酒店暖通空调系统方案

酒店暖通空调系统方案（通用8篇）

篇1：酒店暖通空调系统方案

车间空调系统的整改方案

2007-5-1

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1.引言

江苏连云港某宾馆按四星级改扩建后，于2002年5月正式营业，经过近一个月的试运行，空调系统出现了很多问题，经过本人对整个系统的仔细观察和分析，发现整个系统不仅在安装上存在很多问题，而且在设计上也存在不少的缺陷，如不进行整改，不仅造成能耗的浪费，而且将很难保证系统以后的正常运行。

2.系统概况

2.1.宾馆建筑概况

改扩建后的新宾馆分为主楼和辅楼两大部分，总建筑面积为31000余平方米，占地面积约为6800平方米。其中主楼面积为24400平方米，局部六层，一、二楼为餐饮和大堂，餐饮面积为5054平方米，大堂为1200平方米，三至六层为客房，共有各类客房273间套。辅楼有五层，四、五层为会议和康乐区域，面积为2500余平方米；三层为办公及员工食堂区域，变配电室也设在该层，面积为1500余平方米；二层为员工更衣室、洗衣场和仓库等；一层为设备层。由于宾馆依山而建，地形特殊，导致暖通系统的前端设备和末端设备相距有400余米。

2.2.暖通系统概况

2.2.1.系统末端设备

整个暖通系统按舒适性空调设计方案设计，采用两管制，其末端设备根据需求不同分别采用风机盘管、卡式风机和空调箱另加新风系统。

2.2.2.系统前端设备

3.运行分析

3.1.运行中的问题

A.当环境温度高于34℃时，3#冷水机组连续运行30分钟左右就因其冷却水温度过高而保护停机，其冷却水出机温度达38℃以上，进机温度达35℃以上；

B.当用一台小冷冻泵配合3#冷水机组运行时，部分末端区域因其流量太小，制冷效果差，导致客人投诉现象频繁，必须启动一台大泵，经离心机组旁通后方能满足需要；

C.当运行1#、2#冷水机组时，机组经常运行在喘振保护状态，其冷却水出机温度达35℃以上，进机温度达32℃以上；

D.冷冻水系统采用的补水设备为定压给水设备，无膨胀水箱，而定压给水设备是全封闭设备，整个系统缺少水处理的投药口。而且，由于市政给水压力已基本能满足使用要求，定压给水设备并未得到正常作用。

3.2.问题分析

由于设备是新设备，管道保温全部采用50mm橡塑保温材料，保温施工也基本达标，因此，A.、C问题的产生，其主要原因应该是冷却塔的冷却能力不能满足需要所致，仔细分析一下原设计方案不难发现：冷却系统和冷冻系统中的管路连接都有不足之处，即3#冷却塔、3#冷水机组和两台小冷却泵组成一个相对独立的冷却系统，两台小冷冻水泵和3#冷水机组组成了一个相对独立的冷冻水系统。这意味着当运行3#冷水机组时，如果3#冷却塔的冷却能力不能满足需要，另外两座冷却塔虽然冷却能力是其数倍，但因它们之间缺少必要的连接而不能与之并联或串联使用；同样，当1#、2#冷却塔的冷却能力不足时，3#冷却塔也只能袖手旁观。

问题B.的产生，原因是多方面的，比如：管线太长；分区不合理；管道在安装时缺少合理的避让，弯头增加太多，增加了管路的沿程阻力；平衡措施不到位等。除了以上几方面因素外，本人认为在设计上也有不合理之处；虽然冷却水泵和冷冻水泵各有5 台，数量充裕，但5台水泵被分成了两个相对独立的系统，当两台小水泵故障或流量不能满足需要时，另外3台大泵因无法与之互为备用，系统的运行可靠性并未因水泵的数量充裕而得到加强。

问题D.的产生，是在设计时考虑不周及对当地的实际供水情况了解不透造成的。

4.整改方案

综上所述，本人认为原设计方案不仅不能保证暖通系统可靠的运行，而且，还存在着较大的资源浪费现象。主要体现在泵的数量太多以及管件非必要重复严重等，导致了设备层管线密集，空间拥挤，给日常的维护管理也带来了诸多不便。为了保证整个系统能高效可靠的运行，尽可能的降低维护管理成本，对原系统进行整改已非常必要。经上级领导批准，本人针对宾馆的特点和设备的实际使用情况。

在整改方案中，本人将3台冷水机组的冷冻系统和冷却系统分别进行了必要的有机连接；将水泵的数量降为6台，即根据两台小冷冻水泵和冷却水泵的使用机会极少及使用效果极不理想的实际情况，将它们全部去掉，分别保留3台流量为320m3/h的冷冻水泵和冷却水泵；将3#冷水机组的冷却水出机管连接到1#、2#冷水机组的冷却水出口总管上；将3#冷水机组的冷冻水进机管接到3台大冷冻水泵的出口总管上。与原方案相比，将节约材料：DN200无缝钢管约100米，22KW水泵2台，30KW水泵2台，DN200蝶阀16个，DN200止回阀4个，DN200Y型滤器2个，DN200电子除垢装置2台，橡塑保温材料约10 m3，铁皮近50 m2等其它一些附属材料。按当时的工程预算，价值20多万。

另外，考虑到流量及压差的调节，分别在冷却水泵和冷冻水泵的进出总管各增加了一路旁通；为了便于以后可能的冷冻水处理，在定压给水设备前增加了一个1 m3过度水箱兼投药口，水箱的水位由浮球阀控制，这样，定压设备也得以正常运行。

再者，当时辅楼四、五层的暖通工程尚未施工，按原设计方案，其冷凝水被直接接到卫生水排放管上，考虑到这种做法，不仅是一种能源浪费，而且在冬季取暖工况时，水封中的水分一旦蒸发，排放管中的异味就有可能反窜到空调房间，如果把它汇总后接入冷却塔，不仅根除了以后窜味的可能性，还将大大改善冷却塔的冷却效果，实乃一举两得之事，从施工现场看，如果在四、五楼施工时进行整改，其施工难度和投入都不大，只需增加一根立管，将每层的冷凝水接入该管即可。本人把自己的设想上报了领导，也得到了认可和批准。

