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1、精选优质文档-倾情为你奉上广东省人民医院整体节能改造方 案 书（第二部分 中央空调节能改造系统）上海康诺能源技术有限公司二零零八年十二月五日目 录第一章 主体楼中央空调系统节能方案设计与经济性分析2一.设计依据2二.主体楼中央空调系统节能方案设计2第二章 英东楼中央空调系统节能方案设计与经济性分析4一.设计依据4二.英东楼中央空调系统节能方案设计4三.英东楼中央空调系统节能改造经济性分析8第三章 保健楼中央空调系统节能方案设计与经济性分析10一.设计依据10二.保健楼中央空调系统节能方案设计10三.保健楼中央空调系统节能改造经济性分析13第四章 中央空调节能改造系统可行性评估与经济性小结16第
2、五章 CECS-1中央空调智能系统简介24一、CECS-1中央空调智能控制系统简介24二、CECS-1中央空调智能控制系统特点24第六章 附件26一、英东楼中央空调节能改造系统工艺流程图26二、保健楼中央空调节能改造系统工艺流程图26三、英东楼中央空调节能改造系统设备平面布置图26四、保健楼中央空调节能改造系统设备平面布置图26第一章 主体楼中央空调系统节能方案设计与经济性分析一.设计依据l 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005l 建筑给水排水设计规范规范 GB50015-2003l 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003l 全国民用建筑工程设计技术措施 2003版二.
3、主体楼中央空调系统节能方案设计主体楼中央空调系统设备清单见下表：表1-1 主体楼中央空调制冷系统设备清单设备名称品牌规格数量离心机约克制冷量667RT3台离心机约克制冷量410RT1台冷冻水泵ITT功率75kW4台冷冻水泵ITT功率37.5kW3台冷却水泵ITT功率75kW4台冷却水泵ITT功率45kW2台冷却塔2台根据对医院的中央空调系统设备运行情况分析，发现系统冷却塔冷却效果较差，在当天湿球温度仅为28情况下，冷却水出水温度达33.7-38.9，而正常情况下，冷却水32-37，冷却塔冷却效果明显不足。因此，拟对主体楼中央空调系统进行以下节能改造：1、更换全部冷却塔填料，提高冷却塔散热效率，
4、从而提高主机制冷效率。一般而言，冷却水温度降低1，冷水机组效率可提高3%。2、采用VAV空调箱变风量控制技术，对门诊楼空调箱进行改造。门诊楼原空气调节系统采用1个空调箱控制多个区域（房间），每个房间无法单独控制。图1-1 VAV空调系统采用VAV技术后，每个房间温度可单独控制，在该房间不需要冷量时，可关闭该房间空调系统，从而降低无效冷量消耗。三.主体楼中央空调系统节能改造经济性分析1、改造前能耗分析表1-2 主体楼中央空调制冷系统节能改造前能耗分析改造前中央空调系统制冷费用名义出力部分负荷平均出力设备全年平均效率年运行费用(kW)(kW)kW/kW万元冷水机组847929685.6222.1冷
5、冻水泵263118144.8冷却水泵263118144.8冷却塔风机6036113.7总费用/万元325.4备注：以上计算基于制冷平均电价0.79元/kWh。2、改造后能耗分析表1-3 主体楼中央空调制冷系统节能改造后能耗分析改造后中央空调系统制冷费用名义出力部分负荷平均出力设备全年平均效率年运行费用(kW)(kW)kW/kW万元冷水机组847929686.1211.3冷冻水泵263118144.8冷却水泵263118144.8冷却塔风机6036113.7总费用/万元314.6备注：以上计算基于制冷平均电价0.79元/kWh。3、优化后中央空调系统经济性分析原系统年制冷运行费用为325.4万元
6、，改造后，年运行费用降为314.6万元，年节约运行费用10.8万元，节约耗电13.7万度。第二章 英东楼中央空调系统节能方案设计与经济性分析一.设计依据l 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005l 建筑给水排水设计规范规范 GBJ 15-97l 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003l 全国民用建筑工程设计技术措施 2003版二.英东楼中央空调系统节能方案设计英东楼中央空调系统设备清单见下表：表2-1 英东楼中央空调制冷系统设备清单设备名称品牌规格数量螺杆机日立制冷量100RT6台冷冻水泵肯宝来功率22kW7台冷却水泵肯宝来功率15kW7台冷却塔3台根据对英东楼的中央空调
