1、255某中央空调制冷系统的优化文 / 吴学渊 广东省电信规划设计院有限公司 建筑设计研究院 广东广州 510630【摘要】定量分析了冷水机组在不同负荷、不同冷却水进水温度条件下冷水机组的性能曲线，获得冷水机组的运行策略，实现冷水机组节能。分析得出水泵的运行工况是否偏离设计要求，通过方案对比得出水泵的最佳改造方案；利用类似方法得出冷却塔风机的优化运行方案。并计算其效益比。【关键词】制冷机房；系统能效比；冷冻水变流量1、系统现状本建筑是一栋大型专科保健医院。该医院占地面积 27620m2，总建筑面积 82500m2，其中空调制冷面积为 60000m2，约占总建筑面积的 73%。医院建筑分为地下室一
2、层和裙楼五层及塔楼十五层，顶标高 74m；其中 1-5 层为门、急诊、洁净区域（手术室、PICU、NICU）等公共服务区域，6-15层为病房、行政办公等。制冷机房系统的能耗计算主要是依据机房各设备的历史运行数据，冷源侧设备主要包括冷水机组、冷却水泵、 冷冻水泵、 冷却塔等， 计算结果如表1-3所示。表 1-3 中央空调系统年电耗计算表该中央空调系统运行至今，由于设计、运行、管理等原因使得系统出现一系列不合理的现象，总结如下：（1）离心式冷水机组全年都无法将冷却水出水温度处理到设定工况：即冷却水出水温度无法达到 37，且出水温度超过35，机组出现喘振。（2）系统冷却能力下降：由设备历史运行数据计
3、算可得，冷却水进出水温差年平均值为 3，夏季负荷最大时为 3.2，远低于规范设定最低值 5，导致系统的制冷能力下降。（3）系统的自控能力下降：系统的冷冻水供回水总管路的（旁通管）阀门不能按照之前设计的理念（部分负荷下，多余的冷冻水会通过旁通管路回到冷水机组）来执行开启能力。2、各主要设备测试结果本次测试的对象分别为：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔。测试仪器为：超声波流量测试仪、电能质量分析仪、温湿度计等仪器设备。表1-4 测试室外环境温度 图 1-1 冷水机组冷量衰减比较 图 1-2 不同制冷系统的COP日平均值图 1-3 冷冻水泵效率对比 图 1-4 冷却水泵效率对比冷水机组由于与水泵
4、间的流量不匹配、冷凝器的冷凝能力下降会导致其制冷能力下降、效率降低、能耗增大。冷冻水泵由于与系统管网阻力不匹配，导致水泵的实际流量大于其额定流量，冷冻水系统的实际运行偏离设计要求，使得系统运行效率下降，冷却水泵由于常年处于高负荷条件下运行，且冷却水系统很少得到维护导致其运行效率均有所下降。冷却塔效率低下的原因有很多：冷凝器处理能力下降、水质变差、冷却水补水不够均 图 1-5 冷却塔实际运行效率匀会导致其效率下降。其中最主要原因是冷却塔填料缺失与系统控制能力下降。通过对空调系统冷源侧进行综合评价，得出冷水机组在各自系统的运行过程中的 COP 值以及两种系统综合作用的结果，数据显示：四组制冷系统及
5、两种搭配形式的系统 COP 均未达到节能标准。3、优化方案1）主机系统的优化经过计算，得到图 1-6 所示的结果，横坐标为冷量的变化，即建筑的当前冷负荷。纵坐标为该条件控制下的机组最小输入功率，综合即得出机组的最高 COP。图中列出了冷却水进水温度为 30条件下的机组制冷量与输入功率的关系。 图 1-6 冷却水进水温度 30运行模式 如图 1-6 所示，制冷量与输入功率基本成线性关系，但由于冷水机组之间的启停存在冷量、功率突变，使得机组群在实际运行过程中，制冷量与输入功率的关系应呈光滑阶梯状曲线。目前冷水机组的控制完全按照管理人员根据相关参数来执行机组开启模式，且两组冷水机组ChaoXingChaoXing
