1、 特灵空调,中央空调的标志 中央空调项目建议书 特灵空调系统(江苏)有限公司武汉办事处 二OO五年十一月 目 录 一、 方案一 二次泵小温差变流量空调系统方案简介 二、方案二 一次泵大温差变流量空调系统方案简介 三、两种空调系统配置及初投资对比 四、两种空调系统冷冻站夏
2、季运行费用对比 五、两种空调系统综合对比 空调系统设计合理与否,直接影响空调的使用效果、运行的经济性、使用的可靠性、系统的先进性等问题。贵公司厂房夏季总冷负荷约3000TON,针对贵公司的具体情况,现提供两个方案供参考,方案一是采用二次泵小温差变流量空调系统;方案二是采用一次泵大温差变流量空调系统;这两种方案各有其优缺点,详见下文。 一、方案一 二次泵小温差变流量空调系统方案简介 由于以前的冷水机组不能适应冷冻水侧变流量,对于大型的中央空调系统,为了节约能耗,往往采用二次泵系统,即末端侧变流量,但冷水机组冷冻水侧采用定流量方式,变化的水量均从旁通管内直接回到冷水机组
3、这是国内前些年一些大型的空调系统常用的冷冻水循环方式。 冷水机组冷却水侧及冷冻水侧温差一般为5℃,这种小温差的空调系统在国内很常见。 如图所示是一个传统二次泵系统的示意图。机组运行时,一次泵保持定流量。在末端,冷却盘管上安装二通调节阀,使二次水系统在负荷变化时进行变流量调节。二次泵则由系统最远端的压差变化变频调节转速来维持设定的压差值。 旁通管则起到平衡一次水和二次水系统水量的作用。 1、主机配置 中央空调主机采用离心式冷水机组,冷水机组没有适应冷冻水变流量功能,辅助配套设备有冷却塔、一次定流量冷冻水泵、二次变频冷冻水泵、冷却水泵等。 冷水机组冷冻水侧及冷却水侧均为5℃
4、温差,冷冻水进出水温度为12/7℃,冷却水进出水温度为32/37℃。 2、系统优点: 属于常规空调系统,积累的操作、选型等各方面的经验丰富。 3、系统缺点: ⒈ 由于有一次泵及二次泵,管道及阀门增多,导致初投资高,占地面积大; 2. 冷冻水流量高,管道大,冷冻水泵电机功率大,运行费用高,并且大管道及大水泵初投资高; 3. 有一次泵及二次泵,设备多,系统故障率高; 二、方案二 一次泵大温差变流量空调系统方案简介 一次泵大温差变流量系统是一种新型空调系统,这种新型的空调系统非常节能,国外从1998年开始有越来越多的用户在使用,国内也有用户开始使用这种新型的节能空调系统,如成
5、都的INTEL工厂、青岛贝尔卡特、沈阳卓展广场已经开始使用一次泵大温差变流量空调水系统。 近来年许多研究结果表明:加大冷水供、回水设计温差时水泵所减少的能耗大于由此导致的设备传热效率下降所增加的能耗,因此对于整个空调系统来说具有一定的节能效益,目前有的实际工程已用到8℃温差,从其运行情况看也有良好的节能效果。大温差小流量的空调系统能减少初投资并且可以节省运行费用,近几年来已经被越来越多的用户所接受。 于2005年4月4日发布的《公共建筑节能设计标准》(已于2005年7月1日实施)P16页第7条规定“冷水机组的冷水供、回水设计温差不应小于5℃。在技术可靠、经济合理的前提下宜尽量加大冷水供、回
6、水温差”。采用大温差是大势所趋。 国内许多建筑物已经率先采用了大温差技术,有常规空调系统采用低温大温差冷冻水系统的,也有与冰蓄冷相结合的低温大温差冷冻水系统的,常规空调系统中采用低温大温差送风系统的有上海中保大厦(冷冻水进出水温度6.7℃/15.6℃,温差8.9℃)、上海万国金融大厦(冷冻水进出水温度6.7℃/14.4℃,温差7.7℃),上海浦东国际金融大厦(冷冻水进出水温度5.6℃/15.6℃,温差10℃),广州国际会议展览中心(冷冻水供回水温度5℃/14℃,温差9℃);广州新白云机场航站楼(冷冻供回水温度6℃/14℃,温差8℃),广州地铁二号线(冷冻水供回水温度7/17℃,温差10℃);
