【地暖】-行业新闻
  • 商业中心红塔空调解决方案

  • 来源:  发布时间:2014-01-14  浏览:1264
  • 公共建筑系统红塔空调解决方案-大型商业中心

     

    我们对江浙沪角地区的大型商场进行能源审计时发现,大型商场的主要耗能设备为红塔空调,一般能占到整体能耗的50%左右,并且红塔空调具有较大的节能潜力,可以说,解决大型商场红塔空调的能耗浪费,是大型商场节能过程中的核心问题。

     


    2、大型商场空调系统功能需求特点

    大型商场的空调系统,使用明显有别于一般的公共建筑:

    (1)大型商场为满足顾客的各种需求,设置了不同的功能区域,如购物区、餐饮区、娱乐区等,不同区域对于空调使用有不同的需求。即使同一区域,节假日期间顾客比平日多出很多,使其具备负荷变化大,用能不均匀的特征。如何面向不同的区域,在不同的时间段,根据不同的功能需求,实施不同的空调使用管理策略?

    (2)大型商场的全封闭空间,人流密度相对较大,对空气品质的要求也较高。如何在节能的同时有效保证空气品质?

    (3)大型商场的设备操作人员普遍较少,而空调末端的分布空间却很大。如何利用有限的人手,完成繁复的空调末端系统操作?

    3、大型商场的节能管理现状

    目前,超过70%的大型商场没有专职的节能管理人员,企业内部普遍没有建立相应的能源管理制度,不能及时掌握能源的整体消耗情况,对主要用能设备的运行情况和节能状况也未能及时把握。总的来说,大多数大型商场企业主的用能设备管理仅仅是从安全使用的角度考虑,建立企业内部的节能管理体系已经变得非常的迫切。

    大型商场节能解决方案

    基于对大型商场的了解,乾球公司综合采用红塔空调运行仿真技术、冷冻机组控制技术、水系统变温差变流量节能技术、风系统变频技术、系统整体及分区控制技术,自主研发了的“乾球能源监测管理系统(EMC002)”,“乾球红塔空调管理节能系统(EMC003)”,以及“乾球红塔空调节能控制系统(EMC007)”,通过上述系统的组合应用,提出了针对大型商场的整体节能解决方案,以满足购物舒适度为前提,帮助商场实现能效提升。


    1、节能管理——建立商场能效管理中心,提升节能管理水平

    商场能效管理中心由能效管理、设施管理、环境控制组成三层能效监测管理系统,从管理角度使商场获得能效提升,同时,对稳定节能效果也起到一定的作用。用能单位可以从管理中心获知每日商场的用电情况,并及时对异常情况进行调整。


    2、设备改造——从商场重点能耗设备红塔空调系统入手,解决商场高能耗及环境改善问题。

    一方面,随着大型商场的功能更多、更齐全,很多大型商场内设置了餐厅,电影院,酒吧,展厅等休息娱乐的分区;另一方面,对于消费者来说,逛商场的目的不仅是为了购买商品,还成为了一种休闲娱乐的方式。正是由于大型商场以上的特点以及消费者观念的转变,带来了大型商场的空调负荷的复杂性和多样性。

    乾球公司通过对大型商场空调负荷的研究,针对性提出红塔空调各子系统的节能改造服务方案。

    (1)制冷主机的节能控制

    通过优化主机运行模式、设定运行参数,调节制冷主机供回水温差及冷冻、冷却水流量,以提供制冷主机的运行效率,从而实现制冷主机的最佳COP值;

    (2)空调水系统节能控制

    对冷却、冻水循环系统分别加装智能调速控制器、温度传感器、压差传感器和流量传感计,水循环系统模糊控制程序等,实现符合负荷要求的合理性调节。

    (3)风机系统的节能控制

    大型商场内的风系统主要可分为送风系统和排风系统,对风系统的改造不仅可以起到节能降耗的效果,还可以提高商场内的热舒适性。对风系统各分支管路风阀进行检测,保证各区域送风的平衡;排风系统和新风系统的合理调节,还能降低室内CO2浓度,提升商场的空气品质。进而实现了节能与热舒适度的结合。

    (4)冷却塔:

    优化冷却塔风机运行模式和运行台数实现节能。


    3、运营服务——实时监测系统的运行状态,提供在线持续节能服务,稳定节能效益。

    在实施红塔空调整体节能改造后,用户可以获得设备运行状态的数据服务。同时,针对实时监测的情况,利用控制策略进行的节能调节,保证了商场末端环境的温湿度、温差、压差、二氧化碳浓度等的要求。

    通过建立在深圳乾球总部的“城市能源监测管理平台”提供的在线检测服务,24小时监测红塔空调系统的实时运行参数,提供故障诊断和排除,实现传统的定期维护模式向实时在线维护模式的转变,避免出现过修或失修的状况。

