1、開平威爾遜酒店 中央空調(diào)節(jié)能改造方案 目錄 第1章 中央空調(diào)系統(tǒng)概況. 3 第2章 威爾遜酒店中央空調(diào)原系統(tǒng)分析. 3 第3章 中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案. 4 3.1中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù). 4 3.2空調(diào)水泵變頻改造方案. 4 控制原理. 4 變頻系統(tǒng)組成. 5 3.3空調(diào)冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方案. 5 控制原理. 5 散熱風(fēng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)組成. 5 3.4改造清單. 6 水泵部分改造清單. 6 冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分改造清單. 6 第4章 變頻系統(tǒng)投資回報(bào)估算. 6 4.1空調(diào)水泵部分. 6 估算參數(shù)設(shè)定(以下數(shù)據(jù)來源于調(diào)查登記表). 6 水泵部分節(jié)電分析. 7 4.2冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分.
2、 7 冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分節(jié)電分析. 7 第5章 合同能源管理、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)能效益分配方案. 8 5.1合同能源管理. 8 5.2計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn). 9 計(jì)費(fèi)依據(jù). 9 計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn). 9 5.3節(jié)能效益分配方案. 9 第1章 中央空調(diào)系統(tǒng)概況 空調(diào)系統(tǒng)隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展以及人民生活水平的提高已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè) 及民用建筑中。另一方面,空調(diào)系統(tǒng)需要消耗大量的電能和熱能,其能耗占建筑總能耗 的13以上,有的空調(diào)能耗甚至高達(dá)65%。按照國家標(biāo)準(zhǔn),中央空調(diào)最大負(fù)載能力是 按照氣溫最高,負(fù)荷最大的工作環(huán)境來設(shè)計(jì)的??照{(diào)設(shè)計(jì)時預(yù)留很大負(fù)載,在實(shí)際運(yùn)行 中,系統(tǒng)又往往極少在滿負(fù)荷條件中運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì),中央空調(diào) 97%
3、時間里面運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷 是在 70%以下,所以實(shí)際負(fù)荷通常達(dá)不到滿負(fù)荷運(yùn)行(即通常所說的大馬拉小車), 特別是冷氣需求量較少的情況下,主機(jī)負(fù)荷量更低。 因此對中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造是響應(yīng)國家要求進(jìn)行節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié)之一。 第2章 威爾遜酒店中央空調(diào)原系統(tǒng)分析 開平威爾遜酒店是一間高級酒店,為了給客人營造一個良好的居住環(huán)境,酒店大部 分空間采用全封閉的中央空調(diào)結(jié)構(gòu)方式,且大部分空間自然通風(fēng)效果不好,特別是在夏 天對冷氣質(zhì)量的要求非常高,所以除了一些節(jié)假日外,其它時間中央空調(diào)都是全開的。 由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時設(shè)計(jì),且留有 10%左右的設(shè)計(jì) 余量。其中冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變
4、化隨之加載或減載,冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨 負(fù)載變化作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。這樣,冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長期在大流量、小溫差的狀 態(tài)下運(yùn)行,造成了能量的極大浪費(fèi)。而且冷凍、冷卻水泵采用的均是Y起動方式, 電機(jī)的起動電流均為其額定電流的34倍,在如此大的電流沖擊下,接觸器的使用壽 命大大下降;同時,啟動時的機(jī)械沖擊和停泵時的水錘現(xiàn)象,容易對機(jī)械器件、軸承、 閥門和管道等造成破壞,從而增加維修工作量、維修費(fèi)用、設(shè)備也容易老化。另外由于 酒店位于樓頂?shù)睦鋮s配置是一臺冷卻塔搭配六臺散熱風(fēng)機(jī),其散熱風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不能跟隨 系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的變化而變化,其開啟臺數(shù)只能由人工視系統(tǒng)的運(yùn)行狀況調(diào)整手工開啟, 這樣不僅浪費(fèi)能
