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北京醫(yī)院用冷水機(jī)解決方案

點(diǎn)擊次數(shù):2526    更新時(shí)間:2016-03-28

  我們在設(shè)計(jì)醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)時(shí),更多考慮了加入綠色環(huán)保節(jié)能的冷水機(jī)技術(shù)解決方案,將設(shè)備運(yùn)行能耗降低下來。而在空調(diào)耗能組成中,其核心部分的冷源(即冷水機(jī)組)占有較大的一部分,所以在此設(shè)計(jì)中,我們從冷源入手,考慮運(yùn)用冷凍水、冷卻水的雙側(cè)大溫差的冷水機(jī)組。 

  一、空調(diào)分析 

  醫(yī)院的門診樓工程總建筑面積接近6萬m2,總的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為6350kW,設(shè)計(jì)3臺(tái)600冷噸水冷離心式冷水機(jī)組,總裝機(jī)容量6300kW,冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔與冷水機(jī)組一一對應(yīng)。常規(guī)的空調(diào)冷凍水的供回水溫度為7℃/12℃,冷卻水供回水溫度為32℃/37℃。在本設(shè)計(jì)中,采用了雙側(cè)大溫差設(shè)計(jì),即冷凍水的供回水溫度為5℃/12℃,7℃溫差;冷卻水的供回水溫度為32℃/40℃,8℃溫差。由于冷水機(jī)組、末端空調(diào)設(shè)備和冷卻塔的性能改善,在冷凍水側(cè)和冷卻水側(cè)的雙側(cè)大溫差設(shè)計(jì),相對于常規(guī)冷凍水7℃/12℃、冷卻水32℃/37℃的標(biāo)準(zhǔn)工況系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及冷凍水單側(cè)大溫差5℃/12℃、冷卻水32℃/37℃的工況相比,可以減少空調(diào)水系統(tǒng)的初投資及運(yùn)行能耗,節(jié)能且節(jié)省建筑空間。且在《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005中也推薦采用加大供回水溫差的設(shè)計(jì)方式?,F(xiàn)將雙側(cè)大溫差、冷凍水單側(cè)大溫差及常規(guī)工況方案做如下對比: 

 ?。ㄒ唬┠芎募斑\(yùn)行成本對比 

  現(xiàn)以單臺(tái)600冷噸冷機(jī)為例,見表1、表2。 

  從表格可以看出: 

  1. 100%、80%、60%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),雖然雙側(cè)大溫差與單側(cè)大溫差相比,輸入功率后者偏小,但在90%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),雙側(cè)大溫差系統(tǒng)輸入功率要略大于單側(cè)大溫差系統(tǒng),故節(jié)能效果不明顯。但是雙側(cè)大溫差較常規(guī)工況,100%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),每小時(shí)節(jié)省電量1.7kW,節(jié)電0.36%;90%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),每小時(shí)節(jié)省電量2.3kW,節(jié)電0.53%;80%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),每小時(shí)節(jié)省電量10.1kW,節(jié)電2.58%;60%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),每小時(shí)節(jié)省電量21.7kW,節(jié)電6.70%。 

  2.40%負(fù)荷運(yùn)行時(shí),雙側(cè)大溫差較單側(cè)大溫差每小時(shí)節(jié)省電量14.3kW,節(jié)電5.49%;較標(biāo)準(zhǔn)工況節(jié)每小時(shí)節(jié)省電量27.2kW,節(jié)電10.44%。 

  3.20%工況時(shí),雙側(cè)大溫差較單側(cè)大溫差每小時(shí)節(jié)省電量16.6kW,節(jié)電8.57%;較標(biāo)準(zhǔn)工況節(jié)每小時(shí)節(jié)省電量29.9kW,節(jié)電15.43%。 

  可見,滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)雙側(cè)大溫差系統(tǒng)要明顯優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)。大溫差系統(tǒng)在部分負(fù)荷下的節(jié)能趨勢與常規(guī)的定流量系統(tǒng)相似,但節(jié)能效果更為顯著。實(shí)際運(yùn)行中,冷水機(jī)組多在部分負(fù)荷時(shí)運(yùn)行,故部分負(fù)荷運(yùn)行節(jié)能明顯。 