5.结论

整改后的空调系统经过了一个夏季的运行，除了个别房间因其气流组织不好或风管安装不到位而制冷效果不理想外，整体效果还是令人相当满意的，原先3#机组经常高温保护停机的现象已得到彻底根除，而且，整个机组还经受住了38℃环境高温的考验，可以想象，如果以后辅楼的冷凝水再接入冷却塔，其冷却效果肯定会更理想。这充分说明系统的整改是成功的。

6.参考资料

A.电子工业部第十设计研究员主编《空气调节设计手册》 中国建筑工业出版社 1995

B.陆耀主编《HVAC暖通空调设计指南》 中国建筑工业出版社 1996

C.GBJ19-87 采暖通风与空调节设计规范

篇2：酒店暖通空调系统方案

近日，2006特灵酒店空调系统及能源解决方案研讨会在沪举行。研讨会上，各界能源管理专家、酒店经营者、业主、地产开发商和建筑设计顾问齐聚一堂，共同探讨高效能、高品质的酒店中央空调系统解决方案。

特灵空调成立于1913年，作为美标集团下最大的子公司，迄今为止，已与香格里拉、万豪、威斯汀、丽兹-卡尔顿、希尔顿等数百家全球知名酒店保持逾十年的合作关系。在本次研讨会上，与会人员分别围绕酒店节能和舒适、绿色建筑、应用ICS集成舒适系统提升楼宇能效以及机房整体能源管理发表演讲。特灵管理人员认为，对酒店客户的服务不仅仅是提供高效的空调系统和及时完善的维护服务，更重要的是如何能够利用技术和经验应对室内温湿度、噪音和新风、运行费用、系统控制等酒店业最为关注的问题。

对此，特灵研发出CDQTM（节能除湿转轮装置）、VariTraneTM（变风量V*********系统）等专门设备和技术提高室内空气品质；推出成熟的EarthWiseTM（大温差小流量）、Ice-Storage（冰蓄冷）等节能系统节省中央空调系统的运行费用；采用TracerSummitTM系统，监控全部空调设备，提高系统稳定性和能效，确保室内的空气品质。

控制中央空调系统的运行维护费用。

整个特灵的酒店空调系统是一个包括主机、末端、机组、部件的综合系统，它是针对客户的不同要求而设计的。对于可能出现的故障，系统采用远程监控技术。系统会依据阳光、室内人数等因素来调节室内温湿度，并且利用冷媒酶的新风设计系统解决空调室内空气不流通的问题CO2监测系统监测室内新风量,确保室市内空气品质。此外，一旦出现异常情况，比如温度、压力问题，监控系统会马上发出故障信号，以便及时修复。

篇3：酒店空调系统方案设计及优化

本建筑为北京市某五星级酒店,工程设计时采用了《采暖通风与空气调节设计规范》的负荷计算方法对热负荷、冷负荷进行计算,并根据《公共建筑节能设计标准》确定各个功能房间影响该建筑负荷的重要影响因素——人员密度、新风量、温湿度以及各围护结构等。并运用Dest软件进行模拟以期达到节能舒适的效果。经过Dest模拟后证明该工程是节能的,室内环境也是舒适的。

2设计参数及空调冷热负荷

1)室外计算参数(参见北京地区气象参数)。

2)各房间室内设计参数见表1。

夏季空调最大冷负荷为2 560 kW,冬季空调热负荷为1 730 kW。

3模拟分析

本建筑总建筑面积30 010 m2,地上面积23 831 m2。一层为旅行社、财务室、美容美发、票务中心等;二层为豪华包厢、中餐厅;三层为棋牌室、演艺吧、KTV、桑拿;四层为会议室、宴会厅;五层由更衣、办公室、健身房、台球室、管理办公室等部分组成;六层～十四层主要以酒店客房为主。

3.1 围护结构参数

建筑围护结构参数见表2。

3.2热特性分析

外窗的优化选择。

如表3所示的是待选窗户的热工性能以及市场价格。

对上述两种方案进行全年逐时的负荷模拟计算。普通中空玻璃窗建筑全年累计冷负荷:120.35 k Wh/m2、热负荷:109.17 k Wh/m2。高透低辐射玻璃窗建筑全年累计冷负荷:117.16 k Wh/m2、热负荷:92.98 k Wh/m2。窗户采用高透低辐射玻璃后,建筑的最大和累计冷热负荷均有所减少。这样可以减少冷热源和空调设备的容量及其能耗。将模拟计算得到的绝大部分设备、材料的规格和数量,及其相应的能耗等信息传输到经济分析模块平台,逐项计算暖通空调系统的初投资、运行费。最终统计结果见表4。

由表4可看出,在该建筑中采用高透低辐射窗户方案的生命周期费用与采用普通中空相比,减少了16.75万元,增加投资回收期为6.17年,综合经济性能较好,建议使用该种方案。

3.3空调系统形式的比较分析

空调系统分为两种方案:1)采用全空气定风量系统;2)采用全空气变风量系统。最终统计结果如表5,表6所示。

由表6可看出,在该建筑中采用方案2,生命周期费用低,增加投资回收期为3.83年,综合经济性能较好。并且结合两种方案的满意率对比,方案2的满意率也较高,因此建议使用方案2。

3.4空气处理方案分析

分别对定新风比运行方式(方案1)和可变新风比运行方式(方案2)进行空气处理设备的模拟计算,比较其能耗情况,最终统计结果如表7,表8所示。

由表8可看出,在该建筑中采用方案2,生命周期费用低,增加投资回收期为6.05年,综合经济性能较好。因此,建议使用方案2。

3.5冷热源及泵站分析

冷热源的选型分为两种方案:1)电动离心式冷水机组+城市市政热水;2)直燃式溴化锂吸收式冷热水机组。分别对上述两种方案进行冷热源的逐时模拟计算,并直接计算输出暖通空调系统的初投资和运行费,如表9所示。

由表9可看出,采用方案2,其投资的回收期较长,且生命周期费用较大。在该建筑中采用方案1,电动离心式冷水机组+城市市政热水的冷热源方案,其生命周期费用小,综合经济性能好,建议使用该种方案。

基于对上述各方面的模拟分析,我们在设计时采用高透低辐射窗户,全空气变风量变新风比的运行方式和电动离心式冷水冻机组+城市市政热水的冷热源方案,以达到建筑节能的效果。

4结语

本研究采用Dest软件,通过对建筑、空调系统全工况模拟计算,进行了经济性分析,模拟分析了各个系统不同方案的系统能耗、初投资和运行费,给出了不同方案的对比,并确定了本设计的最优方案。为最终选择节能的空调方案提供了量化的数据支持,为建筑节能设计提供了参考,说明了建筑热环境模拟技术在工程设计中的应用价值。

摘要：以某五星级酒店为例,利用建筑热环境模拟软件Dest进行了详细的建筑模拟、空调系统方案模拟分析计算,给出计算分析过程,完成全年建筑冷热负荷、空调系统冷热量消耗的计算,确定了最优方案,为空调方案的确定提供了依据。

关键词：空调,Dest,计算模拟,系统优化

参考文献

[1]江亿.建筑环境系统模拟分析方法DEST[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]GB 50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].

