夏季較熱,靠近北幕墻房間冬季較冷,靠大樓上部房間空調(diào)效果差,夏熱冬冷。雖將主機(jī)全部開啟仍然無法緩解,送風(fēng)口溫度基本符合要求有些房間冬季送風(fēng)溫度甚至超過了50℃,但室內(nèi)溫度依舊很低甚至空調(diào)開啟一整天室內(nèi)溫度還達(dá)不到12℃。運(yùn)行人員對現(xiàn)場做進(jìn)一步審查,發(fā)現(xiàn)了如下問題。
(1)大樓標(biāo)準(zhǔn)層高4m絕大多數(shù)房間沒有吊頂。
(2)系統(tǒng)使用散流器作為送風(fēng)口,散流器離幕墻較遠(yuǎn),大多數(shù)距離為1.5-2,2m。
(3)散流器與地面的距離為3~3.2m,室內(nèi)燈具位置低于散流器。
(4)部分散流器與風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口距離過小。
問題診斷:空調(diào)房間氣流組織不合理,房間沒有吊頂,冬季部分送風(fēng)氣流浮升到房頂,到達(dá)工作區(qū)域的氣流減少;燈具低于風(fēng)口,燈具散熱量擾亂了送風(fēng)氣流,部分送風(fēng)口與回風(fēng)口距離過近,使得剛送出的氣流又被回風(fēng)口吸走;送風(fēng)口形式為散流器,散流器氣流流型為平送貼附型,且送風(fēng)口離地面距離較遠(yuǎn),因此到達(dá)工作區(qū)域的氣流較少:離幕墻最近的風(fēng)機(jī)盤管約為1.5m,距離較遠(yuǎn),不足以抵擋透過幕墻的熱量。
改造措施:加裝玻璃幕遮陽棚、加裝吊頂、更換風(fēng)口形式、對室內(nèi)燈具位置調(diào)整等進(jìn)行改造,以改善空調(diào)運(yùn)行效果。
3.2 采用變頻技術(shù),調(diào)節(jié)輸送系統(tǒng)
根據(jù)水泵相似定律,水泵的功率與轉(zhuǎn)速三次方成正比,當(dāng)系統(tǒng)為部分負(fù)荷時,調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速可減少不必要能耗。在供回水管路上安裝壓力或溫度傳感器,根據(jù)壓差或溫差信號控制用戶側(cè)二通閥的開度。傳感器根據(jù)供回水管路壓差,溫差進(jìn)行控制。當(dāng)用戶負(fù)荷減少時,二通閥關(guān)小,控制器感應(yīng)到壓差或溫差增大,減小水泵的轉(zhuǎn)速,反之,則增大。
問題診斷:綜合樓冷卻泵、熱水一次、二次泵均為定流量系統(tǒng)。經(jīng)測試分析,在供冷季節(jié)時,冷卻水供回水溫差約為2.7K,供暖季節(jié)供回水溫差約為7.6 K,存在小溫差、大流量的運(yùn)行狀況。
改造措施:對空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水泵和熱水循環(huán)泵加裝變頻器,采用自動變速控制,變頻泵的變頻范圍應(yīng)能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行和系統(tǒng)流量變化的要求。
3.3 加強(qiáng)保溫防護(hù),避免能源浪費(fèi)
問題診斷:綜合樓整體采用雙層Low—E中空玻璃幕墻和鋁合金板材為外墻,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量較大,靠近南幕墻房間夏季較熱,靠近北幕墻房間冬季較冷。大樓有6個設(shè)備夾層,夾層外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要由通風(fēng)百葉構(gòu)成,導(dǎo)致粉塵積聚速度加快。且冬季夾層內(nèi)水管經(jīng)常出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象因而溫度零下的時候,需要全天開啟水泵以防管道內(nèi)水凍結(jié)損壞管道。
改造措施:對夾層內(nèi)的水管進(jìn)行保溫,以防環(huán)境溫度降到零下,水管凍裂;對于空調(diào)機(jī)內(nèi)的盤管,開啟變頻水泵使水處于流動狀態(tài)來防凍:增加電加熱裝置,在氣溫到達(dá)零下時,對盤管進(jìn)行加熱來防凍。
總之,影響空調(diào)運(yùn)行效果和造成能源浪費(fèi)的主要問題包括設(shè)計(jì)選型、裝修問題、保溫材料、保溫措施等方面,節(jié)能診斷的目的就是及時發(fā)現(xiàn)問題及時改造。當(dāng)節(jié)能診斷和技術(shù)改造完成后,則需要通過日常管理來鞏固改造成果,做好節(jié)能運(yùn)行管理。
4 綜合樓空調(diào)節(jié)能管理
綜合樓根據(jù)自身實(shí)際,制定了空調(diào)節(jié)能管理辦法,并逐步形成了一套行之有效的節(jié)能措施。
(1)夯實(shí)管理基礎(chǔ),建立運(yùn)行制度。制定完善的人員崗位職責(zé)、運(yùn)行制度、交接班制度、運(yùn)行安全措施等;確定系統(tǒng)的開機(jī)時間和停機(jī)處理等運(yùn)行措施;控制系統(tǒng)合適的冷水(熱水)溫度,并有及時合理的系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)方案。
(2)關(guān)注溫度變化,提出節(jié)能策略。關(guān)注天氣預(yù)報(bào),及時調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行,適時關(guān)、停機(jī)組,減少電消耗;早晨室外氣溫低、空氣新鮮而室內(nèi)氣溫高,利用空調(diào)新風(fēng)機(jī)及消防排煙系統(tǒng)抽、送風(fēng)約15min。這種一方面可在開機(jī)前降低室溫,減少主機(jī)負(fù)荷同時又提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。
(3)根據(jù)季節(jié)變化,合理使用系統(tǒng)。春秋季節(jié)交替之際是空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的難點(diǎn) 需要節(jié)能又要滿足使用要求。春夏交替、梅雨季節(jié)、空氣悶濕,應(yīng)關(guān)閉窗戶,同時底樓空調(diào)先制冷后除濕,其他部位空調(diào)除濕,初夏或夏秋交替之際,室內(nèi)悶熱應(yīng)先制冷后通風(fēng),并開窗通風(fēng),調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫差:秋冬交替之際,西北房間室內(nèi)陰冷,應(yīng)在上班之前開啟0.5h熱空調(diào),提高人體舒適度。
(4)建立技術(shù)隊(duì)伍,做好維護(hù)保養(yǎng)。專人值班,每小時記錄冷卻水(冷凍水)進(jìn)出口水溫及壓力、冷凝器冷凝壓力及冷凝溫度、水泵進(jìn)出口壓力等,檢查管道和閥門保溫措施,保證供水溫度,避免冷(熱)量的損耗:定期清洗回風(fēng)網(wǎng),以免影響冷(熱)量產(chǎn)生;注重水處理,保證冷凝器、蒸發(fā)器銅管內(nèi)無結(jié)垢,無污物,以免影響熱交換效果,增加主機(jī)的耗電量。
5 結(jié)語
隨著節(jié)能減排宣傳工作的深入開展,中央空調(diào)節(jié)能減排的深遠(yuǎn)意義勿容置疑。技術(shù)節(jié)能是前提,管理節(jié)能則是一項(xiàng)更加深入細(xì)致的工作。中央空調(diào)日常運(yùn)行管理人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用這兩個有力的武器,以更加專業(yè)、更加細(xì)致的工作態(tài)度不斷挖掘節(jié)能的潛力,全方位確保設(shè)備的綠色運(yùn)行。
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