凯发体育官网

酒店凯发体育官网節能技術

酒店凯发体育官网智能節能方案

瀏覽次數:758 日期:2019年06月04日 13:50

1 .工程概況及節能改造內容
上海市某酒店是一座大型豪華五星級酒店,地處上海市中心,由43層主樓和5層裙樓組成。酒店空調使用面積40000 m2,集中空調系統共設有4臺空調機組,制冷量合計為1900 RT,其中包括3臺制冷量為500RT的離心式制冷機組和1臺制冷量為400RT的螺桿式制冷機組。冷凍水循環采用二次泵系統,冷凍水和冷卻水循環均采用定流量運行。
該集中空調系統主要設備的詳細規格及配置如表1所示,系統運行原理如圖l所示。

 
此定流量系統的年平均用電量約3.9 GWh,空調系統的年運行費用相當可觀。由于酒店的空調冷負荷受客房入住情況的影響,波動變化較大,設計條件下的滿負荷工況很少出現,使得使用定流量系統會產生較多的冷量浪費,也使空調系統的耗電量居高不下,造成電能和運行費用的浪費。2003年,由某公司對該酒店的集中空調系統進行了變流量節能改造。其中的冷凍水一次泵、二次泵,冷卻水泵以及冷卻塔風機均加裝了變頻器,由原來的工頻定速運行改造為變頻變速運行,因此在運行中,制冷機的制冷量與空調負荷更加匹配。
2 改造后節能效益檢測與分析
2.1 節能監測方案與內容
該集中空調系統變頻節能效益的監測主要分為兩方面:一是測試在供冷系統變流量條件下的實際空調負荷變化,驗證并確保變流量工況和定流量工況運行時的系統負荷相近,這樣,變流量工況和定流量工況的監測數據就有了可比性,為以后對用電量進行對比提供一個前提條件:二是測試空調系統中制冷主機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機等設備變流量運行與定流量運行所引起的耗電功率的變化,從而計算出節電率,分析其節能效果。
根據該集中空調配電系統的具體情況,在被控變流量設備(包括冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機)的電源進線處安裝三相電度表計量裝置(含電流互感器),要求所安裝電度表的計量范圍能覆蓋全部被控上述設備,但不包含可能運行的非被控設備。
采用集中空調系統在變流量工況下運行和在定流量工況下運行的用電量進行對比的方法,即集中空調系統在室外氣象參數基本相同的相鄰2天中,采用變流量和定流量工況交替運行,記錄相應工況下系統每日運行的耗電量。
在測試期間,集中空調主機冷凍水出口溫度應在額定出口溫度(7℃左右)條件下進行測試。被測試的變流量設備、運行起止時間應完全相同;相鄰2天的氣候條件、空調冷負荷情況應大致相同。在每月的上、中、下旬分別使被測試的設備采用變流量和定流量工況交替運行2天(定流量運行1天、變流量運行l天),每月共計3組數據。
這樣,可大致得到每月空調系統在定流量和變流量工況下耗電量和運行費用的對比數據,得出月節電率,從而進一步得到年節電效益。
2.2 節能監測數據分析
通過比較系統變流量和定流量工況運行時的制冷機逐時負荷率及供回水溫度,比較變流量和定流量工況下的逐時空調房間室內溫度,從而可以類比出空調冷負荷的一致性。系統變流量和定流量工況下相鄰2日的逐時負荷率如圖2所示。


圖2顯示,在測試期間所選取的相鄰2個監測日中,空調系統在變流量和定流量工況下分別運行時,制冷機負荷率的逐時變化基本相似,均在95%~101%之間,波動幅度小于5.1%,這說明在變流量和定流量工況下分別運行的相鄰2天中,空調負荷基本相同,因此就保證了測試所得定流量和變流量工況的能耗數據具有可比性。
接下來就來對比一下空調系統在定流量和變流量工況下運行時,系統中各參數有何變化,以及對變流量工況下可以產生的一些系統和經濟效益進行分析。變流量和定流量工況下主機冷凍水逐時供回水溫度如圖3所示。