7、 一次泵变流量系统是真正的变流量空调系统,与二次泵变流量系统有着本质的区别。我们先来看以下一次泵变流量系统的一些特点。如上图所示:和二次泵系统相比,最显著的一个特点是少了一组定速泵,当系统水量小于单台冷冻机最小允许流量时,旁通阀打开,旁通一部分水量使冷冻机运行在最小允许流量之上。系统末端仍然安装二通调节阀,末端侧变流量后冷水机组冷冻水侧直接适应这种变化了的流量,并且冷冻机和水泵的台数不必一一对应,它们的台数变化和启停也分别独立控制。 一次泵变流量空调系统对用户的好处是减少运行费用和初投资,一次泵变流量空调系统与大温差系统配合使用,整个空调系统更加节省运行费用和初投资。 1、主机配置
8、 中央空调主机采用蒸发器侧可适应变流量的水冷冷水机组,辅助配套设备有冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵等,比定流量水系统所不同的是要求冷冻水泵变频,在冷冻水总管处加设电磁水流量计。水冷离心式冷水机组具有适应蒸发器侧变流量功能,此功能不改变机组性能,只是增加变流量补偿模块,使机组在蒸发器侧变流量的情况下安全、稳定的运行,并保持出水温度恒定。 冷水机组冷却水侧仍为5℃温差,冷却水进出水温度为32/37℃;而冷冻水进出水温度为13/5℃,温差为8℃; 2、系统优点: 1.由于采用了大温差低温送风系统,水管及风管减小,保温材料减少,吊顶占用空间减小,不仅可以节约运行费用,并且初投资减少; 2.由于减
9、少了二次泵,设备数量少,使用可靠,故障率低,日常维护量小; 3.由于减少了二次泵,设备、阀门及管路减少,可以节省初投资; 4.冷冻水流量从末端到主机都是统一改变,冷冻水泵采用变频控制,运行费用低; 5.机房占地面积小; 3、系统缺点: 1.属于新型空调系统,国外用户很多,但国内尚未普及; 五、两种空调系统配置及初投资对比 方案一 二次泵变流量空调系统方案配置 设备名称 主要技术参数 数量 单价(万元) 总价(万元) 备注 水冷离心式冷水机组 Q=1000TON,N=583KW 3台 146 438 采用小温差(5℃),冷水机组不
10、具有适应变流量功能 一次冷冻水泵 L=600m3/h,扬程18M,N=45KW 3台 3 9 配普通控制柜 二次冷冻水泵(变频) L=600m3/h,扬程18M,N=45KW 3台 8 24 配变频控制柜 冷却水泵 L=720m3/h,扬程32M,N=90KW 3台 5 15 冷却塔 L=750m3/h,N=22KW 3台 18.75 56.25 冷冻水系统 若干 400 六台冷冻水泵所需配套用橡胶软接头、止回阀、蝶阀、电动阀、管路等,普通温差,水管大,保温材料多 冷却水管及阀门、冷水机组进出水所配过滤器、阀门等 两个方案
11、规格相同、造价相同 若干 40 冷却水侧系统无区别,主机侧数量等均相同 末端设备及风管、风口、风阀等 两个方案规格相同、造价相同 若干 750 冷冻站自控系统 1套 40 含软硬件 工程总造价 1772.3 配套电气费用未计 方案二 一次泵变流量空调系统方案配置 设备名称 主要技术参数 数量 单价(万元) 总价(万元) 备注 水冷离心式冷水机组(大温差13.6/5.6℃,温差8℃,可适应冷冻水变流量) Q=1000TON,N=605KW 3台 150 450 增加变流量模块,采用大温差后效率降低,
12、蒸发器侧压降降低5M 冷冻水泵(变频)(三台均变频,可互为备用) L=380m3/h,扬程26M,N=45KW 3台 8 24 增加变频器,由于主机及末端均采用大温差,压降变小,总扬程约减少10M,每台水泵配一台变频柜 冷却水泵(三用一备) L=720m3/h,扬程32M,N=90KW 3台 5 15 含控制柜 冷却塔 L=750m3/h,N=22KW 3台 18.75 56.25 电磁流量计 L=380m3/h 1台 5 5 冷冻水系统 若干 300 仅仅是三台冷冻水泵所需配套用橡胶软接头、止回阀、蝶阀、电动阀、管路等,且水
