南京某賓館中央空調系統的節能改造分析

摘 要:本文對南京某賓館空調系統節能改造項日進行分析，總結了對使用年限較長、建筑能耗較大的既有建筑空調系統進行節能改造的技術經驗，然后通過對南京部分使用年限較長賓館的調查，總結改造經驗。

關鍵詞:建筑能耗 節能 中央空調

中圖分類號:TU831文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(b)-0015-01

目前空調耗能已經達到建筑能耗的50%以上，空調系統所消耗的能源總量已超過我國一次能源總量的20%[1]。雖然大量的新建建筑在設計中都采用了先進的節能技術，使得賓館的能源使用效率不斷得到提高。但是，對于那些已經使用較長時間的既有建筑呢？

本文主要從技術方面分析南京某運行10余年的星級賓館的中央空調系統的節能技術改造過程，旨在總結該項目中獲得的寶貴經驗，為同類建筑的節能改造提供參考和借鑒。

1 項目對象概述

1.1 建筑概述

該賓館建成于1998年，建筑面積8700.6m2，空調面積5534m2。改造前空調采暖系統每年消耗原煤750.2噸，輕柴油l1.3噸，電126.7萬kWh，費用總計138.8萬元。賓館每年總運行費用為689.5萬元，空調系統運行費用占全年總運行費用的20.13％。

1.2 原中央空調系統介紹

(1)主要設備。賓館原中央空調系統采用兩臺離心式冷水機組，單臺制冷量580kW;三臺離心式冷凍水泵，單臺水泵流量為90m3/h，揚程43.5m;兩臺冷卻水泵，單臺水泵流量為155m3/h，揚程60m。

(2)運行狀況。原空調系統在制冷時，一般只開一臺冷水機組、一臺冷凍水泵、一臺冷卻水泵、一臺冷卻塔。由于用鍋爐供熱，因此制冷機組冬季停用。

2 測試診斷

對賓館空調系統進行節能改造前，必須先對原系統的運行狀況進行全面的調查和數據采集。通過數據分析，找出其中存在的問題，制定改造方案。

2.1 測試診斷內容

(1)冷源設備測試。分別對賓館的冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵等各主要設備進行實測。測定的內容包括:在不同時間、不同負荷率下冷水機組的耗能量，冷凍水和冷卻水的進出水溫度、流量，冷水機組的耗功量、制冷量及其能耗比，冷卻塔的換熱效率等。

(2)水系統的測試。空調系統的冷凍水系統、冷卻水系統測試包括阻力測試和水質化驗。

(3)空調末端測試。該賓館客房內安裝的是風機盤管，新風自然滲入。測試內容是風機盤管的送風量、送風溫度、送風速度及室內溫度分布情況。

2.2 項目測試匯報

(1)冷水機組測試結果。在測試期間，機組運行穩定，實測數據為:工作電流為138 A，電壓為380V，冷凍水出口溫度為7.2℃，冷卻水進口溫度為25.3℃，冷凍水流量為120m3/h。

根據測試發現實際運行中的功率與機組銘牌標定值有差別，詢問得知業主通過在運行中控制電流量來減小制冷量。測量發現流量波動不大，通過測量冷凍水進、出口溫度和流量，可以計算得出機組制冷量為410kW，機組耗功為95kW。

(2)水系統測試結果。冷凍水系統管路由于使用年限長，管道內部部分生銹，這樣會污染冷凍水系統和增加系統運行阻力。同時，冷凍水系統管路外部保溫層的效果也隨著運行時間的增加而下降。

(3)風機盤管測試結果。每個客房內風機盤管的布置形式是立式，暗裝于房間窗臺下。測試發現房間的供冷量不足，夏季室內氣流組織不合理，使得房間內溫度不均勻，距離出風口1.5m的地方，溫度上升較大，影響空調效果。

3 改造方案

根據上述的測試診斷結果，經過分析提出以下幾個重點改造內容。

3.1 更換冷水機組

3.1.1 冷水機組替換的原因

1)故障率高。2)靈活性差。3)余量過大。4)制冷劑R11的影響。

3.1.2 冷水機組替換的類型選擇

在冷水機組選擇中，經過對幾種方案的比較，決定采用高效的螺桿式冷水機組和冷卻水回收裝置。原因:(1)螺桿式冷水機組的制冷量調節范圍大，可以在10％～100％范圍內進行無級能量調節。(2)計算賓館的最大負荷為657kW，而螺桿式冷水機組的范圍為290 kWh～3000kW[2]，適用于中型的空調制冷系統。(3)原計劃采用熱泵機組，但由于賓館已擁有鍋爐，若采用熱泵機組，該部分設備便會空置。

3.1.3 冷水機組替換的最終確定

利用鴻業負荷計算軟件計算出賓館總冷負荷為656.9kW。依據計算出的賓館總冷負荷選擇一臺制冷量為698kW的冷水機組。原系統冷水機組采用一用一備，而本次改造為了不造成浪費，只選擇了一臺機組。在測試中，發現系統的冷凍水泵和冷卻水泵也存在容量過大的現象。因此在更換制冷機組后，為了使各系統之間能夠合理匹配，不至于造成能源的浪費，按流量重新設計了冷凍水系統和冷卻水系統。選用兩臺冷凍水泵和兩臺冷卻水泵，單臺冷凍水泵流量為100m3/h，揚程32m;單臺冷卻水泵流量為130m3/h，揚程24m。

3.2 設置節能監控系統

由于賓館初次設計時，空調系統未采用自控系統進行運行管理，基本為人工手動控制，造成設備運行中存在較大的能源浪費。改造中，提出了以下幾個節能監測控制方案:對于冷水機組，控制機組的起停，監測系統的運行，發現故障時，可立即向監測人員報警，緊急時刻可自動停機，保護機組;當用戶冷量改變時，機組可自動調節制冷量范圍;控制水系統，將冷卻水泵和冷凍水泵與冷水機組進行聯動控制，以保護機組正常運行;房間內風機盤管系統采用多檔調節方式。

3.3 管理人員培訓

賓館經過節能改造以后，設備趨于自動化和復雜化，這就對設備運行管理人員提出了更高的要求，因此必須進行管理培訓。培訓內容包括:各工種人員對賓館空調系統改造后的認識與熟悉;操作人員對新設備的操作技術培訓;保養維修人員的維護保養技術培訓;管理人員的能源管理方法培訓以及加強各工種人員的節能意識等。

4 結語

通過對該賓館的改造及對本市部分既有賓館的調查，筆者總結出以下經驗:(1)既有冷熱源設備使用年限長，磨損量大，能耗大，設備產生了嚴重的有形磨損。(2)傳統中央空調系統的設備類型單一、功能簡單，調節性差。(3)空調系統的自控能力差。調查中筆者發現大多數賓館都沒有相應的中央空調自控系統，仍然采用手動調節的調節方式。(4)缺少能量回收裝置。

參考文獻

[1]張天偉，張吉光，韓海濤.空調系統的節能措施[J].制冷與空調.2005，19(1):28～30.

[2]彥啟森.空氣調節用制冷技術[M].北京:中國建筑工業出版社.2010.