系统设计指南 | 如何降低运行费用,减少初期投资?
大温差系统是一个减少空调系统投资,降低能耗的先进观念。大温差的目的是为了优化空调系统各设备间的能耗配比,在保证舒适度的前提下,减少冷量输配的能耗,或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗,同时降低系统投资。大温差可以在冷水侧或冷却水侧实现,也可以在空气侧实现,在实践中可以根据具体项目情况全面采用或仅局部应用。
把70年代的冷水机房与现在机房的能耗进行比较,无论是满载还是部分负荷,当今机房内水泵、冷却塔的装机容量所占的百分比都高于70年代。与冷水机组配套的水泵、冷却塔是否还有进一步下降能耗的可能?答案是肯定的。实施大温差可以有效地优化系统,从而达到运行节能的效果,它不是着眼于系统中的某一设备,而是作通盘的考虑,追求系统效率的提升和初投资的降低。
大温差的系统中,冷水机组可能会承受相对名义工况更严苛的工况,仅看主机能耗可能较名义工况上升,但是系统的其它部份诸如水泵,冷却塔的能耗得以大幅度降低,从而达到系统整体运行节能的目的。
系统要求及建议
低温低流—冷冻水侧
1、冷冻水侧供回水温度与温差的设定要兼顾到冷水机组与末端表冷器的换热效率。
2、可在宽广温度范围内运行的冷水主机。
3、末端表冷器投资及能耗不增加—合理配置低温低流对数温差引起的换热增加≥流量减少导致的换热减少。
高温低流—冷却水侧
1、冷却水侧的供回水温度与温差的设定要兼顾到冷水机组与冷却塔效率及初投资。
2、可在宽广温度范围内运行的冷水主机。
3、冷却塔换热效率提高,尺寸变小—或尺寸不变,可获得更小的逼近度。
水泵与管路系统
1、较小的流量可以选择更小的管路规格,或获得更小的管路阻力,或两者兼顾。
2、较小的流量及扬程,可以选择更小功率的水泵,在满载和部分负荷时均更有利于节能。
3、管路系统的费用可节省25%左右。
低温送风—满足显热量需求前提下有效减少送风量,送风温度通常在7-9℃
1、相对湿度的降低,有效抑制真菌霉菌生长,提高室内空气品质。
2、为保持合适的送风量,建议系统中设置带风机加压的变风量末端装置(VAV),进一步减少建筑电力消耗。
3、风管变小,建筑层高减少;风量小,风机功耗减少,更安静。
4、空气侧的大温差一般需要和冷水侧的低温低流结合来实现。
大温差会引起空调箱表面结露?
合理的设计,是不会引起结露。
空调箱表面温度若低于环境露点温度,会产生结露现象。空调箱的表面温度取决于表冷器下游空气温度。对于水侧、空气侧都是大温差的设计,建议风量可选小一些,送风温度低一些。对空调箱要求保温加厚;送风系统尽量利用回风使空调机房形成正压。
行业案例—上海国际医学中心
上海国际医学中心是上海深化公立医院改革,解决优势医疗学科发展空间的重点工程。该项目与新加坡百汇医疗集团——亚洲最大的高端私立医疗服务机构合作,致力于营造全方位的人性化设施,五星级酒店般的诊疗环境。如何实现既舒适又节能的医疗环境,是医院经营者对空调系统提出的要求。
特灵解决方案
特灵的技术团队从医院行业全年空调负荷特点、空调系统结构、日常运行费用以及上海地区气候等方面综合考虑为医院冷水机房提供了高效冷水主机配合双侧大温差系统的解决方案。
机组运用:采用2台CVHE三级压缩离心式冷水机组及1台RTHD水冷式螺杆冷水机组。夏天及白天满负荷时离心机组运行,满足大冷量需求。冬天及夜间较少负荷时螺 杆机组运行,满足较少冷量需求。
双侧大温差系统设计,达到冷水机房整体节能的效果。
冷冻水侧大温差设计:6℃-13℃冷冻水,降低冷冻水泵运行能耗,降低送风的露点温度,更易于达到医院内部洁净室等功能区域所需特殊温湿度要求。
冷却水侧大温差设计:32℃-40℃冷却水,降低冷却水泵、冷却塔运行能耗,提升冷却塔换热效果。
要提高空调系统的效率,传统的做法是致力于每个部件,而特灵所讨论的方法则注重于整个冷水系统。一些实例表明,最优运行工况不一定就是目前的标准设计额定工况。对于不同的系统,最优运行工况点也可能不同,具体取决于所选取的设备、需求的负荷以及环境状况等。特灵致力于提供更多的系统解决方案给广大设计人员和用户,使整体系统运行按照负荷特性进一步节能,带来更多效益。