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某汽車配件公司空調系統改造設計

時間:2018-06-19 11:09:59; 來源:荏原冷熱系統(中國)有限公司,山東 煙臺 265500 作者:于忠森 李海鋒 沈 森

摘 要:通過對某汽車配件公司原空調系統的分析,指出原空調系統存在的不足,并介紹了改進后的空調系統設計方案,闡述了空調系統的電氣智能群控,實踐證明改造后的空調系統運行穩定、節能效果顯著。

關鍵詞:蒸汽型吸收式制冷機;自動控制;改造;節能

0  引言

某汽車配件公司為日方獨資大型電子企業,主要經營汽車扎線、汽車儀表等,為豐田汽車最大供應商之一,其生產車間和辦公樓建筑面積約37 000 m2。原空調系統已經投入使用了11年,空調系統老化嚴重,運行費用高,多處已有跑冒滴漏現象,造成車間內夏季溫度過高、空氣質量不達標、工人工作效率降低、空調單位冷量能源消耗高等問題。因以上種種原因,用戶準備對空調系統進行改造。

1  空調設計

1.1  原空調系統分析

通過對原空調系統的能耗及空調效果進行調查分析,存在的主要問題如下:

(1)由于原空調系統制冷主機采用的是舊式螺桿制冷機組,COP值低,故障率高,且冷卻塔散熱效果差,直接造成運行費用居高不下。

(2)冬季采暖采用城市集中供熱暖氣片形式,采暖費用按照建筑面積收費,因該空調系統采暖熱負荷低,采暖季節短,造成采暖費用浪費。

(3)末端風機盤管分布在車間內兩側,造成車間內兩側區域和中間區域溫度差別大,達不到設計標準。

(4)由于車間內工位密集,人員多,原新風系統風量設計不足,造成車間內人員缺氧胸悶,直接影響工作效率。時常需要開啟門窗,通風換氣,造成了冷量損失。

(5)原制冷機房主機、冷卻塔、水泵等設備為手動控制,需要操作工頻繁巡檢。根據末端室內的溫度手動啟停設備,操作繁瑣,冷水溫度波動大,造成能源浪費、室內忽冷忽熱。

1.2  空調設計改造方案

針對原空調系統存在的不足,進行了反復論證,以《公共建筑節能設計標準》、《全國民用建筑工程設計技術措施——節能專篇》(暖通空調·動力)等相關標準規范為依據,對原空調系統進行節能改造設計,力求在減少一次投資的基礎上,大幅度降低運行費用。通過負荷計算,確定該建筑的設計日空調冷負荷為3 500 kW,冬季熱負荷為1 850 kW。

具體改造措施如下:

(1)確定將原空調系統電制冷主機及輔機系統拆除,新制冷機組采用荏原冷熱(中國)生產的兩臺蒸汽雙效吸收式制冷機,為系統提供7~12 ℃的冷水,采暖利用換熱效率較高的板式換熱器,為系統提供50~60 ℃的熱水。且配套系統中如冷卻塔、水泵、電氣群控、系統設計、施工管理、系統維護均為荏原同一品牌,真正實現了交鑰匙工程。

(2)車間及辦公區大部分使用風機盤管+新風機組形式,保留部分末端設備繼續利用。

(3)電控系統方面,水泵均為變頻控制,末端系統均設計了溫控器和電動閥門,整個機房系統實現無人值守,系統根據空調負荷變化自行調節蒸汽和電力的耗量,使空調系統能夠安全可靠低耗運行。

(4)蒸汽換熱后產生的70 ℃的凝結水經過二次換熱后又作為廠區的熱水熱源再次利用,減少了能源浪費,節約了費用。

1.2.1  空調冷熱源選擇

冷源:單臺蒸汽雙效吸收式制冷機制冷量為500 USRT,機房裝機容量為1 000 USRT,滿足系統冷負荷要求。蒸汽吸收式制冷機是以蒸汽作為主要能源,采用溴化鋰非電空調制冷原理提供冷源,有效地降低了一次能源消耗,并大大減輕了當地的電力供應壓力,機組制冷利用水作為制冷劑不采用氟利昂或其替代物,不會產生有害氣體和破壞臭氧的物質。

熱源:利用蒸汽為熱源,通過高效率的板式換熱器換熱成熱水,蒸汽源采用智能溫度控制,可根據負荷自動調節蒸汽耗能,便于自行管理控制,也大大地節約了運行費用。

1.2.2  空調水系統

空調冷水系統采用一次泵變流量系統,冷卻水系統也為變流量系統,主管線采用水平同程布置,機房內集、分水器之間設置壓差旁通控制器,以保證制冷機組最低水流量吃和系統末端變流量的需要。在系統最高處設置膨脹水箱進行定壓。系統流程圖如圖1所示。

1.2.3  空調新、排風系統

大空間的車間內設置新、排風系統,過渡季節時可以只開啟新風系統即可滿足車間內的溫度要求。

1.2.4  空調電控系統

機房內設置集中控制盤,根據管路系統的溫度、壓差及流量等信號對系統自動進行各種工況切換;冷水泵、冷卻水泵系統進行頻率及運行臺數的自動加減、冷卻塔風機的自動加減、制冷機組的運行臺數加減控制。

末端風機盤管系統根據對應的溫控器設定的室內溫度,控制管路上電動閥門的啟閉及風機的啟停,達到控制室內溫度的要求。

新風系統根據車間內的二氧化碳濃度,自動控制新風機組、排風機變頻運行,保證室內的新風含量滿足要求。

QQ截圖20180621104930.png

2  運行情況

改造后的空調系統于2008年5月正式投入使用,系統運行良好,用戶對使用效果非常滿意。另外,新系統選用節能環保型設備,強化了企業自身的節能環保意識,并在當地起到了節能減排的示范帶頭作用。舊制冷機房如圖2所示,新制冷機房如圖3所示。

改造效果如下:

(1)在2008年5月—9月,5個月的制冷期間節省用電量833 330 kW?h,節約電費50萬元。

(2)冬季采暖,節約了原系統由供熱站供熱時的采暖費(按面積收費,合計每個月需37萬元)。在2008年11月—2009年3月,5個月的采暖季,除去使用新系統應支付的蒸汽費、電費,共計節約105萬元。

QQ截圖20180621105127.png

(3)蒸汽換熱產生凝結水(水溫約70 ℃左右),經化驗符合衛生標準,回收換熱后用于職工食堂清洗餐具及食堂操作間的冬季取暖,這一利用每年又節約18萬元左右。

通過以上改造,可節約金額共計:50+105+18=173萬元/年。

新空調系統的投資在幾年之內即可回收,節能效果顯著,達到了預期效果。

3  結語

隨著空調系統的成功驗收,荏原公司將該節能改造項目作為一個“節能樣板”,使當地企業真正看到了“節能獲利”的巨大前景,這些節能技術如果能在其他企業推廣使用,將對國家的節能減排做出巨大的貢獻。

[ 參考文獻 ]

[1] 公共建筑節能設計標準:GB 50189—2005[S].

[2] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].2版.北京:中國建筑工業出版社,2008.

[3] 建設部工程質量安全監督與行業發展司,中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施——節能專篇(暖通空調·動力)[M].北京:中國計劃出版社,2007.

收稿日期:2018-04-22

作者簡介:于忠森(1987—),男,山東煙臺人,助理工程師,主要從事低碳節能環保型溴化鋰中央空調系統研究。



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