[3]GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2007.

篇4：酒店空调系统节能的几项相关措施

摘要：中央空调系统可以在控制精度与调节品质方面实现最佳的节能运行，取得最大的经济效益和节能效益，所以应积极推广使用。然而中央空调的能耗占居了酒店的整体能耗中的40％之多，使酒店行业的运营成本居高不下。对此，考虑到酒店自身效益和国家的节能要求，可以从下列三方面努力获得酒店理想的节能目标。

关键词：中央空调节能

1应用变频调速系统、

频率和转矩是变频调速器控制电机的两个基本输出量，在一般的通用变频器中都设有充分的频率设定功能和频率控制接口。变频器的频率输出可通过其操作面版上的操作键设定，如：基本频率、启动频率、跳跃频率及宽度、多段运行频率、最高最低频率及加减速斜率等，具有灵活的频率控制特点。

另外，具有可靠的保护功能，如过电流保护、再生过电压保护、过压欠压保护、瞬时停电保护、过载保护、过热保护、接地保护等。同时还有存储器异常检测、CPU异常检测、参数错误报警、功率开关器件故障报警等功能，便于及时向管理、操作人员提供可靠的故障信息，便于技术人员对控制系统故障诊断和维修。

冷冻泵的变频调速系统，可以简单地根据回水温度进行控制如下：回水温度低，说明房间温度低，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度；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。简言之，对于冷冻水循环系统，控制依据是回水温度，即通过变频调速，实现回水的恒温度控制，此种控制方法只适用于扬程有足够裕量的前提下。冷冻水循环系统也可采用恒压控制(其原理与恒压供水一样)或温度、压力联合控制。采用一台55KW变频器对两台电机进行拖动，具有变频／工频切换功能，温度由变频器检测，运行泵与备用泵可相互切换运行。

冷却泵供水系统的考虑：由于冷却塔的水温是随环境温度而变的，其单侧水温不能准确地反映冷冻机组内产生热量的多少。所以，对于冷却泵，以进水和回水间的温差作为控制依据，实现进水和回水间的恒温差控制是很合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度：温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。采用一台55KW变频器，采用双温度控制。

冷却塔风机有两台。在正常状态下，风机是恒定转速，没有变化。我们采用一对一方式，即一台变频器拖动一台风机。以冷却水的进水温度作为控制对象，温度传感器与变频器构成闭环控制，温度传感器检测进水温度，将其转换为电信号调节变频器的频率。当进水温度超过设定值时，风机高速运转；温度低于设定值时，风机低速运转。冷却塔风机采用两台11KW变频器对两台风机进行拖动。

2应用数字式中央空调节能系统

通过使用先进的自动化控制系统来对中央空调系统进行控制，在满足使用的前提下，有效的避免由于中央空调的设计、施工和中央空调实际使用情况有较大差异所带来的缺陷，不仅能提高中央空调使用的舒适度，更能大幅度的降低中央空调在低负荷运行时的能耗，提升中央空调系统的自动化能力。

针对于酒店行业的中央空调运行的特殊性，使用数字节能系统控制对其中央空调系统进行自动控制运行是最好的解决方案，该系统的特征是通过采集中央空调水系统中的温差、压差和流量信号，经过负荷随动跟踪系统的分析和运算，给出时变控制量，从而改变系统的冷冻水流量、冷却水流量，去适应空调末端负荷的变化。并使空调主机输出负荷量也随之变化，保证空调主机系统始终处于优化工作状态，使系统的效率(COP值)始终保持最佳值。其最大的优点是系统的能耗随负荷的减少而降低。

系统特点主要有：系统采用了先进的负荷随动控制理论与强大的计算机技术相结合，实现了对中央空调负荷的动态检测、跟踪与运行的实时控制；实现全数字化信号传输，解决了以往模拟信号传输带来的抗干扰能力弱、传输距离短、误差大等问题，确保了控制的精准度：系统对中央空调的运行进行优化控制，实现最佳节能效果，有效的解决了中央空调主机针对于复杂负荷变化情况调整能力差的现象，完成了复杂工况下主机最高使用效率的实现；从系统参数设置、状态监测到系统设备控制，软硬件功能完整、适用；采用软启停方式和低频运行方式控制水泵，避免冲击电网和减轻设备的机械磨损，延长设备使用寿命；本系统的关键设备和器件，全部采用高可靠性产品；系统软件和硬件设置了多级互锁，确保系统安全运行。

利用本系统完成对酒店中央空调系统的改造后，提高了中央空调系统在复杂负荷变化条件下的负荷调整能力，有效的解决了中央空调系统在低负载率情况下的大能耗问题，在保证维持原有空调效果和保证设备正常运转的情况下，实现高效节能对空调主机年平均节约电能10％～20％，对冷冻(温)水泵、冷却水泵系统平均节约电能60％～80％。

3风机盘管的合理选用

在国内大多数宾馆中，为了节能，风机盘管一般受匙牌取电控制；但如果等客人来后再开空调，至少需要20分钟左右，房间才能凉下来，客人风尘仆仆来住宾馆，很累、很热，空调不能马上凉下来，有一种不舒服的感觉；而风机盘管如果不受匙牌取电控制；既使没有客人住，空调也有微风，使房间保持一定的温度：当客人来后再将空调开大，房间很快就凉下来了，客人就有一种宾至如归的感觉。既然是星级宾馆，就应尽最大努力使客人满意、舒适：因此，现在越来越多的宾馆采用上述风机盘管不受匙牌取电控制的空调方式。

风机盘管是集中式空调系统中广泛使用的末端设备。风机盘管的合理选用不仅直接影响空调效果，也是保证系统正常运行和降低空调能耗的重要环节，尤其是在高精度或有严格工艺要求的场合，更须合理的送风参数。