5、量,也惡化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某 些末端設(shè)備溫控稍有失靈或靈敏度不高時,將會導(dǎo)致大面積空調(diào)室溫偏冷或偏熱,感覺 不適,嚴(yán)重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。 根據(jù)實(shí)際情況,建議對威爾遜酒店中央空調(diào)系統(tǒng)的水泵部分進(jìn)行變頻節(jié)能改造及冷 卻塔部分進(jìn)行分級控制改造,以節(jié)約電能、穩(wěn)定系統(tǒng)、延長設(shè)備壽命。 第3章 中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案 3.1 中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù) 3.2 空調(diào)水泵變頻改造方案 控制原理 冷凍、冷卻系統(tǒng)采用溫差控制或溫度和壓力結(jié)合。通過安裝在主機(jī)的蒸發(fā)器與冷凝 器的進(jìn)、出口的溫度傳感器測量溫度,感應(yīng)末端的冷負(fù)荷或壓力變化。當(dāng)負(fù)荷增加時, 溫差增大或壓力變
6、小即負(fù)荷增大相應(yīng)提高頻率,加大水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)負(fù)荷減少時,溫差變 小即負(fù)荷變小相應(yīng)降低頻率,減慢水泵轉(zhuǎn)速,節(jié)省電能。當(dāng)主機(jī)出水溫度低于5時水 泵自動強(qiáng)制運(yùn)行50Hz(全功率運(yùn)行,以保證主機(jī)的運(yùn)行安全)。 變頻系統(tǒng)組成 宏思中央空調(diào)控制儀:根據(jù)溫度探頭感應(yīng)的溫度和設(shè)定溫度進(jìn)行比較和積分運(yùn) 算,然后發(fā)出無級調(diào)速指令給變頻器控制水泵無級變速; 變頻器一組:根據(jù)控制儀運(yùn)算得出的數(shù)據(jù),按實(shí)際運(yùn)行需求狀況調(diào)整冷凍水泵和 冷卻水泵的轉(zhuǎn)速。 溫度探頭:裝在冷凍水管和冷卻水管表面,感應(yīng)冷凍水和冷卻水的出水與回水溫 度,返饋數(shù)據(jù)到控制儀運(yùn)算使用; 3.3 空調(diào)冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方案 控制原理 采用溫差分級控制。在
7、冷卻塔的進(jìn)、出口安裝溫度傳感器測量溫度,感應(yīng)冷卻塔的 水溫,從而配置散熱風(fēng)機(jī)的開啟數(shù)量。當(dāng)水溫增大時,增加風(fēng)機(jī)的開啟數(shù)量,當(dāng)水溫下 降時,減少風(fēng)機(jī)的開啟數(shù)量以節(jié)省電能。 散熱風(fēng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)組成 宏思中央空調(diào)控制儀:根據(jù)溫度探頭感應(yīng)的溫度和設(shè)定溫度進(jìn)行比較和積分運(yùn) 算,然后對散熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行分級控制; 溫度探頭:裝在冷卻塔進(jìn)出水管表面,感應(yīng)冷卻水的溫度,返饋數(shù)據(jù)到控制儀運(yùn) 算使用。 3.4 改造清單 水泵部分改造清單 水泵部分改造清單 序 號 名稱 規(guī)格 單 位 數(shù) 量 備注 1 電箱 400mm500mm 個 1 700mm800mm 個 1 2 四芯屏蔽線 0.5m4 米 100 3 電線 35m
8、 米 100 4 線槽 100mm50mm 米 200 5 線管 直徑16 米 40 6 電源轉(zhuǎn)換器 220VAC/24VDC 個 1 7 控制儀 S4K002 套 1 8 二極開關(guān) C65N2PC10A 個 9 溫度傳感器 Pt100 個 4 10 接觸器 A95-30-11 個 4 11 變頻器 ACS510-01-096A-4 臺 2 12 三極開關(guān) S1N125R10TM10lthFFC 個 2 13 附件 批 1 冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分改造清單 冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)材料清單 序號 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1 控制器 SFK002 臺 1 2 四芯屏蔽線 0.5m4 米 100 3 溫度傳
9、感器 Pt100 個 2 4 電箱 400mm500mm 個 1 5 附件 批 1 第4章 變頻系統(tǒng)投資回報(bào)估算 4.1 空調(diào)水泵部分 估算參數(shù)設(shè)定(以下數(shù)據(jù)來源于調(diào)查登記表) (1). 預(yù)設(shè)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)最小轉(zhuǎn)速N%為60%,所以水泵的軸功率不低于22%; (2). 根據(jù)實(shí)測電流計(jì)算: 1套空調(diào)水泵的運(yùn)行功率約為80kW; (3). 假設(shè)一個平均負(fù)荷比作預(yù)測計(jì)算。電費(fèi)按1.2元/度計(jì)算。 水泵部分節(jié)電分析 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)改造前運(yùn)行功率(kw) 80 80 80 80 80 80 80 80 80 (2)改造后運(yùn)行功率(kw) 39.2 45.6