7、系统设备运行情况分析，发现冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔严重老化，效率低下，经现场实际测试，日立冷水机组效率仅为3.6（测试当天环境温度为35度）。另外，中央空调系统中各设备都是人工开停，彼此之间并没有协调运行；在系统部分负荷运行时，系统并不会协调有序的卸载。综合空调箱和新风系统问题较多，导致室内出现过冷和凝结水现象。并由于存在的以上问题，导致制冷费用高。因此，拟对英东楼中央空调系统进行以下节能改造：1、 将原制冷效率低下的6台100RT日立冷水机组更换为3台制冷效率高达5.48的200RT美国开利高效冷水机组。更换后，制冷系统容量为600RT，与原有制冷容量600RT完全匹配，符合制冷
8、系统容量要求。图2-1 美国开利高效冷水机组表2-2 216RT美国开利高效冷水机组设备参数制冷量 kW696输入功率 kW127蒸发器流 量 m3/h120水压损失 kPa73接管尺寸DN125冷凝器流 量 m3/h141水压损失 kPa84接管尺寸DN150外观长 mm4278宽 mm980高 mm1941机组重量 kg29832、 将原输送效率低下的冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔全部拆除，更换为3台高效冷冻水泵、3台高效冷却水泵、3台高效冷却塔。表2-3 冷冻水泵参数流 量 m3/h132扬 程 m34功 率 kW22表2-4 冷却水泵参数流 量 m3/h155扬 程 m28功 率 kW22
9、表3-5 冷却塔参数标准水量 m3/h155塔体扬程 m4.1马达功率 kW5.5更换后，制冷系统中冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔均为高效设备，制冷系统流程图如下：图2-2 英东楼制冷系统流程图3、 增加一套CECS-1中央空调智能控制系统，将水泵变频、台数控制与集中控制技术相结合，全面采集系统运行参数，结合自适应PID精确控制算法与模糊控制理论，将制冷系统中的冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机等所有设备全部集中控制。根据负荷变化自动调整、分配各设备的出力，可极大的提升中央空调系统的运行效率，解决中央空调系统难以协调运行的难题。图2-3 英东楼CECS-1中央空调节能控制系统原理图
10、另外，该控制系统可自动记录制冷系统运行参数，而且可通过电脑对该系统进行实时远程监控，从而降低操作人员劳动负荷。4、 针对K1-1、1-2综合空调箱，采用VAV新风控制技术，根据CO2浓度传感系统可自动感知室内人员流动情况，自动调整新风风量；增加回风温度自动控制系统，从而大幅降低无效冷量消耗。图2-4 英东楼CECS-2新风智能控制系统原理图5、 针对K1-3、1-4综合空调箱，增加回风温度自动控制系统，从而大幅降低无效冷量消耗；将综合空调箱送风口更换为可调送风口，解决室内温度过低切无法调节的难题，降低无效冷量消耗；采用风机定压变频控制技术，在系统冷负荷较小的时候自动降低风机转速，降低空调箱电机
11、耗电。6、 针对25台新风空调箱，采用新风送风温度自动控制技术，根据送风温度传感系统自动调整冷冻水系统给水量，大幅降低无效冷量消耗；同时解决因新风送风温度过低而导致的室内新风口结露问题。 7、 采用外窗玻璃贴膜技术，击退热浪，调节室温，夏天阻隔70%以上的太阳光辐射热，冬天防止室内热能散发外流，减少空调、暖气负荷。三.英东楼中央空调系统节能改造经济性分析1、中央空调制冷系统改造前能耗分析表2-2 英东楼中央空调制冷系统节能改造前能耗分析改造前中央空调系统制冷费用名义出力部分负荷平均出力设备全年平均效率年运行费用(kW)(kW)kW/kW万元电制冷主机211010044.0102.5冷冻水泵13
