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某汽车配件公司空调系统改造设计

时间:2018-06-19 11:09:59; 来源:荏原冷热系统(中国)有限公司,山东 烟台 265500 作者:于忠森 李海锋 沈 森

摘 要:通过对某汽车配件公司原空调系统的分析,指出原空调系统存在的不足,并介绍了改进后的空调系统设计方案,阐述了空调系统的电气智能群控,实践证明改造后的空调系统运行稳定、节能效果显著。

关键词:蒸汽型吸收式制冷机;自动控制;改造;节能

0  引言

某汽车配件公司为日方独资大型电子企业,主要经营汽车扎线、汽车仪表等,为丰田汽车最大供应商之一,其生产车间和办公楼建筑面积约37 000 m2。原空调系统已经投入使用了11年,空调系统老化严重,运行费用高,多处已有跑冒滴漏现象,造成车间内夏季温度过高、空气质量不达标、工人工作效率降低、空调单位冷量能源消耗高等问题。因以上种种原因,用户准备对空调系统进行改造。

1  空调设计

1.1  原空调系统分析

通过对原空调系统的能耗及空调效果进行调查分析,存在的主要问题如下:

(1)由于原空调系统制冷主机采用的是旧式螺杆制冷机组,COP值低,故障率高,且冷却塔散热效果差,直接造成运行费用居高不下。

(2)冬季采暖采用城市集中供热暖气片形式,采暖费用按照建筑面积收费,因该空调系统采暖热负荷低,采暖季节短,造成采暖费用浪费。

(3)末端风机盘管分布在车间内两侧,造成车间内两侧区域和中间区域温度差别大,达不到设计标准。

(4)由于车间内工位密集,人员多,原新风系统风量设计不足,造成车间内人员缺氧胸闷,直接影响工作效率。时常需要开启门窗,通风换气,造成了冷量损失。

(5)原制冷机房主机、冷却塔、水泵等设备为手动控制,需要操作工频繁巡检。根据末端室内的温度手动启停设备,操作繁琐,冷水温度波动大,造成能源浪费、室内忽冷忽热。

1.2  空调设计改造方案

针对原空调系统存在的不足,进行了反复论证,以《公共建筑节能设计标准》、《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》(暖通空调·动力)等相关标准规范为依据,对原空调系统进行节能改造设计,力求在减少一次投资的基础上,大幅度降低运行费用。通过负荷计算,确定该建筑的设计日空调冷负荷为3 500 kW,冬季热负荷为1 850 kW。

具体改造措施如下:

(1)确定将原空调系统电制冷主机及辅机系统拆除,新制冷机组采用荏原冷热(中国)生产的两台蒸汽双效吸收式制冷机,为系统提供7~12 ℃的冷水,采暖利用换热效率较高的板式换热器,为系统提供50~60 ℃的热水。且配套系统中如冷却塔、水泵、电气群控、系统设计、施工管理、系统维护均为荏原同一品牌,真正实现了交钥匙工程。

(2)车间及办公区大部分使用风机盘管+新风机组形式,保留部分末端设备继续利用。

(3)电控系统方面,水泵均为变频控制,末端系统均设计了温控器和电动阀门,整个机房系统实现无人值守,系统根据空调负荷变化自行调节蒸汽和电力的耗量,使空调系统能够安全可靠低耗运行。

(4)蒸汽换热后产生的70 ℃的凝结水经过二次换热后又作为厂区的热水热源再次利用,减少了能源浪费,节约了费用。

1.2.1  空调冷热源选择

冷源:单台蒸汽双效吸收式制冷机制冷量为500 USRT,机房装机容量为1 000 USRT,满足系统冷负荷要求。蒸汽吸收式制冷机是以蒸汽作为主要能源,采用溴化锂非电空调制冷原理提供冷源,有效地降低了一次能源消耗,并大大减轻了当地的电力供应压力,机组制冷利用水作为制冷剂不采用氟利昂或其替代物,不会产生有害气体和破坏臭氧的物质。

热源:利用蒸汽为热源,通过高效率的板式换热器换热成热水,蒸汽源采用智能温度控制,可根据负荷自动调节蒸汽耗能,便于自行管理控制,也大大地节约了运行费用。

1.2.2  空调水系统

空调冷水系统采用一次泵变流量系统,冷却水系统也为变流量系统,主管线采用水平同程布置,机房内集、分水器之间设置压差旁通控制器,以保证制冷机组最低水流量吃和系统末端变流量的需要。在系统最高处设置膨胀水箱进行定压。系统流程图如图1所示。

1.2.3  空调新、排风系统

大空间的车间内设置新、排风系统,过渡季节时可以只开启新风系统即可满足车间内的温度要求。

1.2.4  空调电控系统

机房内设置集中控制盘,根据管路系统的温度、压差及流量等信号对系统自动进行各种工况切换;冷水泵、冷却水泵系统进行频率及运行台数的自动加减、冷却塔风机的自动加减、制冷机组的运行台数加减控制。

末端风机盘管系统根据对应的温控器设定的室内温度,控制管路上电动阀门的启闭及风机的启停,达到控制室内温度的要求。

新风系统根据车间内的二氧化碳浓度,自动控制新风机组、排风机变频运行,保证室内的新风含量满足要求。

QQ截图20180621104930.png

2  运行情况

改造后的空调系统于2008年5月正式投入使用,系统运行良好,用户对使用效果非常满意。另外,新系统选用节能环保型设备,强化了企业自身的节能环保意识,并在当地起到了节能减排的示范带头作用。旧制冷机房如图2所示,新制冷机房如图3所示。

改造效果如下:

(1)在2008年5月—9月,5个月的制冷期间节省用电量833 330 kW•h,节约电费50万元。

(2)冬季采暖,节约了原系统由供热站供热时的采暖费(按面积收费,合计每个月需37万元)。在2008年11月—2009年3月,5个月的采暖季,除去使用新系统应支付的蒸汽费、电费,共计节约105万元。

QQ截图20180621105127.png

(3)蒸汽换热产生凝结水(水温约70 ℃左右),经化验符合卫生标准,回收换热后用于职工食堂清洗餐具及食堂操作间的冬季取暖,这一利用每年又节约18万元左右。

通过以上改造,可节约金额共计:50+105+18=173万元/年。

新空调系统的投资在几年之内即可回收,节能效果显著,达到了预期效果。

3  结语

随着空调系统的成功验收,荏原公司将该节能改造项目作为一个“节能样板”,使当地企业真正看到了“节能获利”的巨大前景,这些节能技术如果能在其他企业推广使用,将对国家的节能减排做出巨大的贡献。

[ 参考文献 ]

[1] 公共建筑节能设计标准:GB 50189—2005[S].

[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3] 建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇(暖通空调·动力)[M].北京:中国计划出版社,2007.

收稿日期:2018-04-22

作者简介:于忠森(1987—),男,山东烟台人,助理工程师,主要从事低碳节能环保型溴化锂中央空调系统研究。



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