楊錫輝
大量新材料和新技術(shù)廣泛投入使用,帶動了中央空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)升級,中央控制系統(tǒng)高度智能化、末端自動化,帶來了中央空調(diào)全新的運行模式,也大大降低了勞動力成本,減少了人為操作的失誤,提高了運行效率。因此,我們應(yīng)在服務(wù)中運用科學管理,在管理中實現(xiàn)節(jié)能。
樓宇自控系統(tǒng)控制對象包括空調(diào)系統(tǒng)、冷熱源、給排水系統(tǒng)、送排風系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)??照{(diào)系統(tǒng)的能耗在整個建筑能耗中的占比達到50-60%之間,是樓控系統(tǒng)的主要控制對象。
一、按時啟??照{(diào)機組和新風機組。高層建筑大多設(shè)計為風機盤管+新風系統(tǒng),空調(diào)機組和新風機組是大樓空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分,寫字樓空調(diào)機組和新風機組在中央空調(diào)系統(tǒng)總能耗中占比45%左右。如圖一:
圖一:中央空調(diào)系統(tǒng)各部件的能耗比例
隨著大樓體量的增加,大樓的空調(diào)機組和新風機組少則幾十臺,多則上百臺。如果靠人工控制,不要說調(diào)節(jié),就是每天的開關(guān)機工作都不能正常完成,所以樓宇自控系統(tǒng)中即使最簡單的自動啟??刂?,也可以節(jié)省人力和能耗。需要注意的是樓控時間應(yīng)該分季節(jié)、分時段。比如根據(jù)南昌地區(qū)的氣候特點,江西省廣電中心的空調(diào)機組和新風機組的啟停時間原則上是按照如下方式設(shè)置的:在每年的5 月1 日-9 月30 日周一至周五的8:00-20:00 開啟空調(diào)機組,考慮到夏季室外溫度高,新風焓值高,在保證衛(wèi)生和IAQ(室內(nèi)空氣品質(zhì))的前提下,盡量將新風量比例調(diào)至最低,大約為送風量的10%-15%??紤]到夏季早晨室外氣溫低,空氣新鮮而室內(nèi)氣溫較高的特點,在5:00-5:30 提前開啟新風,利用室外空氣提前冷卻室內(nèi)溫度,降低大樓冷負荷,同時置換大樓內(nèi)污濁的空氣。此時又是谷段電價,性價比高。而每年的11 月15 日至次年的3 月15 日為采暖季,周一至周五的8:00-11:00、15:00-20:00 樓控設(shè)置新風量比例為送風量的10%-15%,而11:00-15:00 適當加大新風比例,目的是提高室內(nèi)空氣品質(zhì),保證工作人員身體健康。
需要說明的是水閥和新風閥應(yīng)定期檢查、校正和調(diào)零。不管樓控信號是0-10v 的電壓還是4-20mA 的電流,當電壓處于0v 或4mA 時,水閥和新風閥都應(yīng)該處于關(guān)閉狀態(tài),否則樓控設(shè)置和水閥、風閥執(zhí)行器的開度會有誤差,嚴重時冬季會凍壞空調(diào)機組和新風機組的表冷器。
二、按時啟停樓層風機盤管供水干管的電動閥。根據(jù)節(jié)目制作要求需約定有空調(diào)供應(yīng)時間,也就是按照約定的空調(diào)時間,利用樓控技術(shù)按時啟停樓層空調(diào)水管的電動閥。如是,可減少不必要的能源費支出。
三、水泵、風機的變頻。近年來變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,空調(diào)冷凍水系統(tǒng)為水泵變頻,樓控DDC 根據(jù)回水溫度與設(shè)定值相比較,當回水溫度高時,增加水泵頻率。反之,當回水溫度低時,降低二次泵頻率,從而實現(xiàn)節(jié)能運行的目的。
冷凍水出水溫度設(shè)置?!犊照{(diào)設(shè)備與系統(tǒng)節(jié)能控制》指出:供暖時每降低1℃,節(jié)能5%-10%;供冷時每上升1℃,節(jié)能10%-20%。也就是說供冷時冷凍水出水溫度設(shè)置越高,單位壓縮功就越低,冷水機組的制冷系數(shù)就越高。冷凍水供水溫度每提高1℃,冷機的制冷系數(shù)可提高3%。因此,在日常運行中不能隨意降低冷凍水出水溫度。
