一、技術(shù)名稱:基于冷卻塔群變流量控制的模塊化中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:建筑及工業(yè)領(lǐng)域 使用水冷式機(jī)組的中央空調(diào)系統(tǒng)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
近年來，我國的建筑能耗不斷升高，約占全社會能源消費的28%-30%。2013年，我國能源消費總量為37.6億tce，僅建筑能耗就達(dá)到10.5億tce至11.28億tce。建筑用能中約有50%的能耗與空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)，中央空調(diào)能耗占醫(yī)院總能耗的35%-45%，占酒店總能耗的50%-60%，占寫字樓總能耗的50%-60%。此外，數(shù)據(jù)機(jī)房及生產(chǎn)企業(yè)的中央空調(diào)也存在大量的能源消耗。提高中央空調(diào)系統(tǒng)能效，降低相關(guān)能源消耗，對于促進(jìn)我國建筑行業(yè)節(jié)能減排具有重要意義。目前應(yīng)用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量3萬tce/a，CO2減排約8萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
該技術(shù)采用冷卻塔群變流量技術(shù)，充分利用冷卻塔有效換熱面積，提高冷卻效率，減少冷卻水流量需求，降低主機(jī)及冷卻水泵的能耗；采用雙變流量技術(shù)，用一次泵系統(tǒng)實現(xiàn)主機(jī)定流量安全運行、末端變流量節(jié)能運行，降低冷凍水泵的能耗；由傳統(tǒng)的采集所有溫度、壓力、流量等信號，由上位機(jī)集中處理后發(fā)出指令去驅(qū)動相關(guān)設(shè)備，變?yōu)楠毩⒉杉嚓P(guān)設(shè)備信號后直接驅(qū)動的方式，實現(xiàn)模塊化控制，各個設(shè)備按預(yù)先設(shè)定運行，實現(xiàn)系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）模塊化控制技術(shù)。由原來的集中采集信號變?yōu)楦鱾�模塊獨立采集信號，其優(yōu)點在于系統(tǒng)可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)后大量普及。
（2）智能型變流量冷卻塔技術(shù)。采用水力穩(wěn)壓器以及變流量噴頭組合而成。當(dāng)流量變化時，能夠均勻布水的冷卻塔群，以實現(xiàn)冷卻塔在流量變化時仍然保持高效，降低冷卻水溫度。
（3）雙向變流量技術(shù)。中央空調(diào)主機(jī)與末端流量互相補償，以實現(xiàn)冷凍水泵流量揚程的有效匹配，達(dá)到節(jié)省冷凍水泵電能的目的。
（4）水力平衡控制技術(shù)。末端各個分支之間流量分配技術(shù)，以達(dá)到各個支路流量的有效分配，以此達(dá)到冷凍水泵電能以及損耗下降的目的。
3.工藝流程
該技術(shù)以冷卻塔變流量技術(shù)為前提，冷卻塔模塊根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，在盡可能降低冷卻水溫度的前提下，使冷卻塔風(fēng)機(jī)節(jié)省電能；冷卻泵模塊根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，控制冷卻泵運轉(zhuǎn)速度以及數(shù)量提高系統(tǒng)輸送系數(shù)；主機(jī)策略模塊根據(jù)冷機(jī)的特性，控制冷機(jī)工作在高效區(qū)；冷凍泵控制模塊在雙變流量技術(shù)的硬件支持下，達(dá)到末端與主機(jī)流量的互調(diào)，降低冷凍泵用電量；水力平衡模塊負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)各個支路的流量。利用配套研發(fā)的WISDOM平臺，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的智能化節(jié)能運行，其系統(tǒng)原理圖見圖1。
圖1 模塊化控制高效節(jié)能水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.中央空調(diào)整體節(jié)能率：≧30%；
2.中央空調(diào)機(jī)房年綜合制冷能效比：4-5。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)中的”冷卻塔水力穩(wěn)壓器”和”智能型變流量冷卻塔”分別于2011年和2013年通過江蘇省科學(xué)技術(shù)廳的高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定，并于2011年獲得國家火炬計劃項目資金支持。此外，該技術(shù)已獲得11項國家專利，其中發(fā)明專利1項，計算機(jī)軟件著作權(quán)5項。目前，已在醫(yī)院、酒店、商場、寫字樓、電子廠、光伏廠、制藥廠等60多個項目中成功應(yīng)用。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：東方電氣集團(tuán)（宜興）邁吉太陽能公司、宜興市中醫(yī)醫(yī)院等。
典型案例1
案例名稱：東方電氣集團(tuán)（宜興）邁吉太陽能公司中央空調(diào)系統(tǒng)改造項目
技術(shù)提供單位：江蘇天納節(jié)能科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：1.5萬m2建筑面積。建設(shè)條件：由離心式機(jī)組，橫流式冷卻塔和冷凍、冷卻水泵構(gòu)成水冷式系統(tǒng)。主要技改內(nèi)容：將原有4臺700m3/h的冷卻塔升級成智能型變流量冷卻塔，對3臺1000RT離心機(jī)進(jìn)行主機(jī)策略控制，對2臺90kW冷凍泵進(jìn)行控制，對2臺75kW冷卻泵進(jìn)行控制。主要設(shè)備包括：冷卻塔變流量噴嘴1867個，水力穩(wěn)壓器DN200型16個，冷卻塔能效控制柜2臺，冷卻水能效控制柜2臺，冷凍水能效控制柜2臺，主機(jī)策略控制柜2臺，監(jiān)控終端1套。節(jié)能技改投資額315萬元，建設(shè)周期2個月。每年可節(jié)能823 tce，碳減排量2172tCO2。年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益187萬元，投資回收期1.7年。
典型案例2
案例名稱：宜興市中醫(yī)醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)改造項目
技術(shù)提供單位：江蘇天納節(jié)能科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：8萬m2建筑面積。建設(shè)條件：由蒸汽型溴化鋰主機(jī)，橫流式冷卻塔和冷凍、冷卻水泵構(gòu)成水冷式系統(tǒng)。主要技改內(nèi)容：將原有3臺殼管式換熱器更換為2臺浮動盤管式換熱器；通過管路改動，實現(xiàn)冷熱水共用循環(huán)水泵，拆除原有3臺18.5kW熱水泵；將原有3臺600m3/h的冷卻塔90度轉(zhuǎn)向，并升級成智能型變流量冷卻塔；對3臺制冷量2330kW蒸汽型溴化鋰主機(jī)進(jìn)行主機(jī)策略控制；對2臺75kW冷溫泵進(jìn)行控制；對2臺75kW冷卻泵進(jìn)行控制。主要設(shè)備包括：冷卻塔變流量噴嘴1200個，水力穩(wěn)壓器DN200型12個，冷卻塔能效控制柜2臺，冷卻水能效控制柜2臺，冷溫水能效控制柜2臺，主機(jī)策略控制柜2臺、熱源策略控制柜1臺，監(jiān)控終端1套。節(jié)能技改投資額296萬元，建設(shè)周期2個月。每年可節(jié)能884tce，碳減排量2334tCO2。年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益220萬元，投資回收期約1.3年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)與建筑節(jié)能工作不斷推進(jìn)，大型建筑的中央空調(diào)節(jié)能改造將具有廣闊的市場前景。預(yù)計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣比例將達(dá)到1%，項目數(shù)量達(dá)500項，總投資額7.5億元，形成的年節(jié)能能力為25萬tce，年碳減排能力為66萬tCO2。
|