  以本工程為例,按照空調(diào)運(yùn)行時(shí)間5月15日~10月15日,共計(jì)150天,每天運(yùn)行平均按照16小時(shí),共分7個(gè)運(yùn)行工況(見表3),空調(diào)運(yùn)行能耗及費(fèi)用情況見表4。 

  通過比較可以看出,雙側(cè)大溫差系統(tǒng)在一個(gè)制冷季內(nèi),較常規(guī)系統(tǒng)節(jié)電60219kW.h,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用3.78%,節(jié)約人民幣4.53萬元。 

  《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005要求冷凍水供、回水溫差不小于5℃,并闡明某些實(shí)際工程采用8℃溫差,獲得良好的節(jié)能效果。另外,根據(jù)國內(nèi)有關(guān)文獻(xiàn),當(dāng)供回水溫差增大一倍時(shí),水泵的運(yùn)行能耗減少68.5%,這說明采用冷水大溫差運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。 

 ?。ǘ╉?xiàng)目初投資對比 

  大溫差冷水系統(tǒng)可以節(jié)約系統(tǒng)的循環(huán)水量,相應(yīng)減少水泵的流量,減少管道的尺寸,減小水泵的尺寸、閥的大小、管道的直徑及保溫材料的用量等,節(jié)約系統(tǒng)的初投資。冷卻水大溫差設(shè)計(jì)時(shí),可以減少冷卻塔尺寸,節(jié)約冷卻塔的占地面積,減少水泵的流量和水管的尺寸。當(dāng)冷卻水溫度溫差比常規(guī)水溫高2℃時(shí),可減少水泵運(yùn)行費(fèi)用3%~7%,節(jié)省一次投資10%~20%。 

  另據(jù)文獻(xiàn)介紹,冷凍水系統(tǒng)采用1℃溫差較5℃溫差冷凍水量減少一半,水泵能耗減少,水系統(tǒng)一次投資減少。即使冷水機(jī)組一次投資略有增加,空調(diào)水系統(tǒng)的一次投資可減少5%左右,空調(diào)水系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用減少30%左右。 

  可見,采用雙側(cè)大溫差系統(tǒng)有利于空調(diào)系統(tǒng)減少投資,更有利于系統(tǒng)的節(jié)能。 

  二、節(jié)省建筑空間 

  在醫(yī)院建筑中,各專業(yè)管線復(fù)雜,吊頂排布往往成為施工過程中的難點(diǎn)。大溫差系統(tǒng)由于減少系統(tǒng)循環(huán)水量,減少管道的尺寸,故設(shè)計(jì)中可更好地保證建筑的使用空間,保證吊頂高度,有效的減小管道井的尺寸,使有效的建筑面積得到更充分的利用。 

  綜上,采用雙側(cè)大溫差系統(tǒng),不僅系統(tǒng)節(jié)能,節(jié)省投資,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,節(jié)省建筑空間,且該系統(tǒng)成熟穩(wěn)定,*適合用于該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中。 

  三、系統(tǒng)中的問題 

  雙側(cè)大溫差系統(tǒng)的冷凍水供回水溫差大,這樣采用大溫差的風(fēng)機(jī)盤管的制冷量相對于在7℃/12℃時(shí)的制冷量也會(huì)有不同程度的減少,對于末端風(fēng)機(jī)盤管的使用會(huì)產(chǎn)生一些影響。冷卻水供回水溫差大,回水溫度較高,對于冷卻塔選用則提出了更高要求,由于回水溫度升高,冷卻塔的造價(jià)相對于常規(guī)水溫32℃/37℃的冷卻塔的造價(jià)則高出一些,會(huì)增加初投資。 

  采用雙側(cè)大溫差的方案,還要根據(jù)每個(gè)工程的冷水機(jī)組容量而定,單臺(tái)冷水機(jī)組的額定冷量倘若過小,采用雙側(cè)大溫差時(shí)的制冷能耗反而會(huì)比常規(guī)冷水機(jī)組的要高。所以在工程方案初期要對機(jī)組選取做一個(gè)能耗比較分析,運(yùn)行時(shí)能在節(jié)能范圍之內(nèi)的冷水機(jī)組額可以采用雙側(cè)大溫差的冷水機(jī)組。

 

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