XX国际大厦中央空调循环水节电改造方案

目 录一、 公司简介2二、 中央空调系统概述3三、 中央空调循环水系统节电改造方案4四、 系统主要特点9五、 关于冷冻水泵末端的压力问题10六、 中央空调循环水系统节电改造主要配置10七、 华威国际大厦中央空调节能效益分析10八、 售后服务及保修范围、条例13一、公司简介陕西节能科技自创建以来一直秉承以人为本、科技创新、服务社会的理念致力于各个领域的节能探索和节能实践，通过不断创新我们在能效产品和电力品质保证产品的行销和服务上积累了丰富的经验，在致力与各种尖端能效产品研发和应用的同时，我们还专心致志地为不同国界、不同行业、不同类型的用户提供最专业化能效技术服务。建立了一支高效、专业化的服务体系，无论是在产品的研发应用方面还是在服务的品质保证上，我们都在能效行业取得了瞩目成就。 为了向用户提供高品质的产品和最优良的服务，我们将传统的成熟模式与现代电子商务相结合建立了一个全新的能效行销和服务网络，即哈雷能效网络，以网络方式为用户提供产品和服务，使每一位用户都能够高效的共享充足网络资源，以及国际水准的专业化服务。我们推出的系列产品（包括；商用(照明)节电器、风机(水泵）节电器、路灯节电器、电机节电器、中央空调节电器、抽油机节电器）产品通过了ISO14000环境管理体系认证、ISO9001质量体系认证，使用寿命16年，由中国平安保险公司全额承保产品责任险。我们将免费为您设计最佳的节电方案，为您免费提供完善的售后服务：公司下设：系统集成部、节能事业部、客户服务部、节电管理咨讯部，对用户从产品选型、电效管理、产品供应、人员培训和售后服务等方面提供专业的解决方案，使用户在享受电效科技发展最新成果的同时不断获得最大的收益。公司将从客户需求出发，提供丰富的产品资源和全方位的行销、技术、服务支持。了解用户需求，制订切实可行的节电计划，与客户共同进行方案论证，获得最佳的投入产出比，为用户提供文档完备、质量优越的系统安装与调试、培训以及后期维护。二、 中央空调系统概述：在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照大设计热负数（即最高气温时）选定的，且留有10%20%左右的余量。在一年四季中，水泵系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化，空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。与决定水泵流量和压力的最大设计负载（负载率为100%）相比，一年中负载率在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。一般冷冻水设计温差为5-7，冷却水的设计温差5-6最为理想，而事实上在全年绝大部分运行时间里，冷冻水、冷却水、冷却水的温差仅为2-4、即水泵系统长期在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失、浪费了水泵的输送能量。因此，采用节能控制系统，可使水泵的转速随室内温度的变化而自动调整转速（成自动停止、启动水泵全年平均节能率保证达到40%以上。 电费作为酒店尚未有效控制的第二或第三大运营成本，电费的开支占经营成本中相当大的比例。因为传统技术的局限性,对电费控制缺乏强有力的技术手段，导致大部分酒店认为用电成本是难以被控制的。 为满足酒店节能降耗的需求，积极响应国务院及国家五部委关于节约能源的倡议，我公司不断地致力于节电产品的研发，将各种尖端技术引入节电产品，使控制用电成本成为可能。不仅为酒店提供了全新的节电技术产品，而且使得酒店可长期、持续地享受到节电投资所带来的丰厚回报，有效地帮助酒店降低运营成本，成为酒店新的利润增长点，达到开源节流的目的,为酒店创造更多的财富。我公司针对各种复杂用电单元，提供整体节电改造方案。在市场营销方面也取得了很大成功，公司依靠自身的技术优势和独具特色的产品赢得国内外众多知名酒店的信赖，同时也为我们更好的为客户服务积累了丰富的经验。三、中央空调系统节电改造方案 控制空间想要节能必须要有节能空间，中央空调的节能空间主要存在于三方面：1、设计空间： 一般中央空调总是按当地最热气温设计，并在设备选型上预留10%20%的能力余量。设计余量季节变化余量5 6 7 8 9 10 4100755025时间（月）制冷量需求 （%）2、季节空间3、每天时差空间9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20制冷量需求 （%）时间变化余量100755025时间（小时）由于存在这三种节能空间，决定了中央空调系统一年之中只是在极短的时间要在高负荷条件下运转，在大部分时间是可以降低功率运转的，由于一般中央空调不具备跟踪负荷自动调节功率的能力，长期处于“大马拉小车”的状态运行，总体效率不高，浪费了相当的电力，可以说：在您为中央空调每月支付的电费中至少有20%30%是可以设法节省下来的。 节电措施采用变频技术和智能控制手段跟踪负载变化控制冷冻水泵和冷却水泵流量“优化供冷”达到节电目的；采用电压调动手段充分控制电机与水泵匹配之间存在的电能浪费。 