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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 kWoh,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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