高效中央空調(diào)機房系統(tǒng)建設(shè)實踐

江淑秋

(無錫市第二人民醫(yī)院后勤保障部，江蘇 無錫 214002)

在我國建筑能耗占全國總能耗的20%左右，其中40%-50%是用于建筑采暖和空調(diào)，可見空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能潛力很大。本文將結(jié)合實際案例介紹高效能源管控系統(tǒng)在中央空調(diào)機房系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用，為醫(yī)院后勤設(shè)備智能化管理系統(tǒng)建設(shè)提供新的管理思路。

一、項目背景

無錫市第二人民醫(yī)院機房系統(tǒng)采用的是水冷冷水系統(tǒng)，制冷裝機總負荷1700RT，運行最大負荷1000RT，空調(diào)供應(yīng)面積5萬平方米，本系統(tǒng)未改造前冷卻塔冷卻效果差，系統(tǒng)均為人工手動運行，機房系統(tǒng)運行費用較高。

針對醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)中存在的不足，2016年引入高效中央空調(diào)智能化管理系統(tǒng)。經(jīng)過對比測試，取得了良好的節(jié)能效果。

二、項目實施

(一)確定節(jié)能目標。我院實施高智能化管理中央空調(diào)制冷機房，基于醫(yī)院年度節(jié)能減排工作總目標條件下，從運行管理角度出發(fā)，設(shè)計改造為可靠、高效、智能的機房群控系統(tǒng)，通過改造確保節(jié)能技術(shù)能方便使用，降低制冷運行成本。

(二)確定改造內(nèi)容。醫(yī)院通過方案論證、專家評審、技術(shù)研討，確立改造重點，從項目勘察、施工準備、施工改造、系統(tǒng)調(diào)試、技術(shù)培訓等方面確保高效能源管控系統(tǒng)搭建的順利實施。

(三)節(jié)能技術(shù)。通過主機能效群控技術(shù)監(jiān)測單臺主機出水溫度以及冷凍水供回水總管的溫度，判斷開機臺數(shù)和根據(jù)負荷波動情況自動加減載；采用一次泵變流量、主機定流量控制，監(jiān)測機房總管輸出負荷，控制主機運行臺數(shù)，通過監(jiān)測機房供回水主管溫度、壓力參數(shù)，對一次泵進行變頻控制，末端負荷變化引起管網(wǎng)流量變化，優(yōu)先利用一次泵變頻調(diào)節(jié)，壓差旁通閥輔助，實現(xiàn)冷凍水一次泵定流量、末端變流量運行，從而降低了空調(diào)系統(tǒng)非滿負荷時的循環(huán)泵耗，提高機房系統(tǒng)綜合效率；冷卻泵采用變頻控制，在保證主機運行效率的前提下，對冷卻水泵進行變頻控制，從而降低運行能耗，提高系統(tǒng)運行效率；采用水力穩(wěn)壓器使冷卻塔塔-塔間的分水均勻；冷卻塔塔盤內(nèi)設(shè)置數(shù)百個變流量噴嘴，使冷卻塔內(nèi)布水能夠均勻的到達填料的各個區(qū)域，使填料得到充分利用，加強換熱效果；冷卻塔的風機采用聯(lián)合變頻，即根據(jù)冷卻塔的出水溫度對各風機同時進行變頻，使冷卻塔出水溫度逼近室外濕球溫度值2-4℃，較傳統(tǒng)方式冷卻塔的出水溫度可降低1-2℃，從而系統(tǒng)運行效率提高了5-10%。

(四)對比測試。醫(yī)院為了檢驗高效能源管控系統(tǒng)的最終結(jié)果，采用在前一年的能耗基礎(chǔ)上，對運行設(shè)備能耗進行統(tǒng)計分析，根據(jù)主機、水泵及冷卻塔制冷季的耗電量，對比節(jié)能改造前后的能耗數(shù)據(jù)。

三、實施成效

(一)2016年能耗與2015年能耗對比分析

表1 2016年與2015年中央空調(diào)制冷機房年運行能耗數(shù)據(jù)

表2 2016年與2015年中央空調(diào)制冷機房主機年運行能耗數(shù)據(jù)

運行時間差值消耗功率：

離心機：570h*{(435kW*60%)+(55kW+55kW)}=211470kW

螺桿機：36h*{(190kW*60%)+(55kW+30kW)}=7164kW

差值電量合計：211470 kW +7164 kW =218634KW=218.634MWH

節(jié)能計算：

1150 MWH(15年總電量)+218 MWH(差值電量)=1368MWH

年節(jié)能量：

1368MWH-1234 MWH(16年總電量)=134 MWH

(二)2017年運行能耗通過對比測試得出的節(jié)能量

2017年中央空調(diào)系統(tǒng)對比測試記錄項次時間運行時間日運行電量數(shù)值KWH(工頻)日運行電量數(shù)值KWH(變頻)節(jié)省電量數(shù)值KWH節(jié)能率%012017/06/03-06/0412小時5272.383379.931892.44 35.89%022017/06/27-07/2812小時4949.714663.38286.33 5.78%032017/07/19-07/2112小時16020.4213611.082409.34 15.04%042017/07/29-07/3124小時16079.6015201.80877.80 5.46%052017/08/12-08/1424小時12891.1612405.64485.52 3.77%062017/08/14-08/1624小時12691.0412066.88624.16 4.92%072017/09/18-09/2024小時6431.605407.201024.40 15.93%082017/09/20-09/2224小時4730.504053.60676.90 14.31%09年均節(jié)能率12.64%

四、項目智能化升級

(一)高穩(wěn)定性

任何設(shè)備故障自動退出運行模式，備用設(shè)備自動啟動。自動記錄設(shè)備運行時間、均衡設(shè)備磨損，自動匹配最佳運行模式，延長設(shè)備使用壽命。

(二)深度智能化

機房一鍵式安全自動啟動，使主機、水泵智能聯(lián)動運行，自動追蹤系統(tǒng)最佳運行狀態(tài)。精確掌握機房實時工況，做出最符合現(xiàn)場的能效控制決策，實現(xiàn)全面的自動化智能控制運行。

(三)高效機房

空調(diào)負荷自動檢測跟蹤，動態(tài)負荷按需分配，制冷周期內(nèi)機房平均綜合效率顯著提高。