送风和供冷(热)是风机盘管的基本功能。“风”是“冷”的媒介和载体，它直接影响供冷量、送风温差、换气次数以及室温梯度和波动幅度，即决定了空调精度和舒适性的好坏。因此，保证足够的风量是实现预期空调效果的先决条件。需要指出的是，这里所说的风量是批机组在正常使用时的实际送风量。

根据房间净空间体积和最低换气次数的要求，可以求出最低送风量。对高精度工艺性空调，风量校核是选型计算中心必要程序。在选用国产风机盘管时，不能根据计算结果，按其样本参数选型，因为国产风机盘管的样本所列的名义风量要高于实际风量。

国外风机盘管样本中，一般会给出不同机外静压下的风量及供冷量，以方便用户选用。有些国外简明样本虽然仅给出名义风量，但其含义不同于我国标准规定，其一般是指一定机外静压下的风量值，所以名义风量相近的国外风机盘管，风量会比国产机组高出20％～50％。

同样需要强调的是，使用国外简明样本时，须注意国外各公司往往执行不同的标准，名义风量的含义也会存在某些差异。所以选用时，最好依据数据齐全的最新样本，或要求供货厂家提供产品在不同机外静压下的风量及冷量值，以确定可靠性。

加之风量不仅能够增加换气次数，降低送风温差，改善空调效果，因为冷量相应提高，所以还可以缩小机组体积。因此，国外风机盘管的体积和重量，一般都要小于国产风机。提高机外静压和风量，是风机盘管的发展方向。当然，风量的提高也要受空调区允许风速的制约。

篇5：酒店空调节能远程监控设计方案

1、酒店客房空调电能浪费现象严重

1.1 高档酒店客房无人入住时就维持比较舒适的温度（例如冬季制热维持在20℃），有客人入住时再调到酷爽温度（例如冬季制热调到26℃），这显然造成巨大的能源浪费。

1.2 制冷温度调得过低，以18℃~20℃居多。据专家测算，在正确使用空调的前提下，制冷空调温度每提高1℃，可节电10%。可见，制冷温度调得过低导致的电能浪费是惊人的。

1.3 制热温度调得过高，很多调在24℃以上，脱掉衣服吹热空调的现象比较普遍。而据专家测算，在正确使用空调的前提下，制热空调温度每降低2℃，可节电10%。可见，制热温度调得过高也严重浪费电能。

1.4 有些酒店空调没有受房卡控制，客人离开客房时，不会及时关闭空调造成极大浪费。

2、国家立法规定公共空调温度

2008年7月23日国务院审议并通过《公共机构节能条例(草案)》和《民用建筑节能条例(草案)》，国家对使用空调采暖、制冷的公共建筑实行室内温度控制制度。除特殊用途外，夏季室内空调温度设置不得低于26℃，冬季室内空调温度设置不得高于20℃。

3、地方政府的执法需求

许多地方政府针对酒店能耗巨大的问题，明确发文要求酒店酒店执行国家法定温度，并与星级评比挂钩。但因缺乏有效手段支持，效果甚微。

4、空调使用不当导致的“空调病”发病率越来越高。

空调已成为现代家庭的必需品，能降温防暑，提供一个舒适凉快的休息及工作环境。不过，若长时间在空调室内逗留，或使用空调不当，会产生一种“空调病”，症状是头晕头痛、发冷、四肢疼痛、工作效率下降等。室内外环境温度若相差过大，使人难以适应，容易引致感冒和鼻敏感。室内干燥，刺激呼吸道，令鼻腔、鼻黏膜易发炎，降低抵抗力。常用循环空气，造成室内、室外空气交换减少，空气污浊，容易散播病菌。改善的主要措施是：（1）尽量缩小室内外的温差，夏季房间温度应保持摄氏26-30度，而冬季房间温度应保持摄氏16-20度；（2）不要从高温环境突然走进低温空调房间，以免身体毛孔突然收缩，受凉引致感冒；（3）减少使用空调的时间。

5、酒店客房空调节能远程监控系统功能

针对目前酒店客房空调浪费严重的现象和国家法律规定的空调温度，拟开发一种高效节能远程监控系统。它集各种传感技术、自动识别技术、存储技术、温差实时控制技术、自适应控制技术、自动发送技术、Internet网络通信技术等于一体，利用快速测温传感器随时跟踪温度变化，在线积累相关信息，并通过高性能微电脑芯片对降温速度、设定温度、室内温度进行分析处理，及时自动发送相应的控制信号给空调，使空调运行在制冷曲线/制热曲线的高效区间，从而达到客房温度适宜又显著节能的效果。同时，它能通过服务台对各客房空调进行温度调节、开机、停机等各种远程控制操作。主要功能特点有：

5.1 三种工作模式：有关闭空调模式、待住温度模式和客住温度模式三种工作模式。

5.2 温度参数可设：可由服务台操作电脑鼠标对各客房空调进行“待住制冷温度”（例如30℃）、“舒适制冷温度”（例如26℃）、“待住制热温度”（例如14℃）、“舒适制热温度”（例如20℃）等各种温度参数设置，使客房温度保持在舒适范围内，并采用智能技术把空调的制冷/制热运行区间限定在高效率区间，有效缩短压缩机运行时间，实现显著节电。

5.3 个性化温度可设：为了满足客人对客房温度的个性需求，总台（远程控制中心）可根据客人需要设置特殊的客住温度，确保客户满意度。

5.4 入住开启空调：客人在服务台办理入住手续时，服务员即可轻点鼠标开启指定客房空调，进入客住温度模式，当客人进入房间时比较舒适，可提高客人满意度。

5.5 客房待住温度可设：由于有了“入住开启空调”的功能，即便是高档酒店，客房无人入住时温度也可以适当降低，例如冬季制热维持在14℃，夏季制冷维持在30℃，从而实现显著节电。

5.6 人员检测功能：自动检测房内是否有人，客人中途离开客房和退房后及时自动调节空调进入待住温度模式，实现节电。

5.7 空调批量控制：在不需要空调的日子，总台可统一关闭所有或部分空调，即进入关闭空调模式；在可能需要空调的日子，总台又可统一开启所有或部分空调，即进入待住温度模式或客住温度模式。

