于忠森 李海鋒 沈 森

（荏原冷熱系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司，山東 煙臺(tái) 265500）

0 引言

某汽車配件公司為日方獨(dú)資大型電子企業(yè)，主要經(jīng)營(yíng)汽車扎線、汽車儀表等，為豐田汽車最大供應(yīng)商之一，其生產(chǎn)車間和辦公樓建筑面積約37 000 m2。原空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)投入使用了11年，空調(diào)系統(tǒng)老化嚴(yán)重，運(yùn)行費(fèi)用高，多處已有跑冒滴漏現(xiàn)象，造成車間內(nèi)夏季溫度過(guò)高、空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、工人工作效率降低、空調(diào)單位冷量能源消耗高等問題。因以上種種原因，用戶準(zhǔn)備對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

1 空調(diào)設(shè)計(jì)

1.1 原空調(diào)系統(tǒng)分析

通過(guò)對(duì)原空調(diào)系統(tǒng)的能耗及空調(diào)效果進(jìn)行調(diào)查分析，存在的主要問題如下：

（1）由于原空調(diào)系統(tǒng)制冷主機(jī)采用的是舊式螺桿制冷機(jī)組，COP值低，故障率高，且冷卻塔散熱效果差，直接造成運(yùn)行費(fèi)用居高不下。

（2）冬季采暖采用城市集中供熱暖氣片形式，采暖費(fèi)用按照建筑面積收費(fèi)，因該空調(diào)系統(tǒng)采暖熱負(fù)荷低，采暖季節(jié)短，造成采暖費(fèi)用浪費(fèi)。

（3）末端風(fēng)機(jī)盤管分布在車間內(nèi)兩側(cè)，造成車間內(nèi)兩側(cè)區(qū)域和中間區(qū)域溫度差別大，達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）由于車間內(nèi)工位密集，人員多，原新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量設(shè)計(jì)不足，造成車間內(nèi)人員缺氧胸悶，直接影響工作效率。時(shí)常需要開啟門窗，通風(fēng)換氣，造成了冷量損失。

（5）原制冷機(jī)房主機(jī)、冷卻塔、水泵等設(shè)備為手動(dòng)控制，需要操作工頻繁巡檢。根據(jù)末端室內(nèi)的溫度手動(dòng)啟停設(shè)備，操作繁瑣，冷水溫度波動(dòng)大，造成能源浪費(fèi)、室內(nèi)忽冷忽熱。

1.2 空調(diào)設(shè)計(jì)改造方案

針對(duì)原空調(diào)系統(tǒng)存在的不足，進(jìn)行了反復(fù)論證，以《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇》（暖通空調(diào)·動(dòng)力）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)，對(duì)原空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)，力求在減少一次投資的基礎(chǔ)上，大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用。通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，確定該建筑的設(shè)計(jì)日空調(diào)冷負(fù)荷為3 500 kW，冬季熱負(fù)荷為1 850 kW。

具體改造措施如下：

（1）確定將原空調(diào)系統(tǒng)電制冷主機(jī)及輔機(jī)系統(tǒng)拆除，新制冷機(jī)組采用荏原冷熱（中國(guó)）生產(chǎn)的兩臺(tái)蒸汽雙效吸收式制冷機(jī)，為系統(tǒng)提供7～12 ℃的冷水，采暖利用換熱效率較高的板式換熱器，為系統(tǒng)提供50～60 ℃的熱水。且配套系統(tǒng)中如冷卻塔、水泵、電氣群控、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工管理、系統(tǒng)維護(hù)均為荏原同一品牌，真正實(shí)現(xiàn)了交鑰匙工程。

（2）車間及辦公區(qū)大部分使用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)機(jī)組形式，保留部分末端設(shè)備繼續(xù)利用。

（3）電控系統(tǒng)方面，水泵均為變頻控制，末端系統(tǒng)均設(shè)計(jì)了溫控器和電動(dòng)閥門，整個(gè)機(jī)房系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，系統(tǒng)根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化自行調(diào)節(jié)蒸汽和電力的耗量，使空調(diào)系統(tǒng)能夠安全可靠低耗運(yùn)行。

（4）蒸汽換熱后產(chǎn)生的70 ℃的凝結(jié)水經(jīng)過(guò)二次換熱后又作為廠區(qū)的熱水熱源再次利用，減少了能源浪費(fèi)，節(jié)約了費(fèi)用。

