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中央空调更新改造
日期:2016-09-18 10:31:43

    一般认为中央空调系统能耗占建筑总能耗的50%~60%,盛庐通过建筑能耗管理平台系统对中央空调的能耗进行监测和分析,可以得到目前建筑中央空调系统能耗的精确数据,结合中央空调系统的日常管理方式和用户端情况,可以分析系统是否具备节能改造的条件及节能量空间的大小。目前中央空调形式主要有风管式冷/热水机组系统和变冷媒流量(VRV)系统。中央空调系统节能改造的措施主要包括冷热源主机改造、冷冻水泵和冷却水泵的变频改造、中央空调系统末端改造和智能控制技术应用等几种方式较为常见。

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盛庐提供的中央空调系统节能改造方案

一、中央空调系统冷热源主机改造方案

由于绝大多数中央空调冷热源机房容量偏大,单台机组的负荷率一般在60%以下,作为系统耗能最大的部分,盛庐提供以下三种节能改造技术:

1)空调主机变频控制技术

由于冷水机组99%以上的时间在部分负荷工况下运行,而在部分负荷下,变频式离心

机组的效率提高,因此空调主机变频控制技术一般用于离心式冷水机组的改造。变频控制还可以提高机组功率因数,优化机组启动碰触,避开喘振点,提高机组可控性。

2)增加变容量小机组的改造技术

采用中央空调进行供冷的大型机组设备,运行成本较高,对建筑物内各用户的工作时间

统一性有严格要求。在系统低负荷时会导致大马控小车的现象,通过设备台数的运行控制并不能满足安全高效运行的情况,因此简单地按容量大小确定运行台数不一定是最节能的方式。盛庐在机房节能改造工程中通过增加变容量小机组,采用冷热源设备大、小搭配的设计方案并辅以群控方式,合理地确定运行模式,取得了较好的节能效果。  

3)更换高效空调主机的改造方案

在特定的项目案例中,由于主机设备运行周期长,机组运行能耗过大,效率过低的情况下,采取更换高效空调主机是一种立竿见影、节能效益显著的节能改造方案。这类改造工程一般工程量大,水系统、输出系统、末端改造可以同时进行,也可以只针对主机设备进行更换。盛庐与海尔空调达成战略合作,在更换空调主机的项目中推广海尔磁悬浮空调机组,海尔磁悬浮机组具有如下特点:

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① 节能高效 低运行费用

磁悬浮压缩机技术:机组采用磁悬浮压缩机技术、直流变频控制技术、无油润滑等先进技术,产品效能有了很大的提高。机组部分负荷最高能效比达26,综合能效比最高可达到12.58。

自由式容量调节:机组采用直流变频技术,压缩机的转速随着负荷的变化可实现能力在2~100%内无级调节,优化机组能耗。

换热效率高:缺列布局保证机组各流路冷媒分布均匀,并且每组换热器以合理角度排列,同时具备高性能换热管,有效提升换热效率。

② 稳定可靠 维保费用低

航空合金材料:机组压缩机的运动部件采用航空合金材料与航空发动机涡轮设计,共智能多级可靠性控制,可保证机组在任何情况下(包括断电等)都能够自动处理突发问题,运行安全稳定。

高效无摩擦:使用先进的磁轴承技术,实现机组的无油运行,完全避免常规压缩机的高摩擦损失,润滑油的管理与控制确保了卓越的能效及可靠、长期的无磨损运行。

抗喘振:压缩机控制模块中提供了压缩机安全运行的控制曲线,通过实时监测压缩机的运行状态,计算判断后对转速进行及时调整,确保压缩机始终运行在安全区域内。

寿命更长:压缩机由航空等级的铝制铸件及高强度的热塑电子外表制造而成,可以长期高效运行,比普通机组寿命长15年。

磁悬浮多机头产品,运行可靠性高:磁悬浮多机头产品采用智能后备运转技术,当一个机头故障停机或检测维修,其它未运转机头开始运行,可实现不停机维护。

③ 安装简便 施工费用低

电网无冲击:启动电流低,单台压缩机仅2A启动电流,无需软起动器,在节省约数十万元变压设备投入成本的同时对电网无冲击。

380v通用电源:开机仅需2A的低启动电流,380v通用电源,无需单独申请高电压电源,免去繁琐审批流程,节省安装成本。磁悬浮机组无油路系统,免维护,节省运营成本。

④ 性能卓越 高舒适性

控温精确:采用磁悬浮变频压缩机,机组可实现2%~100%负荷连续智能调节,出水温度控制程度±0.1℃,温度波动小,舒适性高。

静音无振动:磁悬浮轴承使得运动部件完全悬浮,压缩机内完全无摩擦运行,结构震动接近口,运行噪音低,无需昂贵的减震配件。

绿色环保:机组采用环保冷媒R134a,对臭氧层损耗值(ODP)为0,属正压型冷媒,避免了系统混入空气的危险。

 

