某病房行政楼采暖空调系统节能改造和效果评估

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1、某病房行政楼采暖空调系统节能改造和效果评估　　摘要：本文依据某病房行政楼冷源系统的历史运行数据，分析冷机运行冷负荷次数、时间频数和空调系统循环水温差变化趋势，提出了模块化冷水机组4:2:4分组控制和空调水系统变频恒温差节能控制方案，能耗降低26.1%。通过实测分析空调末端运行规律，改进风机盘管控制器节能5%。将办公区域供暖方式以中央空调替代传统的暖气片，节能率达到50%。关键词：冷负荷需求分析；空调末端实测；供暖方式；节能措施；效果评估中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：根据统计，发达国家的建筑物能耗已占全国总能耗的30%～45%左右，在民用建筑中暖通空调能耗达到65%。为保证建筑的

2、舒适性要求，暖通空调设计通常考虑较大的负荷余量，造成冷热源能量的供给与末端负荷需求之间能量匹配矛盾越来越明显，导致冷水机组、输送系统和末端设备长期在低效率下运行，运行成本居高不下。因此，有针对性的研究既有建筑物暖通空调系统形式和运行情况，从负荷需求与合理运行的角度，研究分析其节能潜力与措施显的尤为重要，对建筑设备节能具有重要意义。71．某病房行政楼采暖空调系统概况该建筑物总建筑面积约15000m2，空调系统为无新风的风机盘管系统，风机盘管数量为509台，制冷机为10台模块化冷水机组RC130，最大输出冷量为1300KW，最大名义使用电功率为407KW。冷冻水泵KQW200—315和冷却水泵K

3、QW200—250均为一用一备，冷却塔LRCM—LN—350一台。中央空调每年的使用时间为5月下旬到10月1日前，使用天数约130天。在使用期空调系统的每天开机时间随室外温度的增减而变化，每年中央空调系统的运行约2800小时。热源采用燃气锅炉，末端设备为暖气片。2．冷负荷需求分析与节能措施2.1冷机运行冷负荷次数与时间频数分析中央空调系统的工作一般分为两个阶段，第一阶段将空调房间的室温降低到设定温度，第二阶段维持空调房间的室温。在各阶段空调系统投入的负荷比例不同。表1是根据2008年5月至2008年8月20日间该楼空调系统的不同负荷率下运行次数，统计分析的平均时间频数情况。表1空调运行冷负荷

4、时间频数表由表1可见，在2008年供冷季运行的85天内，有47%的开机时间空调的负荷低于名义装机容量的40%，高于75%的空调负荷时间仅占开机时间的17%。72.2空调循环水温差变化趋势分析空调水系统普遍存在着大流量小温差的问题，特别是在供冷季初期，由于室外的温度较低导致空调负荷的需求较少。根据运行记录表2所示，在20%负荷的时候，冷冻水的温差仅为0.5℃，冷却水温差仅为1.5℃。RC130冷水机组为恒水量型，标准工况为冷冻水出水温度7℃，进水/出水温差5.6℃，冷却水出水温度35℃，进水/出水温差5.6℃。表2空调系统循环水温差随空调负荷变化趋势表2.3冷源系统节能措施针对上述冷负荷需求和

5、空调循环水温差变化趋势的分析，若将配备的冷水机组按照空调系统的实际需求进行分组运行，并采用变频调速装置实现恒温差控制，可有效减低水泵功耗，保持冷机和水泵运行在高效区间。如图1所示，将冷机按照4:2:4的形式进行拆分，模块之间的管道用电动蝶阀连接。采用专用的控制系统一方面根据冷水机组的负荷需求，确定电动蝶阀的开闭数量，实现4:2:4分组控制；另一方面又要实时跟踪和调整冷冻泵、冷却泵的运行流量，满足冷水机组4:2:4分组运行的流量需要，在此基础下，把供回水温度差恒定在5℃左右的一个狭窄的区间内，使冷冻水，冷却水温差不随空调的热负荷变化而变化。7图1模块化冷水机组分组安装示意3中央空调末端运行工况

6、测试与节能措施2007年7月29日下午2：00～3：00，对病房楼中央空调末端工况进行测试，测试结果见表3。空调系统在全天热负荷最大时间内均能满足室温26℃的需求。在50个测试点，一个小时的测试时间内有22个测试点的室温低于26℃的设定温度，占全部测试点的44%。因此，通过改进风机盘管控制器，当空调房间的温度达到设定值时，停止风机盘管继续向空调房间供冷，使这一部分冷量回流，可有效的减低冷水机组的负荷，达到节省能源的目的。表3中央空调末端工况测试表3办公区域采暖方式的节能潜力分析与措施3.1采用中央空调供暖方式的节能潜力分析病房行政楼冬季采暖采用传统的暖气片，热源由燃气锅炉提供，冬季最高供水温

7、度为65℃，全年供暖时间为150天，采暖面积为15520m2，其中病区（包括区内的病房，公共区，护士站等）采暖要求24小时，室温达到18～22℃，占总采暖面积的48%；办公室区7（包括实验室，会议室等）除值班室和少数加班的办公室外，采暖仅要求在上班时间，供暖房间的室温达到18～22℃，其余时间可低温保持，占总采暖面积的52%。由于采暖系统没有能量输出的调节功能，即使办公区在非工作时间内采暖房间的室温也只能保持