1.2.1 空調(diào)冷熱源選擇

冷源：?jiǎn)闻_(tái)蒸汽雙效吸收式制冷機(jī)制冷量為500 USRT，機(jī)房裝機(jī)容量為1 000 USRT，滿足系統(tǒng)冷負(fù)荷要求。蒸汽吸收式制冷機(jī)是以蒸汽作為主要能源，采用溴化鋰非電空調(diào)制冷原理提供冷源，有效地降低了一次能源消耗，并大大減輕了當(dāng)?shù)氐碾娏?yīng)壓力，機(jī)組制冷利用水作為制冷劑不采用氟利昂或其替代物，不會(huì)產(chǎn)生有害氣體和破壞臭氧的物質(zhì)。

熱源：利用蒸汽為熱源，通過(guò)高效率的板式換熱器換熱成熱水，蒸汽源采用智能溫度控制，可根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽耗能，便于自行管理控制，也大大地節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

1.2.2 空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)冷水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)也為變流量系統(tǒng)，主管線采用水平同程布置，機(jī)房?jī)?nèi)集、分水器之間設(shè)置壓差旁通控制器，以保證制冷機(jī)組最低水流量吃和系統(tǒng)末端變流量的需要。在系統(tǒng)最高處設(shè)置膨脹水箱進(jìn)行定壓。系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

1.2.3 空調(diào)新、排風(fēng)系統(tǒng)

大空間的車間內(nèi)設(shè)置新、排風(fēng)系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)時(shí)可以只開啟新風(fēng)系統(tǒng)即可滿足車間內(nèi)的溫度要求。

1.2.4 空調(diào)電控系統(tǒng)

機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置集中控制盤，根據(jù)管路系統(tǒng)的溫度、壓差及流量等信號(hào)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行各種工況切換；冷水泵、冷卻水泵系統(tǒng)進(jìn)行頻率及運(yùn)行臺(tái)數(shù)的自動(dòng)加減、冷卻塔風(fēng)機(jī)的自動(dòng)加減、制冷機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)加減控制。

圖1 機(jī)房系統(tǒng)流程圖

末端風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)根據(jù)對(duì)應(yīng)的溫控器設(shè)定的室內(nèi)溫度，控制管路上電動(dòng)閥門的啟閉及風(fēng)機(jī)的啟停，達(dá)到控制室內(nèi)溫度的要求。

新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)車間內(nèi)的二氧化碳濃度，自動(dòng)控制新風(fēng)機(jī)組、排風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，保證室內(nèi)的新風(fēng)含量滿足要求。

2 運(yùn)行情況

改造后的空調(diào)系統(tǒng)于2008年5月正式投入使用，系統(tǒng)運(yùn)行良好，用戶對(duì)使用效果非常滿意。另外，新系統(tǒng)選用節(jié)能環(huán)保型設(shè)備，強(qiáng)化了企業(yè)自身的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，并在當(dāng)?shù)仄鸬搅斯?jié)能減排的示范帶頭作用。舊制冷機(jī)房如圖2所示，新制冷機(jī)房如圖3所示。

改造效果如下：

（1）在2008年5月—9月，5個(gè)月的制冷期間節(jié)省用電量833 330 kW?h，節(jié)約電費(fèi)50萬(wàn)元。

圖2 舊制冷機(jī)房

圖3 新制冷機(jī)房

（2）冬季采暖，節(jié)約了原系統(tǒng)由供熱站供熱時(shí)的采暖費(fèi)（按面積收費(fèi)，合計(jì)每個(gè)月需37萬(wàn)元）。在2008年11月—2009年3月，5個(gè)月的采暖季，除去使用新系統(tǒng)應(yīng)支付的蒸汽費(fèi)、電費(fèi)，共計(jì)節(jié)約105萬(wàn)元。

（3）蒸汽換熱產(chǎn)生凝結(jié)水（水溫約70 ℃左右），經(jīng)化驗(yàn)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，回收換熱后用于職工食堂清洗餐具及食堂操作間的冬季取暖，這一利用每年又節(jié)約18萬(wàn)元左右。

通過(guò)以上改造，可節(jié)約金額共計(jì)：50+105+18=173萬(wàn)元/年。

新空調(diào)系統(tǒng)的投資在幾年之內(nèi)即可回收，節(jié)能效果顯著，達(dá)到了預(yù)期效果。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著空調(diào)系統(tǒng)的成功驗(yàn)收，荏原公司將該節(jié)能改造項(xiàng)目作為一個(gè)“節(jié)能樣板”，使當(dāng)?shù)仄髽I(yè)真正看到了“節(jié)能獲利”的巨大前景，這些節(jié)能技術(shù)如果能在其他企業(yè)推廣使用，將對(duì)國(guó)家的節(jié)能減排做出巨大的貢獻(xiàn)。

[1] 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 50189—2005[S].

[2] 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.

[3] 建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇（暖通空調(diào)·動(dòng)力）[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2007.