產品目錄 / Products
我們在設計醫(yī)院的空調系統(tǒng)時,更多考慮了加入綠色環(huán)保節(jié)能的冷水機技術解決方案,將設備運行能耗降低下來。而在空調耗能組成中,其核心部分的冷源(即冷水機組)占有較大的一部分,所以在此設計中,我們從冷源入手,考慮運用冷凍水、冷卻水的雙側大溫差的冷水機組。
一、空調分析
醫(yī)院的門診樓工程總建筑面積接近6萬m2,總的設計冷負荷為6350kW,設計3臺600冷噸水冷離心式冷水機組,總裝機容量6300kW,冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔與冷水機組一一對應。常規(guī)的空調冷凍水的供回水溫度為7℃/12℃,冷卻水供回水溫度為32℃/37℃。在本設計中,采用了雙側大溫差設計,即冷凍水的供回水溫度為5℃/12℃,7℃溫差;冷卻水的供回水溫度為32℃/40℃,8℃溫差。由于冷水機組、末端空調設備和冷卻塔的性能改善,在冷凍水側和冷卻水側的雙側大溫差設計,相對于常規(guī)冷凍水7℃/12℃、冷卻水32℃/37℃的標準工況系統(tǒng)設計以及冷凍水單側大溫差5℃/12℃、冷卻水32℃/37℃的工況相比,可以減少空調水系統(tǒng)的初投資及運行能耗,節(jié)能且節(jié)省建筑空間。且在《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005中也推薦采用加大供回水溫差的設計方式?,F(xiàn)將雙側大溫差、冷凍水單側大溫差及常規(guī)工況方案做如下對比:
(一)能耗及運行成本對比
現(xiàn)以單臺600冷噸冷機為例,見表1、表2。
從表格可以看出:
1. 100%、80%、60%負荷運行時,雖然雙側大溫差與單側大溫差相比,輸入功率后者偏小,但在90%負荷運行時,雙側大溫差系統(tǒng)輸入功率要略大于單側大溫差系統(tǒng),故節(jié)能效果不明顯。但是雙側大溫差較常規(guī)工況,100%負荷運行時,每小時節(jié)省電量1.7kW,節(jié)電0.36%;90%負荷運行時,每小時節(jié)省電量2.3kW,節(jié)電0.53%;80%負荷運行時,每小時節(jié)省電量10.1kW,節(jié)電2.58%;60%負荷運行時,每小時節(jié)省電量21.7kW,節(jié)電6.70%。
2.40%負荷運行時,雙側大溫差較單側大溫差每小時節(jié)省電量14.3kW,節(jié)電5.49%;較標準工況節(jié)每小時節(jié)省電量27.2kW,節(jié)電10.44%。
3.20%工況時,雙側大溫差較單側大溫差每小時節(jié)省電量16.6kW,節(jié)電8.57%;較標準工況節(jié)每小時節(jié)省電量29.9kW,節(jié)電15.43%。
可見,滿負荷運行時雙側大溫差系統(tǒng)要明顯優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)。大溫差系統(tǒng)在部分負荷下的節(jié)能趨勢與常規(guī)的定流量系統(tǒng)相似,但節(jié)能效果更為顯著。實際運行中,冷水機組多在部分負荷時運行,故部分負荷運行節(jié)能明顯。
以本工程為例,按照空調運行時間5月15日~10月15日,共計150天,每天運行平均按照16小時,共分7個運行工況(見表3),空調運行能耗及費用情況見表4。
通過比較可以看出,雙側大溫差系統(tǒng)在一個制冷季內,較常規(guī)系統(tǒng)節(jié)電60219kW.h,節(jié)省運行費用3.78%,節(jié)約人民幣4.53萬元。
《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005要求冷凍水供、回水溫差不小于5℃,并闡明某些實際工程采用8℃溫差,獲得良好的節(jié)能效果。另外,根據國內有關文獻,當供回水溫差增大一倍時,水泵的運行能耗減少68.5%,這說明采用冷水大溫差運行的經濟效益是非常明顯的。
?。ǘ╉椖砍跬顿Y對比
大溫差冷水系統(tǒng)可以節(jié)約系統(tǒng)的循環(huán)水量,相應減少水泵的流量,減少管道的尺寸,減小水泵的尺寸、閥的大小、管道的直徑及保溫材料的用量等,節(jié)約系統(tǒng)的初投資。冷卻水大溫差設計時,可以減少冷卻塔尺寸,節(jié)約冷卻塔的占地面積,減少水泵的流量和水管的尺寸。當冷卻水溫度溫差比常規(guī)水溫高2℃時,可減少水泵運行費用3%~7%,節(jié)省一次投資10%~20%。
另據文獻介紹,冷凍水系統(tǒng)采用1℃溫差較5℃溫差冷凍水量減少一半,水泵能耗減少,水系統(tǒng)一次投資減少。即使冷水機組一次投資略有增加,空調水系統(tǒng)的一次投資可減少5%左右,空調水系統(tǒng)的運行費用減少30%左右。
可見,采用雙側大溫差系統(tǒng)有利于空調系統(tǒng)減少投資,更有利于系統(tǒng)的節(jié)能。
二、節(jié)省建筑空間
在醫(yī)院建筑中,各專業(yè)管線復雜,吊頂排布往往成為施工過程中的難點。大溫差系統(tǒng)由于減少系統(tǒng)循環(huán)水量,減少管道的尺寸,故設計中可更好地保證建筑的使用空間,保證吊頂高度,有效的減小管道井的尺寸,使有效的建筑面積得到更充分的利用。
綜上,采用雙側大溫差系統(tǒng),不僅系統(tǒng)節(jié)能,節(jié)省投資,節(jié)約運行費用,節(jié)省建筑空間,且該系統(tǒng)成熟穩(wěn)定,*適合用于該項目的設計中。
三、系統(tǒng)中的問題
雙側大溫差系統(tǒng)的冷凍水供回水溫差大,這樣采用大溫差的風機盤管的制冷量相對于在7℃/12℃時的制冷量也會有不同程度的減少,對于末端風機盤管的使用會產生一些影響。冷卻水供回水溫差大,回水溫度較高,對于冷卻塔選用則提出了更高要求,由于回水溫度升高,冷卻塔的造價相對于常規(guī)水溫32℃/37℃的冷卻塔的造價則高出一些,會增加初投資。
采用雙側大溫差的方案,還要根據每個工程的冷水機組容量而定,單臺冷水機組的額定冷量倘若過小,采用雙側大溫差時的制冷能耗反而會比常規(guī)冷水機組的要高。所以在工程方案初期要對機組選取做一個能耗比較分析,運行時能在節(jié)能范圍之內的冷水機組額可以采用雙側大溫差的冷水機組。
轉載請注明出處---上海拓紛機械設備有限公司