10、 50.4 66.4 70.4 66.4 53.6 45.6 36.8 (3)運(yùn)行時間(h) 558 540 558 560 682 682 660 682 540 (4)改造前用電 44640 43200 44640 52800 54560 54560 52800 54560 43200 (5)改造后用電 21873.6 24624 28123.2 43824 48012.8 45284.8 35376 31099.2 19872 計(jì)算公式: 改造前用電量=(12) (kwh) =444960(kwh); 改造后用電量=(12) (kwh) =298089.6(kwh); 年節(jié)電量比率=(改
11、造前用電量-改造后用電量)改造前用電量安全系數(shù) =(444960-298089.6)4449600.88 =29.05% 年節(jié)約電費(fèi)=改造前用電量=(12)年節(jié)電量比率每小時電費(fèi) =44496029.05%1.2 =155113.056元 4.2 冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分 冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分節(jié)電分析 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)改造前運(yùn)行功率(kw) 25 30 35 35 35 35 35 35 30 (2)改造后運(yùn)行功率(kw) 15 20 20 25 30 35 35 30 25 (3)改造后節(jié)省功率(kw) 10 10 15 10 5 0 0 5 10
12、 (4)運(yùn)行時間(h) 558 540 558 560 682 682 660 682 540 (5)改造前用電 13950 16200 19530 19600 23870 0 0 23870 16200 (6)改造后節(jié)省用電量(kwh) 5580 5400 8370 5600 3410 0 0 3410 5400 計(jì)算公式: 每月用電量(kwh)=每月運(yùn)行時間(h)運(yùn)行功率(kw) 原電量(人工控制)(kwh)= (12) 每月用電量(kwh)=133220 kwh 改造后節(jié)省電量(kwh)= (12) 每月節(jié)省用電量(kwh)=37170kwh 改造后節(jié)電率=改造后節(jié)省電量(kwh)改造后
13、節(jié)省電量(kwh) =37170133220 =27.9% 年節(jié)約電費(fèi)=改造后節(jié)省電量(kwh)每小時電費(fèi) =371701.2 =44604元 由 4.1和 4.2分析得出,對中央空調(diào)水泵部分及冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分節(jié)能改造后, 年節(jié)約電費(fèi)約為20萬元。 如電流、開機(jī)天數(shù)、不同季節(jié)的開機(jī)時間等,在技術(shù)方面會影響到的所有數(shù)據(jù),因 此實(shí)際情況與上述分析數(shù)據(jù)不相符時,要作相應(yīng)修正。 上述只是針對中央空調(diào)水泵部分以及冷卻塔散熱風(fēng)機(jī)部分進(jìn)行節(jié)能估算分析,并未 計(jì)算因水泵部分及散熱風(fēng)機(jī)部分改造后減少主機(jī)負(fù)載的節(jié)能部分,因此中央空調(diào)系 統(tǒng)的總體節(jié)電量會比上述兩部分的節(jié)電總量要高。 第5章 合同能源管理、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)
14、與節(jié)能效益分配方案 5.1 合同能源管理 本項(xiàng)目動作采用節(jié)能效益分享型合同能源管理的模式,具體是指我司與酒店以契約 形式約定節(jié)能目標(biāo),由我司提供節(jié)能設(shè)備及必要的服務(wù),酒店方以節(jié)能效益支付我司投 入及其合理利潤。 5.2 計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)費(fèi)依據(jù) 1、酒店過去三年全年的電費(fèi)單 2、酒店過去三年中央空調(diào)系統(tǒng)全年的電費(fèi)單; 3、酒店過去三年中央空調(diào)系統(tǒng)每月運(yùn)行度數(shù); 4、酒店過去三年中央空調(diào)每日運(yùn)行記錄表(包括主機(jī)部分、水泵部分、冷卻塔風(fēng) 機(jī)部分)。 計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) 中央空調(diào)主機(jī)部分、水泵部分和冷卻塔風(fēng)機(jī)部分均按以下公式分別計(jì)算出安裝前后 各部分每小時用電量度kwh/小時h。 全年每小時用電量度kwh/小時h=
15、年電表讀數(shù)度 kwh全年運(yùn)行時間小時h 年節(jié)約電費(fèi)元=(安裝前每小時用電量度kwh/小時h安裝后每小時用電量度 kwh/小時h)安裝后運(yùn)行時間小時h電費(fèi)單價(jià)元 5.3 節(jié)能效益分配方案 本項(xiàng)目是以合同能源管理模式進(jìn)行,將按以下節(jié)能效益的比例向酒店收取5年的費(fèi) 用,而所有的節(jié)能設(shè)備將于5年后無償轉(zhuǎn)讓給酒店方使用。 使用年數(shù) 節(jié)能效益 宏思公司 威爾遜酒店 第一年 20萬 70% 30% 第二年 20萬 60% 40% 第三年 20萬 50% 50% 第四年 20萬 50% 50% 第五年 20萬 50% 50% 由第 4變頻系統(tǒng)投資回報(bào)估算可得出,就中央空調(diào)水泵部分以及冷卻塔散熱風(fēng)機(jī) 部分改造后年節(jié)電量約為 20萬元(未含主機(jī)因變頻而節(jié)約的部分),以中央空調(diào)的設(shè) 計(jì)使用壽命15年計(jì)算,扣除其中5年支付節(jié)能支出部分外,酒店方在節(jié)能方面總共可 實(shí)現(xiàn)約240萬元的效益。