5.8 软件操作简单方便：管理软件采用Web页面，操作简单方便。

6、效益分析

6.1经济效益

按照目前酒店客房空调使用现状，开发并安装本系统后，将显著节约电费开支。如果按国家法定温度设置，节电率在50%以上。投资成本可在1年内收回。

6.2 社会效益

（1）协助政府有效执行国家法律，减小能源消耗，培养提高节约意识，为两型社会建设做出应有的贡献。

篇6：中央空调系统变频节能改造方案

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刘佳畅

摘要 在我国经济快速发展的大背景下，能源（水、电、油）的消耗在企业中所占的比重越来越高，也受到愈来愈大的重视。同时由于房地产的快速发展需求，中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下，越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。变频技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。

关键字 中央空调系统；水泵；风机；变频器

Abstract

Keywords 概述

中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且是某些生活环境或生产工序中所必须配备的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。之所以要求配置中央空调系统，目的在于提高产品质量，提高人的舒适度，而且集中供冷供热效率高，便于管理，节省投资等。为此，几乎所有企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，但由于它的电能消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量的50%以上，因此其日常开支费用很大。

中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计的，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常，中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。

随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、D/A转换模块、温度传感器、温度模块等部件的有机结合，可构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量。采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。中央空调系统构成及工作原理

如图1所示，中央空调系统主要由以下几个部分组成。2.1 冷冻机组

通往各个房间的循环水经由冷冻机组进行“内部热交换”作用，使冷冻水降温为5~7℃。并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。2.2 冷冻水塔

用于为冷冻机组提供“冷却水”。2.3 “外部热交换”系统

此系统由两个循环水系统组成：

1）冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。

从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降；

2）冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，促使冷却水温度升高，冷却泵将升了温的冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷冻机组，如此不断循环，带走冷冻机组所释放的热量。

2.4 冷却风机

1）室内风机安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换。2）冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。

中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造，但冷冻水机组和冷却水机组改造后的节电效果最为理想。因此我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造，次要说明冷却风机的变频调速技术改造。3 中央空调系统变频改造的具体方案

现将淅江省嘉兴市某集团公司办公楼的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。3.1 中央空调原系统存在的问题

该集团中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：

1）450 t冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行； 2）冷冻水泵2台，扬程28 m，配用功率45 kW；

3）冷却水泵有2台，扬程35m，配用功率75 kW，冷冻水泵与冷却水泵均采用一用一备的方式运行； 4）冷却塔2台，风扇电机11 kW，并联运行，室内风机4台，5.5 kW，并联运行。

该集团是一家合资企业，为了给员工营造一个良好的工作环境，办公楼大部分空间采用全封密的模式，因此公司大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高。除了一些节假日外，其它时间中央空调都是全开的。由于中央空调系统设计时按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%~20%的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。原系统中冷冻、冷却水泵采用的均是Y-△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3~4 倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械部件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用，设备也容易老化。

另外，由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化，其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，结果只能是用大流量获得小温差。这样，不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环

境与运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷，感觉不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。

针对上述实际情况，对该集团的中央空调系统实施了利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统的方案。主要对冷冻、冷却水泵进行了变频调速技术改造，达到节约电能、稳定系统、延长设备寿命，提高环境舒适度的目的。3.2 中央空调系统节能改造的具体方案

对该中央空调节能系统进行变频节能改造的具体装机清单如表1所列。

3.2.1 变频节电原理

由流体传输设备（水泵、风机）的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比；而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的

三次方成正比）。变频器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看得见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过图2 可以直观地看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，此特点使得使用变频器进行调速成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。根据上述原理可知：改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。

图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所消耗的功率差。3.2.2 系统电路设计和控制方式

根据中央空调系统冷却水系统的一般装机形式，建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套传动之星SD-YP 系列一体化变频调速控制柜，其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换（循环）使用，冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换（循环）使用。变频节能调速系统是在保留原工频系统的基础上改装的，变频节能系统的联动控制功能与原工频系统的联动控制功能相同，变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护，以确保系统工作安全。利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，为达到节能的目的提供了可靠的技术条件。如图3所示，给出了主电路具体的改造方案。

3.2.3 系统主电路的控制设计

根据具体情况，同时考虑到成本控制，尽可能地利用原有的电器设备。冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备的运行方式，因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致，切换频率不高，所以冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备，通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故；并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵，以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。3.2.4 系统功能控制方式

上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数的检测，各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务；下位机PLC主要完成数据采集，现场设备的控制及联锁等功能。具体工作过程中，开机时，开启冷水及冷却水泵，由PLC控制冷水及冷却水泵的启停，由控制冷水及冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁信号，开启制冷机，由变频器、温度传感器、温度模块组成的温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量，同时PLC控制冷却塔根据温度传感

器信号自动选择开启台数；当过滤网前后压差超出设定值时，PLC发出过滤堵塞报警信号；送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后，用PID方式控制变频器，从而调节风机的转速，达到调节回风温度的目的。停机时，关闭制冷机，冷水及冷却水泵以及冷却塔延时15 min 后自动关闭。保护时，由压力传感器控制冷水及冷却水的缺水保护，压力偏低时自动开启补水泵补水。

3.3 系统节能改造原理

变频节能系统示意图如图4所示。

1）对冷冻泵进行变频改造PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机的回水温度和出水温度读入控制器内存，并计算出温差值；然后根据冷冻机的回水与出水的温差值来控制变频器的转速，调

节出水的流量，控制热交换的速度。温差大，说明室内温度高系统负荷大，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度，加大流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，系统负荷小，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度，减小流量，降低热交换的速度以节约电能。

2）对冷却泵进行变频改造由于冷冻机组运行时，其冷凝器的热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温，再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。冷却水进水出水温差大，说明冷冻机负荷大，需冷却水带走的热量大，应提高冷却泵的转速，加大冷却水的循环量；温差小，则说明，冷冻机负荷小，需带走的热量小，可降低冷却泵的转速，减小冷却水的循环量，以节约电能。

3）冷却塔风机变频控制通过检测冷却塔水的温度对冷却塔风机进行变频调速闭环控制，使冷却塔水温恒定在设定温度，可以有效地节省风机的电能额外损耗，能达到最佳节电效果。

4）室内风机组变频控制通过检测冷房温度对变风机组的风机进行变频调速闭环控制，实现冷房温度恒定在设定温度。室内风机组变频控制后可达到理想的节电效果，并且使空调效果更佳。

3.4 系统流量、压力保障

本方案的调节方式采用闭环自动调节控制，冷却水泵系统和冷冻水泵系统的调节方式基本相同，用温度传感器对冷却（冷冻）水在主机上的出口水温进行采样，转换成电量信号后送至温控器将该信号

