蔣宇培

（中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)重慶醫(yī)藥設(shè)計(jì)院，重慶400042）

0 引言

對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè)來說，成本控制在整個(gè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過程中發(fā)揮著重要作用，直接決定著企業(yè)能否以收抵支和償還到期的各項(xiàng)債務(wù)，進(jìn)而決定了企業(yè)能否健康生存和發(fā)展。本文以山東齊魯制藥某項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例，從冷水機(jī)組的運(yùn)行控制方面著手，比較了全定頻機(jī)組和定頻/變頻冷水機(jī)組混合使用這兩種方案，總結(jié)了冷水機(jī)組在這兩種方案下的使用情況和能耗情況，希望能給其他制藥企業(yè)帶來啟示。

1 冷水機(jī)組配置分析

以山東齊魯制藥的7/12℃冷凍水系統(tǒng)項(xiàng)目為例，對(duì)冷水機(jī)組的配置作技術(shù)分析。各車間冷凍水供/回溫度和冷量如表1所示。

經(jīng)計(jì)算，各單體建筑的冷負(fù)荷峰值時(shí)間均為15：00，各制藥廠凈化區(qū)的同時(shí)使用率較高。結(jié)合制藥廠的負(fù)荷變化以及實(shí)際使用情況，本著安全、經(jīng)濟(jì)的原則，我們?cè)O(shè)計(jì)了3臺(tái)離心式冷水機(jī)（其中1臺(tái)為變頻離心式制冷機(jī)），單臺(tái)制冷量為3 516 kW；1臺(tái)螺桿式冷水機(jī)，單臺(tái)制冷量為1 370 kW。冷水機(jī)組均集中設(shè)置在冷水機(jī)房。

2 冷水機(jī)組控制分析

冷水機(jī)組是空調(diào)冷源系統(tǒng)中最重要的設(shè)備。本工程設(shè)計(jì)選用了3臺(tái)離心式冷水機(jī)、1臺(tái)螺桿式冷水機(jī)，即可滿足車間生產(chǎn)運(yùn)行要求。

以本工程設(shè)計(jì)為例，選用的3臺(tái)離心式冷水機(jī)（其中1臺(tái)為變頻離心式制冷機(jī)）的單臺(tái)制冷量為3516kW；1臺(tái)螺桿式冷水機(jī)的單臺(tái)制冷量為1 370 kW。以下冷水機(jī)組合中制冷量大的冷水機(jī)簡(jiǎn)稱為大機(jī)，制冷量小的冷水機(jī)簡(jiǎn)稱為小機(jī)。

我們考慮了兩種運(yùn)行模式：模式1為大/小冷機(jī)搭配的運(yùn)行模式，模式2為盡可能只開大機(jī)的運(yùn)行模式。這兩種運(yùn)行模式對(duì)應(yīng)的各供冷區(qū)間的冷水機(jī)組合如表2所示。

表1 各車間冷凍水供/回溫度和冷量

表2 兩種運(yùn)行模式對(duì)應(yīng)的各供冷區(qū)間的冷水機(jī)組合

通過比較上述兩種運(yùn)行模式下冷水機(jī)組的耗電量（包括冷水機(jī)、水泵、冷卻塔），相比模式2來說，模式1更為節(jié)能。從表2可知，節(jié)能區(qū)域分別為0～1 370 kW、3 516～4 886 kW、7 032～8 402 kW這3個(gè)冷量范圍。

3 冷水機(jī)組群控策略分析

對(duì)于多臺(tái)不同制冷量的冷水機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的情況，我們不僅要做出加載和卸載冷水機(jī)的判斷，還要判斷加載或卸載的是大機(jī)還是小機(jī)。

以模式1運(yùn)行策略為例，在冷量增加的過程中，小機(jī)需多次加載、卸載。如果這一過程經(jīng)歷時(shí)間過短，小機(jī)頻繁起停，會(huì)嚴(yán)重影響到設(shè)備的使用壽命。一般廠家提供的適合設(shè)備啟停的時(shí)間間隔為30 min。

群控系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量的供/回水流量和溫差，計(jì)算出實(shí)際供冷量，當(dāng)系統(tǒng)收到開式水箱內(nèi)部旁通管水流由二次側(cè)流向一次測(cè)的水流指示器動(dòng)作信號(hào)時(shí)，加載機(jī)組信號(hào)確立。系統(tǒng)將比較目前供冷量與半小時(shí)前的供冷量，以此計(jì)算負(fù)荷變化速率。當(dāng)變化速率大于參考值時(shí)，加載大機(jī)；當(dāng)變化速率小于參考值時(shí)，加載小機(jī)。

當(dāng)系統(tǒng)收到開式水箱內(nèi)部旁通管水流由一次側(cè)流向二次測(cè)的水流指示器動(dòng)作信號(hào)時(shí)，卸載機(jī)組信號(hào)確立。系統(tǒng)將比較目前供冷量與半小時(shí)前的供冷量，以此計(jì)算負(fù)荷變化速率。當(dāng)變化速率大于參考值時(shí)，卸載大機(jī)；當(dāng)變化速率小于參考值時(shí)，卸載小機(jī)。

4 全年冷負(fù)荷變化分析

本文主要以7/12℃冷凍水系統(tǒng)項(xiàng)目為例作技術(shù)分析，根據(jù)本項(xiàng)目的工藝和空調(diào)全年用冷實(shí)際情況，經(jīng)負(fù)荷計(jì)算，得出了全年冷負(fù)荷變化，結(jié)果如表3所示。

由表3分析可得：全年冷負(fù)荷變化主要由室外溫度變化引起。由于工藝生產(chǎn)需要，冬季也需要制冷。

5 冷水機(jī)組全年耗電量分析

全定頻機(jī)組方案的多臺(tái)機(jī)組全年耗電量分析統(tǒng)計(jì)如表4所示，定頻/變頻機(jī)組方案的多臺(tái)機(jī)組全年耗電量分析統(tǒng)計(jì)如表5所示。

就本項(xiàng)目而言，在優(yōu)先使用變頻機(jī)組的條件下，定頻/變頻機(jī)組混合使用方案的耗電量相比全定頻機(jī)組方案有約7.7%的下降。

表3 全年冷負(fù)荷變化

6 結(jié)語

本文以山東齊魯制藥某項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例，通過采集與分析空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的溫度、流量數(shù)據(jù)，加以綜合判斷后，增加或減少了冷水機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，并合理規(guī)劃了單臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和啟閉時(shí)間間隔，保證了設(shè)備能夠長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)、合理健康運(yùn)行，同時(shí)企業(yè)的生產(chǎn)成本得到了有效控制，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

表4 全定頻機(jī)組方案的多臺(tái)機(jī)組全年耗電量分析統(tǒng)計(jì)表

表5 定頻/變頻機(jī)組方案的多臺(tái)機(jī)組全年耗電量分析統(tǒng)計(jì)表

[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50019—2015[S].