12、2 94 135.5冷却水泵90 65 124.6冷却塔风机33 26 110.0总费用/万元172.6以上计算基于制冷平均电价0.79元/kWh。2、中央空调制冷系统改造后能耗分析表2-3 英东楼中央空调制冷系统节能改造后能耗分析改造后中央空调系统制冷费用名义出力部分负荷平均出力设备全年平均效率年运行费用(kW)(kW)kW/kW万元电制冷主机（无CECS-1）227010105.574.0电制冷主机（有CECS-1）227010106.168.0冷冻水泵6653120.3冷却水泵6650118.8冷却塔风机171315.1总费用/万元112.1以上计算基于制冷平均电价0.79元/kWh。3
13、、中央空调制冷系统节能改造经济性分析原中央制冷系统主机年运行费用为102.5万元，更换主机后制冷运行费用降为74.0万元，年节约制冷费用28.5，年节约耗电36.1万度。原中央制冷系统冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔年运行费用为70.1万元，更换冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔，且增加CECS-1中央空调节能控制系统后，运行费用降为38.1万元，年节约运行费用32.0，年节约耗电40.4万度。英东楼制冷系统整体运行费用由原172.6万元降低至112.1万元，年节约运行费用60.5万元，年节约耗电76.5万度。4、新风系统节能改造经济性分析英东楼中央制冷系统改造后年运行费用为112.1万元，新风系统的节能改
14、造是在此基础上展开的。对4台综合空调箱及25台新风空调箱改造后，可降低制冷系统10%的冷负荷，年节约制冷系统运行费用11.2万元，年节约耗电14.2万度（降低空调箱风机耗电及节约采暖耗油，由于数额不大，不纳入经济性评估）。5、窗玻璃贴膜节能改造经济性分析英东楼中央制冷系统改造后年运行费用为112.1万元，玻璃贴膜技术的节能改造也是在此基础上展开的。对英东楼南向和西向玻璃采用贴膜技术后，可降低制冷系统负荷的6 %，年节约制冷系统运行费用6.7万元，年节约耗电8.5万度（降低风机盘管、空调箱风机耗电及节约采暖耗油，由于数额不大，不纳入经济性评估）。第三章 保健楼中央空调系统节能方案设计与经济性分析
15、一.设计依据l 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005l 建筑给水排水设计规范规范 GBJ 15-97l 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003l 全国民用建筑工程设计技术措施 2003版二.保健楼中央空调系统节能方案设计保健楼中央空调系统设备清单见下表：表3-1 保健楼中央空调制冷系统设备清单设备名称品牌规格数量直燃机远大制冷量410RT2台冷冻水泵广一泵功率55kW3台冷却水泵广一泵功率55kW3台冷却塔2台根据对保健楼的中央空调系统设备运行情况分析，发现冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔严重老化，效率低下，直燃溴化锂采用柴油作为燃料，运行费用高。另外，中央空调系统
16、中各设备都是人工开停，彼此之间并没有协调运行；在系统部分负荷运行时，系统并不会协调有序的卸载。因此，针对保健楼的实际情况，拟进行以下节能改造：1、 将保健楼原制冷效率仅为1.3的2台400RT远大直燃溴化锂冷水机组更换为制冷效率为5.5的2台400RT美国开利高效离心水冷冷水机组。图3-1 美国开利高效离心水冷冷水机组表3-2 400RT离心水冷冷水机组设备参数制冷量 kW1406输入功率 kW257蒸发器流 量 l/s67.2水压损失 kPa104.3接管尺寸DN200冷凝器流 量 l/s80.9水压损失 kPa86.3接管尺寸DN200外观长 mm4172宽 mm1707高 mm2073机
17、组重量 kg60832、 采用离心变频技术，对其中1台400RT离心冷水机组进行变频。变频后，以400RT离心冷水机组作为部分负荷补充，而其它机组保持满负荷运行，从而提高制冷系统整体运行效率。3、 将原输送效率低下的冷冻水泵、冷却水泵全部拆除，更换为3台高效冷冻水泵、3台高效冷却水泵。表3-3 冷冻水泵参数流 量 m3/h266扬 程 m40功 率 kW37.5表3-4 冷却水泵参数流 量 m3/h320扬 程 m28功 率 kW30更换后，制冷系统中冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵均为高效全新设备，制冷系统流程图如下：图3-2 保健楼制冷系统流程图4、 增加一套CECS-1中央空调智能控制系统，