与设定值进行比较运算后输出一模拟信号（一般为4~20 mA、0~10 V等）给PLC，由PLC、D/A转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制，手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制，最后把数据传送到上位机人机界面实行监视控制。变频器根据PLC 发出的模拟信号决定其输出频率，以达到改变水泵转速并调节流量的目的。

冷却（冷冻）水系统的变频节能系统在实际使用中要考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系，以及水泵的转速与管损平方成正比的关系。在水泵的扬程随转速的降低而降低的同时管道损失也在降 低，因此，系统对水泵扬程的实际需求一样要降低； 而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求。供水压力的稳定和调节量可以通过PID参数的调整。当供水需求量减少时，管道压力逐渐升高，内部PID调节器输出频率降低，当变频器输出频率低至0 Hz时，而管道在一设定时间内还高于设定压力，变频器切断当前变频控制泵，转而控制下一个原工频控制泵，变频器在水泵控制转换过程中，逐渐轮换使用水泵，使每个水泵的利用率均等，增加系统、管道压力的稳定性和可靠性。中央空调系统进行变频改造的优点

变频节能改造后除了可以节省大量的电能外还具有以下优点：

1）电机起动是软起动，电流从0 A到额定电流变化，减小了大电流对电机的冲击； 2）电机软起动转速从0 开始缓慢升速，可以有效减少水泵或风机的机械磨损；

3）变频器是高性能的电力电子设备，具有较强的电机保护功能，能延长系统各部件的使用寿命； 4）使室温维持恒定，让人感到舒适；

5）经过改造后，可以使系统具有较高的可靠性，减少了环境噪音，减少了维修维护工作量。5 传动之星SD-YP系列一体化变频器的优点 1）采用独特的空间矢量（SVPWM）调制方式； 2）操作简单，具有键盘锁定功能，防止误操作； 3）内置PID功能，可接受多种给定、反馈信号；

4）具有节电、市电和停止三位锁定开关，便于转换及管理； 5）保护功能完善，可远程控制； 6）超静音优化设计，降低电机噪声；

7）安装比较方便，不用改变原有的配电设施及环境； 8）稳定整个系统的正常运行，抗干扰能力强；

9）具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能。6 结语

在科技日新月异的今天，积极推广变频调速节能技术的应用，使其转化为社会生产力，是我们工程技术人员应尽的社会责任。对落后的设备生产工艺进行技术革新，不仅可以提高生产质量、生产效率，创造可观的经济效益，对节能、环保等社会效益同样有着重要的意义。随着变频器应用普及时代的来临，不仅扩大了变频器的应用市场，而且为中央空调应用也提出了新的课题。预计在不久的将来，由于变频调速技术的介入，中央空调系统将真正地进入经济

篇7：001中央空调监控系统设计方案

一、引言

楼宇自动化系统中中央空调子系统占有重要的地位，目前中央空调系统的自动化实现方式很多，有采用单片机，接口采用RS485,现场总线或者以太网，能实现中央空调的远程监控功能；还有采用PLC，比如西门子的S7-200实现数据的采集和监控。目前单片机种类很多，能实现本采集监控功能的芯片选择范围也较广，比如MEGA系列，freescale系列等，另外高端的芯片本身带有丰富的接口，实现更加方便，但是成本较高，另外基于PLC的中央空调监控系统成本瓶颈限制了其进一步的推广。所以开发一套低成本、高可靠性的中央空调远程监控系统是很有必要的。

中央空调监控系统是一套工业远程监控系统。利用此系统，可以通过电脑对中央空调的主机和管道系统的各类参数进行远程集中监控。中央空调监控系统包括：空调冷源监控、空调机组监控、新风机组监控、风机盘管监控、膨胀水箱高、低水位监测报警和屋顶排气风机、通风机控制等。

二、系统结构

本系统采用模块化可编程控制器(PLC)进行设计，使用人机界面进行集中操作，保证系统的安全、可靠、连续运行。整个监控系统由可编程控制器(PLC)、监控电脑和数据通讯网络(TCP/IP以太网)组成。

下图为中央空调监控系统结构示意图

图1风机盘管控制原理图

对该风机盘管（如图2所示）的介绍：

(1)系统控制-------温度控制器放在温度需要调节的房间内，它具有ON/OFF两个通断状态，可以直接控制系统的开启与关闭。

(2)温度控制--------温度控制器上设有温度设定按钮，在温控器内有两对触电，夏季动作时将温度控制器选择开关拨到“COOL”档，对盘管供应冷冻水，当温度控制低于设定值时，其中一对触电断开，电动阀失电；当房间温度高于设定值时，另一对触点闭合，电动阀得电；反之，在冬季运作时，将温控器选择开关拨到“HEAT”档，对盘管供应热水，当房间温度高于设定值时，电动阀其中一对触点断开，电动阀失电，当房间温度低于设定值时，另一对触点闭合，电动阀得电，从而使房间万温度在冬夏季维持在一定的范围内。

(3)电动阀控制-------电动阀的动作直接受温控器的控制，电动阀得电时，阀门开启，向风机盘管供应冷热水；失电时，电动阀断开。从而使温度控制在一定的范围之内。

(4)风机控制---------当温控器处于“ON”状态时，可以通过另一组转换开关对风机进行高、中、低三档调节。

图3风机盘管引线

本系统下位部分是由温控器部分，采集器部分、中间站部分和上位机监控部分组成。

末端控制器（温控器）采集下位的有效信号，如温度值，空调开关机状态，空调的制冷制热状态以及风机的风档，经RS485串行总线传至采集器，采集器一方面负责数据的采集，另一方面接收上位机下传的命令。

如果采集器数量较多的话，可以附加中间站，功能和采集器类似，实现数据的采集和命令的传达，如果是单栋楼的话中间站可以不加以太网接口，就能实现单栋楼宇的中央空调的集中控制。如果有多栋楼宇的话，中间站扩展以太网接口模块，实现多栋楼宇中央空调的远程集中控制。

远程电脑当作客户端，采用可视化编程软件VisualBasic实现数据采集和监控。

四、系统组成

1、空调冷源系统 监测内容：

◇ 冷水机组运行状态

◇ 冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机运行状态 ◇ 冷水机组冷冻水、冷却水管水流状态 ◇ 冷却水供、回水温度 ◇ 冷冻水供、回水温度 ◇ 冷冻水供、回水压差 ◇ 冷冻水总供水流量