节电原理循环系统自身节电我们知道循环水泵驱动的是水（冷却水或冷冻水），水是流体物资，在流体力学方面有如下定律：流量与水泵转速一次方成正比压力(扬程)与水泵转速平方成正比水泵轴功率与水泵转速立方成正比用一公式表达： Q=K1*N P=K2*N Pw=K3*NQ流量，N转速，P出口压力，Pw输出功率，K1、K2、K3系数当频率变小时，转速变小，流量也同比例下降，它们之间的关系如下表所示（循环泵实际运行时，频率一般调整到30HZ左右为最低限）：频率Hz5045403530252015转速%10090807060504030压力%1008164493625169扬程%1008164493625169流量%10090807060504030功率%10072.951.234.321.612.56.42.7节电率%027.148.865.778.487.593.697.3 举 例扬程m150121.59673.55437.52413.5流量m3200018001600140012001000800600功率kw11080.1956.3237.7323.7613.377.042.97 可见，流量的微量下降造成的节电效果是十分明显的。运用这一原理，我们就可以通过改变中央空调循环系统的水泵运行方式，降低水泵转速，在满足流量要求的前提下降低水泵电机的总功率，达到节电目的。运用这一技术，循环系统节电率可达到30%60%。 改造方案1、简要分析中央空调的系统构成： 冷冻机组是中央空调的“致冷源”，通往各房间的循环水在冷冻机组执行“热交换”降温为冷冻水。 冷却水塔 用于为保证冷冻机正常工作提供冷却水。 水循环系统由水泵、管线、阀门等构成，一般由两部分组成，即冷冻水系统和冷却水系统。 风机 由室内风机、冷却塔风机等组成。如果属集中风管供风还要有系统风机，其主要作散热和供冷以及新风供给。中央空调系统的工作过程是一个不断进行的热交换的能量转换过程。在这里，冷冻水和冷却水系统是能量的主要传递者。因此实施循环水系统流量调控对改进中央空调系统“供冷”和“用冷”之间的协调就是关键环节。中央空调系统的电机拖动不能调速，故耗能大，且对温度的调节只能是粗略的。这与空调系统应根据负荷变化及时调节的要求是不适应的。而对循环系统水泵进行变频调速改造运用负荷跟踪控制技术就可以很好的解决这一问题2、循环系统控制依据 对冷冻水循环系统的控制由于冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，通常是比较稳定的。因此，单是回水温度的高低就足以反映房间内的温度，所以冷冻泵的变频调速系统就可以简单的根据回水温度进行如下控制：回水温度高说明房间温度高，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度。反之，回水温度低说明房间温度低，属“超量供冷”了，可以降低冷冻泵转速，减缓冷冻水的循环速度以节省能源。简言之，对冷冻水循环水系统控制依据是回水温度通过变频调速改变流量，实现回水的恒温控制。 冷却水循环系统的控制由于冷却塔水温是随环境温度而变化的，单凭水温不能准确反映出冷冻机组内产生热量多少。所以，对冷却泵以进水和回水之间的温度差作为控制依据，实现进水和回水之间的恒温差控制是比较合理的。温差增长说明机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环量；温差变小说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减少流量节约能源。同时,还跟进水温度有关,进水温度偏高的情况下是需要减少温差运行的,因此可以以进水温度作为辅助量来控制系统的运行.3.控制方法 结合空调系统的运行原理和运行的特点,控制办法如下：对于冷冻水泵系统，低温冷冻水（出水）的温度由制冷主机控制（7左右），一般来说，我们只需控制高温冷冻水（回水）的温度即可控制冷冻水的温差，但是，对于一些用冷量变化较大的系统，尽管制冷主机对低温冷冻水（出水）有调节作用，但其温度仍有较大的波动。为此，我们采用两个温度变送器、一个PID温差控制器和一台节电器组成温差闭环境控制系统，对冷冻水的出水、回水的温度进行控制，使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。温度变送器输出的4-20mA信号输入中央控制单元进行温差处理，再将温差信号转换为4-20mA信号输入PID控制器，实现全过程的闭环自动调节，当温差变大、偏离定值时，变频泵会自动加速，使出/回水温差往定值靠近；反之，当出/回水温差下降，变频泵自动减速。如果由于使回水温度上升过高，超出温差设定范围，变频泵频率升至上限，而回水温度仍在上限，中央控制单元发出加泵指令，如果变频泵频率下降至下限，而回水温度同时在下限，中央控制单元会发出减泵指令，减泵按“先开先停”的原则，直至1台泵变频运行； 冷却水系统与冷冻水系统控制方式相同。