18、将水泵变频、台数控制与集中控制技术相结合，全面采集系统运行参数，结合自适应PID精确控制算法与模糊控制理论，将制冷系统中的冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机等所有设备全部集中控制。根据负荷变化自动调整、分配各设备的出力，可极大的提升中央空调系统的运行效率，解决中央空调系统难以协调运行的难题。图3-3 保健楼CECS-1中央空调节能控制系统流程图通过该节能控制系统，可对制冷系统进行实时远程监控，从而降低操作人员劳动负荷，提升工作效率。另外，该控制系统可自动记录制冷系统运行参数，生成日报、月报、年报报表。 三.保健楼中央空调系统节能改造经济性分析1、保健楼中央空调制冷系统改造前能耗分析表3-
19、5 保健楼中央空调制冷系统节能改造前能耗分析改造前中央空调系统制冷费用名义出力部分负荷平均出力设备全年平均效率年运行费用(kW)(kW)kW/kW万元电制冷主机281410141.5228.7冷冻水泵11075128.4冷却水泵11075128.4冷却塔风机302419.1总费用/万元294.5以上计算基于制冷平均电价0.79元/kWh2、保健中央空调制冷系统改造后能耗分析表3-6 保健楼中央空调制冷系统节能改造后能耗分析改造后中央空调系统制冷费用名义出力部分负荷平均出力设备全年平均效率年运行费用(kW)(kW)kW/kW万元电制冷主机（无CECS-1）281410145.182.1电制冷主机
20、（有CECS-1）281410146.368.6冷冻水泵7548118.3冷却水泵6039114.8冷却塔风机221816.7总费用/万元108.4以上计算基于制冷平均电价0.79元/kWh。3、中央空调制冷系统节能改造经济性分析更换主机经济性：原中央制冷系统主机年运行费用为228.7万元，更换主机后制冷运行费用降为82.1万元，年节约制冷费用146.6万元，年节约柴油304.8吨，增加耗电103.9万度。更换配套水泵及增加离心变频、智能控制系统经济性：原中央制冷系统主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔年运行费用为147.9万元，更换冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔，且增加离心变频、CECS-1中央空调
21、节能控制系统后，运行费用降为108.4万元，年节约运行费用39.5万元，年节约耗电50.0万度。保健制冷系统整体改造经济性：制冷系统运行费用由原294.5万元降低至108.4万元，年节约运行费用186.1万元，年节约柴油304.8吨，年增加耗电53.9万度。第四章 中央空调节能改造系统可行性评估与经济性小结改造对象原系统节能改造内容可行性评估经济性评估主体楼冷却塔填料老化严重、换热效率差，严重影响主机制冷效率。对冷却塔进行改造，对其填料全部进行更换。填料更换施工难度低、可行性高。年节约能源费用：10.8万元。年节约耗电：13.7万度。英东楼原制冷系统为效率仅为3.6的6台100RT日立冷水机组
22、将原冷水机组更换为制冷效率为5.5的3台200RT美国开利高效冷水机组。新购置高效冷水机组、实施简单、运行可靠。年节约能源费用：28.5万元。年节约耗电：36.1万度。水泵分散、老化、效率低下。将原输送效率低下的冷冻水泵、冷却水泵更换为高效水泵。新购置高效水泵、实施简单、运行可靠。年节约能源费用：32.0万元。年节约耗电：40.4万度。冷却塔老化、效率低下。将原散热效率较差的冷却塔更换为新型高效冷却塔。新购置高效冷却塔、实施简单、运行可靠。空调主机及水泵的运行都需人工开停、各设备之间不能协调运行、系统运行效率低。增加一套CECS-1中央空调智能控制系统，将冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔全
23、部集中控制，提升制冷系统整体运行效率。CECS-1中央空调智能控制系统先进成熟可靠，已经成功应用于多家医院。新风风量无控制，无法根据室内人员数量自动削减新风量。采用VAV新风控制技术，自动调整新风送风量，大幅降低无效冷量消耗及新风空调箱电机功率。根据CO2浓度自动调节新风量，技术成熟可靠。年节约能源费用11.2万元，年节约耗电14.2万度。新风送风温度无控制，室内新风口易结露。采用新风送风温度自动控制技术，根据送风温度传感系统自动调整冷冻水系统给水量，大幅降低无效冷量消耗，解决室内新风口结露问题。 根据新风送风温度自动调节冷冻水量、技术成熟可靠。部分房间室内温度过低，舒适性差。将综合空调箱送风