◇ 冷冻水供、回水管电动平衡阀瞬时开度 ◇ 冷水机组冷冻水、冷却水供水阀开关

◇ 空调机组新风温、湿度 ◇ 空调机组回风温、湿度 ◇ 空调机组送风温、湿度 控制内容：

（1）系统根据事先编制好的工作及节假日作息时间表自动启停机组，并自动累计运行时间，提示定时维修；

（2）根据室内外空气状况，调节新、回风阀开度，合理利用新风，节约能源；

（3）根据回风温度，自动调节表冷器/加热器的冷/热水阀开度，使回风温度控制在设定值；

（4）根据回风湿度，自动调节加湿阀的开关，满足室内湿度要求；（5）在北方地区冬季气候寒冷，为防止空调机组盘管受冻，在表冷器后端设置防冻开关，当温度低于一定值（一般设定为5ºC）时报警，并自动停止风机，关闭新风阀，全部打开热水阀，以防盘管冻裂；

（6）新风阀与送风机联锁，风机停止时自动关闭新风阀。

3、新风机组系统 监测内容：

◇ 新风机组新风温、湿度 ◇ 新风机组送风温、湿度 ◇ 新风预加热器后端温度

F、调节风量高/中/低三档风量 G、可以任意调节温度(10-30ºC)

5、膨胀水箱高、低水位监测报警

6、屋顶排气风机、通风机控制 屋顶排风机、通风机监控内容： A、风机的运行状态、故障状态 B、风机的手自动状态显示 C、风机开关控制

五、系统功能简介：

1、流程板仿真：以现场配置图为背景，实时显示各监控点之数值与状态。并可点选进入详细资料。

2、走势曲线图：有实时曲线与历史曲线，可放大和缩小，并可随时打印出来。

3、可串联多台温湿度控制器，并可连结PLC以监控各空调设备之状态，构成完整的空调监控系统。

4、可行分布式控制或集中式控制。

篇8：酒店暖通空调系统方案

建筑物内供热制空调系统是所有耗能设备中的耗能大户, 约占建筑物总能量消耗的60%, 采用新型供热制冷技术, 在保持同样功效的工况下能够提高能源利用效率, 降低运行成本, 节能减排效益显著。

文中以某大酒店空调系统节能改造工程实例为研究对象, 对基于冰蓄冷空调技术、固体储热技术、空气源热泵技术的改造方案进行了综合分析比较, 论证其在节约能源和环境保护方面的显著效果。

1 空调系统节能技术

某大酒店为29层, 建筑面积48800m2, 中央空调面积34000m2, 原设计采用2台4t/h的燃油锅炉作为整幢建筑的冬季采暖和生活热水热源, 采用3台1758k W螺杆冷水机组为酒店夏季制冷。客房末端为风机盘管和风柜, 冬季采暖热水口进出口温度为35℃ /42℃, 夏季制冷冷冻水进出口温度为15℃ /8℃ , 燃油锅炉、冷水机组等附属设备均位于地下1层内, 冷却塔位于28层。年耗柴油480t, 运行费用计408万元, 全年耗电量630万k Wh, 产生费用560万元。出于节能、环保等方面因素的考虑, 对酒店空调系统进行改造, 对蓄冷空调技术、固体蓄热技术、空气源热泵集中供热技术等3种方案进行对比分析, 最终确定该酒店的空调系统节能改造技术方案。

1. 1 冰蓄冷空调技术

冰蓄冷空调技术是在电力负荷很低的夜间用电低谷期, 采用电制冷机制冰, 将冷量以冰的方式储存起来, 在电力负荷较高的白天, 把储存的冰量释放出来, 满足建筑物空调负荷的需要, 冰蓄冷技术是“平衡用电负荷”的有效方法。

该系统需在酒店原有3台制冷量为1700k W冷水机组上, 新增1套冰蓄冷空调系统, 包含冰蓄冷双工况主机 ( 蓄冰工况和空调工况) 、蓄冰槽、冰蓄冷板换、乙二醇水泵、负载泵及自控系统。系统采用部分负荷蓄冰, 制冷主机与蓄冰系统串联, 串联系统主机上游的形式, 提高了主机的运行效率, 通过控制阀门开断控制系统准确运行, 系统原理图如图1所示。

根据建筑物逐时空调负荷情况的不同, 系统有4种运行方式, 即: 1 ) 22∶00 ~ 8∶00, 该地区的电力低谷期, 双工况机组蓄冰, 乙二醇溶液在双工况机组和蓄冰设备之间循环, 通过低温的乙二醇溶液将蓄冰设备内的水制成冰; 2) 电力平峰期, 双工况机组单独供冷, 蓄冰设备与系统隔离开, 双工况主机在空调工况运行, 通过板式换热器向空调系统提供冷冻水; 3) 负荷较低时段, 蓄冰设备单独供冷, 避免了在电力高峰期内开启主机以及主机的低效运行, 该时段, 蓄冰设备的总融冰供冷量为空调系统负荷的全部; 4) 空调冷负荷较大时段, 双工况机组和蓄冰设备联合供冷, 双工况机组处于空调工况, 双工况机组出口的乙二醇和蓄冰设备融冰后的乙二醇溶液混合进入板换。

双螺杆式双工况机组的制冷量为1470k W, 当机组在空调工况下时, 输出能量为1470k W, 当机组在蓄冰工况时, 输出能量为958k W。

系统夏季末端侧供水温度为7 /12℃, 板换一次侧供水温度为4 /10. 5℃, 二次侧供水温度7 /12℃。并且在相同的负荷条件下, 板式换热器的进出口处乙二醇溶液的温差较大, 溶液的流量较小, 乙二醇循环泵较小, 系统的设备投资和运行费用相对较少。

1. 2 固体储热技术

固体蓄热技术即自储热电锅炉是利用午夜后低谷电将储热介质 ( RHM) 加热到数百度高温储存热量, 非低谷时通过自控装置将热量按需要释放, 根据用户的需要并参考环境温度自动地快捷灵敏地控制锅炉出水温度, 充分利用低谷电给酒店提供生活热水, 也是“平衡用电负荷”的有效方法。