如果使用的循环水泵不是一台，其全频方案方式如下先启动第一台泵进行恒温度（差）控制；当工作频率上升至设定的上限频率（一般小于50HZ可以设定在40HZ或45HZ），启动第二台泵，则第一台和第二台水泵同时进行变频调速；两台水泵同时运行而工作频率又下降到下限切换频率值时，则可关闭第一台泵，系统进入一台泵控制状态；当一台泵运行，直至工作频率下降到下限切换频率值时，则循环泵以最低的下限切换频率运行。4、节电设备安装方案简图QF2 KM2 L3节电设备原启动柜 QF1 KM1M13、 说明：、上图中L3是动力三相电源；QF1是节电设备的进电源空开；QF2是原启动柜进电源空开；KM2是原工频启动系统交流接触器；M1是循环水泵电机。KM1是节电设备中与M1相对应的交流接触器。KM1与KM2实行电气互锁。、原工频启动柜可作为一种应急措施，在一般情况下使用概率很小，万一节电设备出现故障，可直接切换到原启动柜。四系统主要特点：节电器闭环控制电机。按工艺要求设定时，出水温差，电机输出功率随热负载的变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。由于降速运行和软启动，减少了振动、噪声和磨损，延长了设备维修周期和使用寿命，并减少了对电网冲击。先进的设置和监控及调节功能改善了系统运行特性使系统使用方便。系统具有各种保护措施，使系统的运转率和安全可靠性大大提高。五关于冷冻水泵末端的压力问题：冷冻水泵降低转速运行，人们担心会不会影响末端压力不足，导致缺水现象。实际上，由于转速虽然会使水泵供水压力降低，然而管道特性的压力损失也会随流量的减少而减少，即需要的压力也会减少，供水压力与转速的二次方成正比例降低，需要压力（管道损失）则与流量的二次方成正比减少，二者可以相互补偿。另外，由于冷冻水泵系统是一个闭环的水系统，瓷瓶流动提供动力，即水泵转速下降对冷冻水泵系统的正常工作没有影响，这与普通的供水系统有所区别。许多单位的实践也证明了这一点。六、中央空调系统节电改造主要配置：变频器、温度变送器、控制系统可编程控制器；A/D、D/A扩展功能模块；主断路器、交流接触器，热过载继电器、电器柜；指示灯/转换开关/按钮/数显交流电压表和交流电流表；互感器、数码LED显示器、高稳定度开关电源，控制电源滤波器；工程施工所需辅助材料。七、华威国际大厦中央空调循环水泵节能效益分析：现场数据测试结果系统构成功率（KW）改造数量（台）运行模式日用电平均时间(H)电价(元/kw.h)节电率(预估)备注冷冻泵552目前开1台 140.88355%改两套冷却泵552目前开1台 140.88355%改两套冷却塔风机5.54目前开2台 140.88355%两套11KW投资回收期预算：冷却泵 节电前每月耗电量=总功率（KW）负载率每天运行时间（H）每月运行时间（天） =551台90%1430 =20790 (kw.h）备注：负载率为实际输出功率/额定功率，由于实际输出功率有浮动，为方便计算，我们统一按90%计算 月节约电费=节电前每月耗电量（kw.h）节电率（预估）电价（元/ kw.h） =20790350.88 =6403（元） 投资回收期 = 设备投资（元）月节约电费（元） = 65158.006403 = 10（月）冷却泵和冷冻泵的概算相同,所以投资回收期也是基本一样的除此以外，节电的设备安装还可以减少电机运行的故障率；降低维修成本和更换配件的费用；延长设备的使用寿命！综上所述，则针对酒店的循环水系统整体节电改造的投资与效益分析如下：1、根据华威国际大厦中央空调循环泵类型、运行特点及我们现场取得的电气运行参数，预期综合节电率为355%；2、为方便计算，统一按照负载率90%计算，按照一开两备的开启方式，则两台循环泵一个月的电费额度为：（55+55+5.52）KW290%14小时/天30天/月=91476KWH3、四台循环泵每个月可节省电费为：每月的用电量节电效果电费单价=9147635%0.88KWH/元=28175元4、对用电设备保护所节省下来的维修费用，以及更换电器设备支出和人工费用，保守估计，此项效益折合到每个月则有1000元左右，5、华威国际大厦做循环水系统的节电改造每个月的效益为：（28175+1000）=29175元6、华威国际大厦用电系统节电改造工程总价为：282316元。（含：设备费用、辅助材料费、工程施工费、税金）7、酒店节电改造的回收期限为：28231629175元 = 9.6个月八、售后服务及保修范围、条例1、 每台节电设备当中均设置备用旁路，可在直通（常态）与节电状态下相互切换。如有意外情况发生，均可切换至常态运行，绝无后顾之忧。2、节电率计算以有功电度表为准。3、哈雷HALLEY系列节电设备一律承诺二年无偿保修，保用十年，终身维护。以下情况不属于产品保修范围，本公司原则上不提供产品保修服务： 未严格按照使用说明书的规定，对产品进行了非正确安装，使用与维护所发的产品故障； 用户自行拆卸及改造产品所引发的产品故障； 不符合产品说明书所要求使用条件下安装和使用产品，引发的零部件损坏和整机故障； 由于不可抗力，如地震，自然灾害等造成的产品故障及损坏。 安装节电设备的线路负载增加导致节电设备不能正常使用的。4、 售后服务响应时间不超过1小时。第一时间内到现场。5、 本公司产品质量由中国平安财产保险股份有限公司承保。14