    大型商场节能综合效益

    乾球公司通过节能服务,帮助大型商场打造高舒适、低能耗的购物环境,综合体现四大效益:

    实现商场整体管理水平的提升;

    确保商场空气品质,保证购物舒适度;

    降低运营成本,提升企业竞争力;

    提高设备运行的稳定性,延长使用寿命。

    一、方案比较如下

    (一)基本情况

        大楼要求夏天供冷,冬天供热,室内参数符合GBJ19-87标准如下:

     

     

    序号

     

    功能区

     

    建筑面积

    m2

     

    建筑面积冷负荷指标kcal/h*m2

     

    峰值冷负荷万kcal/h

     

    峰值热负荷万kcal/h

     

    使用时间

     

    空调面积冷负荷指标kcal/h*m2

     

    1

     

    新楼主楼办公

     

    15876

     

    95

     

    151

     

    75

     

    8~12小时

     

    150

     

    2

     

    附楼写字楼4-6层

     

    2460

     

    110

     

    27

     

    14

     

    24小时

     

    150

     

    3

     

    新楼1-3层裾房

     

    7290

     

    115

     

    84

     

    42

     

     

     

    200-250

     

    4

     

    老办公楼

     

    9200

     

    120

     

    110

     

    55

     

    8~12小时

     

    150

     

    合计

     

    34820

     

     

     

    372

     

    186

     

    8~12小时

     

     

     

        原设计情况主机为风冷热泵,共选8台,单机50万kcal/n,布置在十七层屋顶,用4台水泵送冷(热)水至空调对象。

        系统主水管布置在通风坚井中。

        1-3层采用组合式空调器的全空气空调系统。

        其他区域用风机盘管+新风的空调系统。

    (二)几种适合本大楼的空调方案

        为统一标准,冷热负荷仍按原设计数据

        夏天Q=380~400万kcal/n

        冬天Q=230万kcal/n

        1、风冷热泵方案

        组成风冷热泵主机8台(400万大卡/时N=1550KW)

        (其中N代表输入功率以下同)

        水泵4台(N=80KW)

        2、水冷冷水机组+燃气锅炉

        组成水冷冷水机组2~8台(400万大卡/时N=1134KW)

        水泵 8台N=180KW

        冷却塔2~4台

        燃气锅炉2台(270m3/h)

        3、水冷冷水机组+电热锅炉

        组成水冷冷水机组2~8台(400万大卡/时N=1134KW)

        水泵8台N=240

        冷却塔2~4台N=44KW

        电热锅炉2670KWN=2670KW

        4、直燃式机组

        组成直燃式机组400万大卡/时(2台)

        水泵10台N=250KW

        冷却塔2~4台

        5、蓄冰空调及储热空调

        组成水冷冷水机组220万k/h(应再适当加大)

        水泵12台N=240KW

        冷却塔

        冰槽200m3

        电锅炉2000~3000KW

        蓄热水水池500m3

        电动阀7~8个

     

    方案

     

    主机

     

    组成

     

    运行与管理

     

    投资估计(元)

     

    年运行费(元)

     

    备注

     

    1

     

    风冷热泵

     

    主机(400万大卡/时)

    水泵4台800T/h

     

    简便可靠

     

    600~800万

     

    夏天60万

    冬季30万

    全年90万

     

    以院考察的厂家报价计,不需机房面积

     

    2

     

    水冷冷水机组+电加热锅炉

     

    主机(400万大卡/时)

    水泵8台1600T/h冷却塔

     

    可靠

     

    580万

     

    夏季46万

    冬季140万

    全年186万

     

    需机房300m2

     

    3

     

    水冷冷水机组+热气锅炉

     

    主机(400万大卡/时)

    水泵8台1600T/h冷却塔

     

    可靠

     

    670万

     

    夏季46万

    冬季48万

    全年94万

     

    需机房300m2

     

    4

     

    直燃溴化锂机

     

    直燃机2台(400万米/时)

    主机水泵8台1800T/h,冷却塔

     

    可靠

     

    573万

     

    夏季62万

    冬季31万

    全年93万

     

    需机房300m2

     

    5

     

    冰蓄冷(200m3)+电锅炉

     

    冷水机组(220万大卡/时)水泵11台,2200T/h,冷却塔、板式热交换器及电锅炉

     

    系统较复杂

    需自控保证

     

    650万

     

    夏季37万

    冬季140万

    全年177万

     

    需机房300m2,蓄冰罐200m3

     

    6

     

    冰蓄冷(200m3)+燃气锅炉

     

    冷水机组(220万大卡/时)水泵11台,2200T/h,冷却塔、板式热交换器及气热火炉

     

    系统较复杂

    需自控保证

     

    650万

     

    夏季37万

    冬季140万

    全年85万

     