自储热电锅炉系统是一种新型的电储热系统, 采用高密度铁基合金作为储热材料, 将加热、储热、取热、换热及控能功能组合在一台无压的一体化结构内, 形成一个可储、可取、可控的系统, 系统结构图如图2所示。它包含内外循环2个系统, 内循环系统由储能材料、加热器、取热器、高效换热器、储液罐、智能控制器和换热器组成, 外循环系统由高效换热器、换热器、外部管道和散热器组成, 2个系统通过高效换热器和换热器相互传递热量。

储热时, 利用加热器将储热材料进行加热, 取热时由取热器中的介质将热量取出后, 传送至高效换热器, 进行热交换后加热外部管道中的介质传递至散热器, 进行个供暖或供给生活热水。其中, 4块固体蓄热模块每天在谷电时段蓄热10h, 每块模块的蓄热量为1550k Wh, 总计蓄热量为6220k Wh, 总蓄热功率为620k W。

它代替原来的燃油电锅炉, 与设备间已有的容积式换热器连接, 在22∶00 ~ 8∶00用电低谷期, 开启自蓄能电锅炉, 储热材料储热。白天蓄能电锅炉停止用电, 取热水时先将容积式换热器中贮存的热水送至用户, 冷水补充到容积式换热器后温度会降低, 此时开启循环泵, 将蓄能装置中蓄存的热量传递至容积式换热器中加热热水, 在热水用水高峰期, 全力放热, 最大放热能力可达1500k W, 如此循环可始终保持容积式换热器的热水稳定55℃。

1. 3 空气源热泵集中供热技术

空气源热泵集中供热技术是利用空气中蕴含的大量低品位的热量, 通过少量的电能, 将其转化为高品位的热能, 投入1k W的电能可得到3 ~ 4k W的热能。

空气源热泵机组的性能与室外气候有直接的关系, 空气源热泵冷水机组供冷能力随室外温度的升高而降低, 机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加; 空气源热泵热水机组的制热特性复杂, 和盘管表面温度与空气温度有直接关系, 当盘管表面温度低于空气露点温度时, 空气结露, 盘管表面发生相变换热, 有利于提高热泵机组的制热能力, 但当盘管表面温度低于空气冰点温度 ( 0℃以下) 时, 同时空气中的相对湿度达到某一程度, 盘管表面结霜, 如不及时化霜, 霜层会越结越厚, 影响空气实际流通量, 阻碍了盘管上的热交换, 重者会结冰, 压缩机出现低压保护停机。因此, 必须定时化霜, 目前多采用反向循环来化霜。

为满足酒店5600k W热负荷的用电需求, 本系统选择5台理论制热量为1134k W的30XQ - 1160空气源热泵机组, 其具有高效、运转宁静、环境领先、安装便捷、品质可靠等优点。为使投资利益最大化, 节约成本, 将原有燃油锅炉供热系统作为空气源热泵供热系统的备用系统。

系统中通过负荷确定供热管道的流量, 从而确定各管段的直径。设计流量G为:

式中: Q—设计热负荷, 取Q = 3925k W; c—水的质量比热; t1—热网供水温度, 取t1= 50℃ ; t2—热网回水温度, 取t2= 45℃。

代入数据, 得: G = 810m3/ h。

查《供热工程》, 可得循环水主干线管径选为D426×7, 平均流速为1. 74m / s, 平均比摩 阻为72. 4Pa / m。由以上计算, 可选得供热循环水泵, 其规格为: 设计工况点流量为810m3/ h, 设计工况点扬程为20m, 配套电机参考额定功率为55k W, 水泵效率大于75% , 为单级双吸泵, 由选定的热泵机组可知, 热泵压缩 机最大运 行电流为397A和485A , 由此选择电缆, 分别为NH - YJV22- 0. 6 /1. 0k V 3×185 + 2×95和NH - YJV22- 0. 6 /1. 0k V3×240 + 2×140。

该系统不设锅炉, 机房占地面积小, 不用消耗煤炭、石油、天然气等宝贵的一次性不可再生资源。它制热理论工况为: 热水进/出水温度为40℃ /45℃ , 环境干球温度为7℃ , 湿球温度为6℃。

2 方案对比分析

以酒店节能改造工程为实例, 从投资概算、运行费用、静态投资回报期、占地面积等方面对3种技术方案进行了计算分析, 结果如表1所示。

可以看到, 固体蓄热系统投资概算低, 运行费用也低, 投资回报期较短, 设备占地面积也少, 但是, 它只能解决酒店冬天采暖和生活热水热源, 夏天制冷就需要另外设计制冷系统; 冰蓄冷空调系统投资概算相对较高, 系统运行费用也很高, 所以, 系统静态投资回报期较长, 并且系统占地面积很大;空气源热泵供热系统尽管前期投资概算较高, 但其改造后运行费用相对较低, 静态投资回收期相对较短, 而且能实现一机三用, 为酒店冬季采暖、夏季制冷、全年提供生活热水。

另外, 空气源热泵集中供热系统适用范围广, 适用温度范围在 - 10 ~ 40℃, 可连续加热, 适合各类热水工程使用, 可实现无人值守, 全自动运行, 运行成本低, 节能效果突出, 空气源热泵可节省70%的能源, 与燃气、电和电辅助加热的太阳能热水器相比, 是燃气热水器的1 /2左右、电热水器的1 /3左右; 环保型产品, 无任何污染, 无任何燃烧外排物, 不会对人体造成损害, 具有良好的社会效益; 方便, 空气源热泵占地空间小, 外形与空调室外机相似, 可直接保温水箱或与工暖管网连接, 适合大中城市的高层建筑; 安全性能好, 无任何漏电、漏气安全隐患; 使用寿命长、维护费用低, 使用寿命长达15a以上, 设备性能稳定, 运行安全, 自动化程度高。最终综合考虑选择空气源热泵集中供热技术作为酒店空调系统的节能改造方案。

3 结语

空气源热泵集中供热系统投入使用后, 经过1a左右的运行, 运行状况稳定, 使用效果良好, 经过测算, 同样效果下运行费用降低30% , 节能效果显著, 达到了预期设计的目标。

摘要：以某大酒店空调系统节能改造工程实例为研究对象, 对基于冰蓄冷空调技术、固体储热技术、空气源热泵技术的改造方案进行了综合分析比较, 实践证明选择空气源热泵集中供热技术作为酒店空调系统的节能改造方案效果良好。

关键词：冰蓄冷技术,固体储热技术,空气源热泵技术,节能

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