24、口更换为可调送风口，解决室内温度过低问题，降低无效冷量消耗。新购置可调节散流器替换原散流器，实施简单、运行可靠。阳光日照热负荷大。采用外窗贴膜技术，降低室外热量导入。施工对室内正常工作影响度小，可行性高。年节约能源费用6.7万元，年节约耗电8.5万度。保健楼 原制冷系统为效率仅为1.3的2台400RT远大直燃溴化锂冷水机组。更换为制冷效率为5.5的2台400RT美国开利高效离心水冷冷水机组。新购置高效离心机组、简单可靠。年节约能源费用：146.6万元。年增加耗电：103.9万度。年节约柴油：304.8吨离心水冷机组部分负荷运行效率低。采用离心变频技术、对其中1台400RT离心冷水机组进行变频、
25、提高离心水冷冷水机组部分符合效率。离心变频技术先进、成熟、可靠，可行性高。年节约能源费用：39.5万元。年节约耗电：50.0万度。水泵老化、效率低下。将原输送效率低下的冷冻水泵、冷却水泵更换为高效水泵。新购置高效冷却塔、实施简单、运行可靠冷却塔填料老化严重、换热效率差，严重影响主机制冷效率。对冷却塔进行改造，对其填料全部进行更换。填料更换施工难度低、可行性高。空调主机及水泵的运行都需人工开停、各设备之间不能协调运行、系统运行效率低。增加一套CECS-1中央空调智能控制系统，将冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔全部集中控制，提升制冷系统整体运行效率。CECS-1中央空调智能控制系统先进成熟可靠
26、，已经成功应用于多家医院。中央空调系统节能改造经济性小结年节约能源费用：275.3万元。年节约耗电：59万度。年节约柴油：304.8吨。第五章 CECS-1中央空调智能系统简介一、 CECS-1中央空调智能控制系统简介冷水机组制冷效率随着水流量的增加而增加，而水泵输送效率随着水流量的增加而减小，因此我们要系统始终工作在效率综合曲线的最佳工作点上。为此，中央空调智能控制系统全面采集系统运行参数，将冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机等所有设备全部集中控制，动态追踪系统最佳工作点，整体降低系统能耗。图 4-1 CECS-1中央空调智能控制系统工作原理图二、 CECS-1中央空调智能控制系统特点
27、l 操作方便：大屏幕液晶，图形、汉字显示功能强大、操作方便；可快捷显示系统的运行参数：进出冷冻水温度、进出冷却水温度、机组状态、机组运行模式、机组运行小时数、设定温度、系统的状态等。l 功能先进：能与冷水机组、上位机进行通讯，控制整个系统运行，节能效果显著。全面采集气象和系统运行参数，将自适应PID精确控制算法与模糊控制理论相结合，集中控制所有冷热源机组、冷冻（热）水泵、冷却水泵和冷却塔风机等设备。根据外界气候和系统负荷的变化，不仅自动调整、分配各冷热源机组、冷冻（热）水泵、冷却水泵和冷却塔风机等设备的出力，而且自动调整冷冻水出水温度，最到限度的提升系统运行效率。l 可靠性高：强大的自动诊断功
28、能可确保您在使用系统时毫无后顾之忧。中央空调节能控制系统可以快速检测系统内所有设备，监视系统运行，一旦系统故障，即可发出警报给出故障处理信息，鉴别故障危害程度并决定系统继续工作或强制停机维护。与其它普通变频控制系统比较项目一般变频节能系统CECS中央空调节能控制系统节能依据u 供回水压差或压差u 室外环境温度u 供回水压差u 供回水温差节能手段u 水泵、风机变频u 设备启停、均衡时间u 空调水温控制u 水泵风机变频与台数控制相结合u 分配机组出力、均衡时间节能效果u 水泵能耗下降、整体能耗可能上升u 最不利末端使用效果可能变差u 整体能耗下降u 整体使用效果不变一般变频节能控制系统盲目的追求水系统最大节能而过度降低系统水流量，导致整体能耗上升、末端使用效果变差；同时导致不必要的：冷冻水低温、低流量保护，冷却水高温、低流量保护，降低了系统的可靠性。第六章 附件一、英东楼中央空调节能改造系统工艺流程图二、保健楼中央空调节能改造系统工艺流程图三、英东楼中央空调节能改造系统设备平面布置图四、保健楼中央空调节能改造系统设备平面布置图专心-专注-专业