二、冷冻水泵和冷却水泵变频改造方案

对中央空调系统的冷冻水泵和冷却水泵进行变频改造,具有改造方便、成本低的特点,是中央空调节能改造过程中的主要方案和措施之一。对于水系统,水泵采用变速控制比采用水泵台数控制更节能。一般情况下水泵转速可采用定压差方式进行控制,可取水泵环路中各远端支管上有代表性的压差信号。当有一个压差信号未能达到设定要求时,提高水泵的转速直到满足为止。反之,如果所有压差信号都超过设定值则降低转速。中央空调系统水泵采用变频控制,可以根据空调负荷实时调整冷冻水、冷却水流量减少系统能耗,还可以降低泵系统的损耗,提高设备使用寿命。

 

三、中央空调系统末端改造方案

中央空调系统的末端改造一般采用末端风机的自动调速技术。一般情况下,空调系统末端风机是在额定全压下运行。工作场所的风速、风压和风量的调节都是通过调整挡板开合度实现的。这不仅浪费了大量的电能,而且还使风机电机总是高速运转,使得风机和其他机械传动器件的使用寿命缩短。变风量末端装置根据室内负荷的变化,动态调节风机转速、改变送风量,以此达到节能目标。风机变速可以采取的方法有定静压控制法、变静压控制法和总风量控制法。

 

四、智能控制技术的应用

中央空调系统是一个多变量、复杂的、时变的系统,其过程要素之间存在严重的非线性、大滞后及强耦合关系。中央空调系统节能改造工程中采用主机智能控制技术,对能耗最大的空调主机采用冷量优化控制方式,确保主机在高效区域运行。根据空调末端负荷的变化,实现空调主机与冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及空调末端等设备的联锁控制和启停,在保证设备安全运行的同时节约能源。盛庐建筑机电能耗管理平台系统就具有空调主机智能控制功能,智能控制技术是新建成项目客户优先采用的中央空调节能技术。

 

五、变冷没媒流量(VRV)中央空调改造技术

变冷媒流量(VRV)中央空调系统自大规模在中国开展商业应用已近20年,并且已经进入更新改造时期。VRV中央空调系统的更新改造由于存在冷媒配管的拔卸与重新安装工程量巨大、建设周期长、影响现有业主正常工作、破坏原有建筑内装结构等问题,一直令很多业主惶而却步。针对这一现状,大金、日立、海尔等设备厂家为客户着想,开发生产了更新改造影响面小的VRV更新机产品,应用领先的技术使得一定条件下原配管及线路可充分再利用,无需拆装建筑物吊顶等新辅设管路,节省工作量更节约耗材,让旧系统充分发挥潜在价值,更新改造机的优势表现为如下几点:

① 配管、配线的自适应技术

配管、配线的自适应技术简单地说就是更新机系统室内外机连接的铜管在管经选择方向自由度更高,使得沿用的原系统配管可以适用的系统容量范围更广,即使空调负荷变化而导致空调系统容量打容时仍然可以保留沿用原配管、沿用原系统的配线,可应对更大容量的新系统,使得更新系统时能够轻松实现扩容。

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② 按需改造、灵活适应室内空间环境

由于空间环境需求的变化导致的空间结构、负荷或功能较之前有大的改变,从而原有的空调容量明显不足,空间环境舒适度无法满足现有需求。通过更新机的改造,能够按实际需求调整空调配置,更好满足空间环境要求。

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③  运行温度范围宽广、适用更大区域范围和更严酷的气候条件

通过新的技术升级和更新,空调系统运行温度范围更广,制冷温度范围最高可达50℃,能灵活适用于更大区域范围和更严酷的气候条件,确保系统高效可靠运转。

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④ 灵活配管技术、改造更便捷

更新机灵活便利的配管技术不仅轻松应对目前的布局条件,即使需要调整现有空间布局条件而改变空调系统,也能应对自如。

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⑤ 施工便捷、减少工作量、减少业主投资费用

工作量减少,作业时间大大缩短,同时管材可以再利用,投资费用节省,系统可充分利用原冷媒管路条件、减少拆卸、重新安装的复杂工程量之余,更节省了管路的拆装费用、管材费用,同时也节省了布袋等装饰装修的拆装费用,避免产生大量废弃物,更环保更节约。

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⑥ 配管自动清洁技术、保障改造工程质量

旧系统的配管中可能会留有一些原系统中的冷冻机油和杂质,会对新的R410A系统运行造成不利影响。更新机系统通过配管自动清洁技术可对既有配管清洁,捕捉系统内酸性杂质并平燥系统,保障系统改造完成后高效稳定的运转。

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