13、管小,保温材料少 冷却水管、冷却阀门、冷水机组冷却水进出水所配过滤器、阀门等 两个方案规格相同、造价相同 若干 40 冷却水侧系统无区别,主机侧数量等均相同 末端设备及风管、风口、风阀等 两个方案规格相同、造价相同 若干 760 末端设备改变非常小 冷冻站自控系统 1套 40 含软硬件 工程总造价 1690.25 配套电气费用未计 六、两种空调系统主机房夏季运行费用对比 武汉地区计算参数如下: 工业电价 : 0.592/kW·h 供冷周期从每年的4月中旬至10月中旬,共计180天,每天运行8
14、小时,其中各种负荷状态下的天数如下表: 负荷比例 天数 (天) 运行时间 (小时) 100% 9 72 75% 72 576 50% 72 576 25% 27 216 合计 180 1440 两种方案各种负荷下的能耗明细表(冷却水泵及冷却塔在两个方案中能耗相同,此次不再计算): 方案名称 方案一 二次泵小温差变流量空调系统 方案二 一次泵大温差变流量空调系统 100%系统负荷 开机策略 三台主机满负荷运行,一次泵及二次泵均满负荷运行 三台主机满负荷运行,一次泵满负荷运行 主机耗电量 1749 1815 一次冷冻水泵耗电量 13
15、5 135 二次冷冻水泵耗电量 135 0 总耗电量 2019 1950 75%系统负荷 开机策略 三台主机75%负荷运行,全部一次泵满负荷运行,全部二次泵变频运行 三台主机75%负荷开,全部一次泵变频运行 主机耗电量 1312 1361 一次冷冻水泵耗电量 135 57 二次冷冻水泵耗电量 57 0 总耗电量 1504 1418 50%系统负荷 开机策略 二台主机75%负荷运行,二台一次泵满负荷运行,二台二次泵变频运行 二台主机75%负荷运行,二台一次泵变频运行 主机耗电量 875 908 一次冷冻水泵耗电量 90 38 二
16、次冷冻水泵耗电量 38 0 总耗电量 1002 945 25%系统负荷 开机策略 一台主机75%负荷运行,一台一次泵满负荷运行,一台二次泵变频运行 一台主机75%负荷运行,一台一次泵变频运行 主机耗电量 437 454 一次冷冻水泵耗电量 45 19 二次冷冻水泵耗电量 19 总耗电量 501 473 系统运行费用对比: 方案名称 方案一 二次泵小温差变流量空调系统 方案二 一次泵大温差变流量空调系统 备注 100%系统负荷 耗电量(KW) 2019.00 1950.00 每年运行9天72小时 年总电费(万元) 8.6
17、1 8.31 75%系统负荷 耗电量(KW) 1503.70 1418.20 每年运行72天576小时 年总电费(万元) 51.28 48.36 50%系统负荷 耗电量(KW) 1002.47 945.47 每年运行72天576小时 年总电费(万元) 34.18 32.24 25%系统负荷 耗电量(KW) 501.23 472.73 每年运行27天216小时 年总电费(万元) 6.41 6.04 年各种负荷下总运行费用(万元) 100.47 94.96 七、两种空调系统综合对比 项目名称 方案一 方案二 二次泵小温差变流量空调系统 一次泵大温差变流量空调系统 初投资 约1772万元,初投资高 约1690万元,初投资低,比方案一低约82万元,约5%左右 主机房夏季年运行费用 夏季冷冻站运行费用约为100.47万元,高 低,夏季冷冻站运行费用约为95万元,比方案一低约5%左右 机组效率 高 低,由于是大温差,并且是低温出水 维护维护费用 设备多,费用高 设备少,费用低 使用可靠性 低 高 机房占用面积 由于有一次泵及二次泵,设备多,管线多,占地面积大, 小 11 特灵空调系统(江苏)有限公司武汉办事处
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