    需机房300m2,蓄冰罐200m3

     

    7

     

    冰蓄冷(200m3)+电锅炉热水蓄热(500m3)

     

    冷水机组(220万大卡/时应适当加大)水泵11台,2200T/h,冷却塔、板式热交换器及2000~3000KW电热水锅炉

     

    系统较复杂

    需自控保证

     

    650万

     

    夏季38万

    冬季38万

    全年76万

     

    需机房300m2,蓄冰罐200m3

     

     

        注:1、计算运行费使用的运行时间按夏天120天,冬天90天计算。

        2、比较用的电价和后来落实的电价有出入,表中电运行费用计算值偏低,但作为方案比较还是有意义的。

    二、方案比较

    (一)上述方案三、四、六带有天燃气的设备,考虑到天燃气未来的价格趋势有上升的因素及我院作为电力部门的行业特点,上述方案不再考虑。

    (二)方案二及五为冬天直接使用电锅炉供暖,效率太低(小于1),电费太高,不再继续作比较。

    (三)确定下三个方案为重点比较方案

    方案一:全风冷热泵方案

    方案七:夏天冰蓄冷,冬天锅炉蓄热水方案

    补充方案,夏天冰蓄冷,冬天风冷热泵供暖方案。

    (四)方案一

        全风冷热泵方案为原设计方案,设计已完成,不再累述。(本文略,未附)

    (五)方案七

        该方案为夏天冰蓄冷,冬天电锅炉蓄热水方案,简称“蓄冷蓄热方案”。其组成见蓄冷蓄热系统设备配置。

        冰槽与水池结构为:

        外部钢筋混凝土,内衬钢板,钢板内涂耐高温环氧树脂涂料,在钢板与钢筋砼中间,底部承重部分用挤塑泡沫塑料保温,侧面用硅酸盐板材保温,均为防水型。

        蓄冷蓄热方案的基本设计参数和方式确定如下:

        1、设计日峰值冷负荷372万kcal/h

        2、设计日总冷负荷3135万kcal/n

        3、设计日总蓄冰冷负荷1199万kcal/n

        蓄冷量/空调总容量=38.25%

        在该蓄冰比例下,已达到下列目的:

        (1)电价高峰时段7:00~11:00不开制冷主机,只用融冰。

        (2)主机装机(运行)容量可比峰值装机(运行)容量降低至266/372=71%

        (3)接近国内已建工程的常用比例,如西北电网调度通信大楼的该比例为33.6%,其他工程均在33%左右。

        4、主机装机容量可从372万kcal/n降至266万kcal/n

        5、蓄冰槽净体积1199万/4万=300m3

        6、设计日总热负荷1539万kcal/n

        7、蓄热水池的净体积V=1539×104/103(70-40)=513m3

    (六)补充方案

    该方案为冰蓄冷方案与风冷热泵方案的结合,夏天同方案七的蓄冰系统,冬天主机采用风冷热泵,容量为186万kcal/n

    (七)方案比较意见

        1、补充方案由于投资较高,设备设置重复,系统仍然复杂,且得不到享受高耗能电价的优惠政策,优点不突出。

        2、风冷热泵方案与蓄冷蓄热两方案经过一段时间的考察、专家咨询和论证,认为都是技术成熟,理论可靠的方案。它们的区别在于:风冷热泵方案,有较长期的实践经验、运行可靠、系统简单、操作方便,但装机容量较大,效率低于水冷主机,价格高于水冷主机。不能享受峰谷电价差和其配套电价政策。蓄冷蓄热方案是新兴技术,国内运行实践时间较短其工程数量也较风冷热泵或燃气锅炉方案少得多。蓄冷蓄热方案目前电力部门使用多一些:如北京的国家电网设计中心、国家电力调度中心及成都华能大楼及待建的明星电力大厦等。

        3、蓄冷蓄热方案饕梢允≡诵械绶押徒档椭骰踝叭萘俊F渚帽冉喜糠至砑桨秆芯俊M怀鲇呕菡呶聪硎芊骞鹊缂鄄钣窒硎苄陆ǜ吆哪懿飞玫绲缂邸F溆呕荼戎凳牵?/P>

        夏天丰水期高峰电每度电0.9172元0.7111元

        夏天丰水期低谷电每度电(高耗能)0.0787元

        相差11.6倍(9倍)

        冬天枯水期高峰电1.162元(0.9314元)

        冬天枯水期低谷电0.1207元

        相差9.6倍(7.7倍)

        行业认为峰谷电价差3倍可选冰蓄冷,现已到7~9倍,经济效益是明显的。

        但蓄冷蓄热方案系统较为复杂,要求其自控必须可靠,且要谨慎对待冰槽及水池的建造,必须保证其保温及防漏水工程的质量。

     

     

     

     

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