冷水機組常規(guī)設(shè)計供回水溫度為7℃和12℃,也就是說出水溫度最低可設(shè)置為7℃。南昌地區(qū)夏季7-8 月份室外溫度、濕度均很高,大樓的冷負荷也最高,此時根據(jù)冷機負荷率可以將冷凍水出水溫度設(shè)置為7℃。對于過渡季節(jié)及7、8 月份早晚用空調(diào),如再將機組出水溫度設(shè)置為7℃,就明顯浪費了。此時應(yīng)將冷凍水出水溫度適當上調(diào),如調(diào)整至8℃、9℃、10℃。江西省廣電大樓建筑面積3 萬多m2,設(shè)備機房設(shè)置有3 臺約克350RT 螺桿式冷水機組,大樓空調(diào)全年近9 個月24 小時供冷,冬季采暖,作為各播出機房及節(jié)目制作辦公使用。因此,從服務(wù)和節(jié)能考慮特殊需求出發(fā)有必要為該制冷系統(tǒng)增加一套“智能冷凍水溫重置”。
冷卻水溫度越低,冷機的制冷系數(shù)就越高。冷卻水的供水溫度每上升1℃,冷機的COP 下降近4%。冷卻水系統(tǒng)的日常運行管理包括如下內(nèi)容。
一、冷凝器的運行旁通問題。冷凝器旁通會分流冷卻水,1# 冷機運行,如僅開啟1# 冷卻泵,則流經(jīng)2# 和3# 冷機的冷卻水未作功,而流經(jīng)1# 冷機的水流量減少,使1#冷機的冷凝溫度和冷凝壓力上升。冷卻水進水溫度高容易引起值班人員的誤判斷,從而開啟2#和3#冷卻泵,并增加開啟冷卻塔風機的數(shù)量,造成耗電量增加。正確的做法是開機前關(guān)閉不需要開啟冷機的冷凝器閥門,避免串水。
二、及時清洗冷凝器換熱管。由于冷卻水系統(tǒng)屬于開式系統(tǒng),開式系統(tǒng)的管路與大氣相通,空氣中的污染物、塵土、雜物、細菌等易進入,使微生物繁殖,形成生物污泥,水蒸氣蒸發(fā)使水中的鈣鎂離子沉積形成水垢。生物粘泥、水垢在冷卻水循環(huán)中會產(chǎn)生由硬度垢、銹垢、泥垢、菌藻垢等組成的復合垢。加之冷凝器內(nèi)銅管較細并有內(nèi)螺紋,容易被水垢堵塞。水垢1mm,將增加10%的能耗。應(yīng)由專業(yè)廠家做好空調(diào)水處理,定期清潔冷凝器,建議在冷卻水管上安裝“冷凝器實時在線清洗系統(tǒng)”。
三、冷卻塔的運行管理。冷卻塔是中央空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分,冷卻塔運行管理的好壞和冷卻水溫度有直接關(guān)系,冷卻水溫度越低,冷凝壓力就越低,冷機的能耗就越小,冷機的制冷系數(shù)就越高。冷卻塔日常運行管理包括如下內(nèi)容:
1.避免冷卻塔旁通。多臺冷卻塔并聯(lián)時,值班工會根據(jù)負荷變化情況加減冷卻塔開啟風扇的數(shù)量,但很多大樓存在著冷卻塔旁通現(xiàn)象。冷卻塔旁通會使2#和3#未經(jīng)風扇冷卻的水與經(jīng)過正在作功的1# 冷卻塔風扇冷卻水混合,使混合水溫升高,也就使進入冷凝器的進水溫度升高。為了降低冷凝壓力和冷凝溫度,有的值班員會開啟2# 和3#冷卻泵,或再開啟2#和3#冷卻塔風扇,加大了耗電量。正確的做法是,關(guān)閉不開風機的冷卻塔進、出水閥門,防止串水。
2.冷卻塔運行狀況檢查。檢查冷卻塔風機運轉(zhuǎn)是否正常,若是皮帶傳動,皮帶是否有丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象;風機葉片旋轉(zhuǎn)方向是否正確,應(yīng)能保證氣流從塔下部百葉窗進入塔內(nèi)與水進行逆向換熱;布水器是否正常運轉(zhuǎn),有無填料或雜物堵塞;軸承有無損壞,變速器有無損壞;布水盤孔眼有無堵塞,是否需要清理;冷卻塔回水閥門、回水電動閥是否打開;冷卻塔填料是否結(jié)垢、老化,填料老化后脫落的碎片極有可能堵塞回水口。
3.冷卻塔的維護保養(yǎng)。應(yīng)定期做好冷卻塔的維護保養(yǎng)工作,如定期檢查冷卻塔皮帶的松緊度;定期給變速箱、供回水閥門加油;冷卻塔定期除垢。
4.冷卻塔加裝變頻控制。當部份負荷開機時,如果冷卻塔電機采用了變頻控制,操作人員就不需要頻繁開關(guān)冷卻塔水閥,冷卻塔風機可根據(jù)冷卻水溫自動控制電機頻率,這樣可節(jié)省勞動力又可以實現(xiàn)節(jié)能。
江西省廣電大樓的三臺約克中央空調(diào)已使用有十二年,近幾年來由于廣播電視的加速發(fā)展,節(jié)目制作及服務(wù)器呈現(xiàn)顯著增多的趨勢,而機組因老化工況下降、故障率偏高、穩(wěn)定性下降,三臺空調(diào)機組滿負荷全開的狀態(tài)下,有時都滿足不了大樓空調(diào)需求。因此在深挖潛力提高設(shè)備的運行效率,節(jié)約能源的同時,從最大化滿足大樓供冷需求和發(fā)展需要出發(fā),逐年更換高效變頻離心式冷水機組,能效提升30%,節(jié)能效果明顯。