圖3 變流量和定流量工況下主機冷凍水逐時供回水溫度比較
由圖3可以看出,監測期間相鄰2天,在變流量與定流量工況下分別運行時,制冷主機冷凍水供水溫度恒定在7℃以下,在變流量工況下運行時,冷凍水回水溫度平均約為11.7℃,而定流量運行時冷凍水的回水溫度則相對較低,平均為10.5℃,可見變流量工況運行時的冷凍水回水溫度比定流量工況時平均高出1.2℃左右,這也在某種程度上說明了由于變流量工況運行,冷凍水所輸送冷量被充分的利用,避免了定流量工況運行時,由于末端負荷減少所造成的制冷量的浪費。圖4為變流量和定流量工況下主機冷卻水逐時進出水溫度比較。

圖4 變流量和定流量工況下主機冷卻水逐時進出水溫度比較
從圖4可知,在基本保證制冷主機的冷卻水供水溫度在2種工況下均為30℃左右時,變流量工況運行下制冷主機的冷卻水出水溫度約為36℃,比定流量工況下平均高出1.6℃左右,可見變流量工況運行可使制冷主機的冷凝器基本在額定工況下運行,同時也充分發揮了冷卻塔的冷卻作用。
再來比較一下2種流量狀態下集中空調系統的使用效果,選取酒店大堂的室內溫度來作一個對比,具體比較如圖5所示。

圖5可以看出,在變流量和定流量工況冷凍水回水溫度有所變化時,酒店大堂的室內溫度基本保持存定流量工況下25.1℃,變流量工況下26℃,即集中空調系統變流量運行后,室內溫度相對定流量工況運行時的增幅小于3.7%,故可認為室溫基本未受影響,證明集中空調系統在變流量工況下運行時,能夠滿足室內舒適度需求。
3 集中空調系統運行能耗與節電率分析
在系統運行于變流量和定流量2種不同工況下的監測期內,通過逐時記錄集中空調系統的耗電量,可得到逐日、逐月和逐年的耗電量數據,對比得出系統變流量節能改造后系統的耗電變化,具體如圖6所示。

圖6顯示,經過節能改造,制冷主機的月耗電量與定流量運行時相比有所減少,在圖中所選取的監測日中,經計算,日節省耗電量可達10%以上。
有了監測日逐時的耗電數據以及日節省的耗電量數據,再根據用電量的累計讀數,便可以進一步得到每月變流量工況運行對比定流量工況運行所產生的逐月節電效益及其變化趨勢,2004—2005年節電率逐月變化情況如圖7所示。


由圖7可知,冬季以及過渡季節幾個月份的節電率要大于夏季。這主要是由于在夏季,空調冷負荷較大,其逐時波動較小,系統中的各個設備基本都在額定功率和額定流量下運行,系統流量變化較小,故較少存在冷量浪費的情況,耗電量基數較大,節電潛力小;而在過渡季節和冬季,酒店建筑的負荷特點決定了需要供冷的區域和時間存在一定的間斷性和不確定性,冷負荷逐時波動較大,這樣節能改造后的變流量系統能夠更好地與負荷的變化波動進行匹配,基本實現供需平衡,加上這些季節供冷時數本身就較夏季短得多,耗電基數較小,故節電率較高,節能效果較明顯。因此,通常情況下,該變流量節電系統在冬季的節能效果要好于夏季。
需要說明的是,圖7中所列出的月節電率是由每月上、中、下旬3個測試時段所測得的節電率進行算術平均而得,即


式中: 為月平均節電率;α1、α2、α3分別為每月上、中、下旬2個測試日所測得的測試日節電率,其計算公式為


以下是通過全年監測所得到的逐月酒店集中空調系統在定流量和變流量工況下分別運行時,所得到的系統耗電量的對比,整個監測周期為2005年8月至2006年1月,其能耗如圖8所示。


從圖8可知,系統由原定流量運行轉到變流量模糊運行后,能耗明顯降低。原先定流量運行時,酒店的空調系統年運行能耗約在3.7 GWh,而進行了變流量節能改造后,系統的年運行能耗基本上能夠保持在3 GWh以下,整體節電率達到了20%以上。
經統計,2004年8月至2006年1月的1年半時間內,節電率約為22.10%。在實際運行中,由于變流量和定流量對比環境條件變化因素的影響,上述的監測及計算數據可能會有小幅變化。總之可以認為,經過變流量節能改造,該集中空調系統全年綜合節電率基本在20%以上,具有顯著的節能效果。