大型公共建筑中央空调系统节能运行

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1、大型公共建筑中央空调系统节能运行管理魏庆芃，博士，副教授清华大学建筑节能研究中心2009年7月一、节能运行管理：用数据说话各类公共建筑分项能耗数据标准值注1：以上单位面积能耗数值均为：建筑年总能耗耗/（建筑面积-车库面积）注2：一般采用样本的统计平均值+1倍方差作为标准值；部分标准值计算得到引自：北京市标准《DBJ/T11–6XX-2008公共建筑节能检测评估》（送审稿）分项计量系统简介分项能耗数据应用原始能耗数据采集/远传/存储分项能耗拆分计算应用案例：发现AHU的管理漏洞从6.12到9.30，节省了64,000kWh(24%)空调系统运行效率指标体系全年累计工况WTFchw=30典型工

2、况WTFchw=35全年累计工况WTFchw=25典型工况WTFchw=30引自：国家标准《GBT17981-2007空气调节系统经济运行》应用案E：空调系统冷站节能诊断北京市6座大型公共建筑冷站年能耗指标对比（单位：kWh/m2.a）ZLCFCYMYMZ22.310.57.211.69.7ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWTFcwWTFchwZL22.33.35.417.522.1CF10.53.65.334.722.0MY9.73.54.4N/AN/AMZ11.63.24.233.330.6CY7.23.34.237.124.3COP值在不同时段的差异很大建筑C

3、Y的冷机COP偏低国标限值三台同型冷机，1号、2号出现异常，只有3号冷机正常运行建筑MY的冷机COP偏低8月份COP值明显低于7月份国标限值建筑MY的COP随冷负荷而下降MY冷机COP偏低的原因：负载率偏低8月负载率明显低于7月，所以效率较低大冷机负载率分布在20%~80%的范围，平均值偏低ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWTFcwWTFchwZL22.33.35.417.522.1CF10.53.65.334.722.0MY9.73.54.4N/AN/AMZ11.63.24.233.330.6CY7.23.34.237.124.3建筑ZL的WTFcw偏低深入节能诊

4、断表明，原因是冷却泵选型偏大国标限值ECplant(kWh/m2.a)EERplantCOPWTFcwWTFchwZL22.33.35.417.522.1CF10.53.65.334.722.0MY9.73.54.4N/AN/AMZ11.63.24.233.330.6CY7.23.34.237.124.3多个建筑的WTFchw指标偏低深入节能诊断之后的解释：ZL：一次冷冻泵选型偏大CF：二次冷冻泵选型偏大CY：不合理旁通国标限值小结分项能耗数据在公共建筑空调系统节能运行管理中有着重要的意义，目前亟须建立起一个数据可靠、样本数量较多的数据库在分项计量的基础上，以能耗指标为基础的空调系统节能诊

5、断方法将大大提高节能诊断的效率，降低“专家”门槛节能运行管理的评价：用数据说话二、中央空调系统节能运行管理的几个具体问题北京大型公共建筑能耗比例商场政府办公楼空调系统26％照明27％电梯8％电脑29％开水器10％宾馆写字楼空调系统能耗分析——风机与水泵商场酒店写字楼政府办公楼冷冻冷却泵11.1%冷冻冷却采暖泵25.9%冷冻冷却采暖泵23.4%一、冷水机组的节能运行要注意冷机台数控制的优化组合装机容量：大型离心式冷水机组3×1758kW最大运行台数：一台负荷率：一台，90%时间负荷率<70%【案例1】某39600m3政府办公楼2005年夏季，冷水机组运行电耗达18.1万kWh若冷机维持COP

6、＝5.5，则可节电4.1万kWh，节能率达到22%离心式冷冻机COP随负荷变化规律离心式冷机能效比COP随冷机负荷的减小而迅速下降，导致制冷效率降低合理的冷机、水泵群控策略某28258平米办公楼，3台500冷吨的离心机组和1台100冷吨的螺杆机组工作日两台离心式冷机同时运行，单台负载率约50％，COP4.5单台冷机运行合理的冷机、水泵开启台数部分负荷时，2离心机1离心机可满足制冷量要求COP由4.5提升至5.5左右，冷机功率降低70kW减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵功率减少90kW尖峰负荷时，2离心机1离心机＋1螺杆机可满足制冷量要求COP由4.5提升至5.5左右，冷机功率降低70kW减

7、少水泵开启：冷冻泵、冷却泵供冷减少70kW相同型号的冷机性能也不尽相同，需要选择性能更好的冷机优化运行TD3:冷凝器传热TD2:冷却水流量/水泵电耗TD1:冷却塔效率/风机电耗冷凝器换热性能有好有差！台数调节冷却塔水管上的电磁阀多数失灵冷却塔多安装在楼顶，手动调节太困难多台塔之间没有连通管，“倒塔”时冷却塔溢水消除旁通，调匀水量，风机变频根据回水温度调节节省冷却塔风扇电耗通过降低冷却水温度，进一步提高冷机的COP冷却塔部