一、項目背景
寶礦洲際中心位于恒豐路和天目西路以南不夜城商務中心區(qū)域,占地面積24,830平方米,擁有一棟5A級智能純辦公樓、一棟五星級酒店、一棟公寓式酒店和大型地下停車庫及相關商業(yè)設施,項目總建筑面積達185,000平方米。其中,高度超過200米,50多層的5A級智能辦公樓已成為閘北區(qū)新地標。
二、項目方案
改造前:洲際商務中心大廈樓高56層,空調制冷機采用溴化鋰機組與水冷機組混合制冷/制熱模式;樓層較高,在高區(qū)22層安裝板式換熱器及高區(qū)泵站,以提升高層供水區(qū)域的楊程。高區(qū)泵房配置兩套板式換熱器;分別是夏季對應3臺75kW高區(qū)水泵及冬季對應的3臺37kW高區(qū)水泵。兩套板式換熱系統相互獨立。末端設備均采用FCU供水方式,水系統末端總管采用動態(tài)穩(wěn)壓平衡閥,以應對末端負荷變化帶來的壓差變動,以達到末端壓差平衡的目的。
改造后:
對高區(qū)冷熱水泵進行變頻改造,改造原理圖如下左圖所示,水泵正常運行在2用1備,每個板換系統中的兩臺泵實行變頻改造。利用機房壓差控制變頻頻率,同時關閉之前的壓差調節(jié)閥;實現水泵的變流量控制。
節(jié)能評判分析:
如圖2在冷凍水循環(huán)系統中,利用壓差控制技術調整負載側水泵轉速,確實可以降低水泵的能耗,如果深入研究水泵調速節(jié)能的原因可發(fā)現,當負載側調節(jié)閥門隨著室內負載的改變而改變的同時,水管內壓力隨即改變,如果利用水管系統中末端之間的壓差作為水泵運行之PV值,可反映出系統實際楊程需求。如圖3,當室內負荷減小,閥門關小,系統曲線由曲線A向左移動到曲線B,若轉速仍然保持RPMA運轉,則壓差傳感器實測壓差上升,通過變頻調節(jié)轉速至RPMB,使系統壓差回到設定點,此時流量由QA降至QB。因此水泵在變頻降速之后仍能提供較高的楊程,且在控制流量輸出的同時,水泵也能運行于較高效率范圍之中。
根據熱工學熱力平衡原理:
在一個能耗P=ΔT*FM,在舊系統中,對于水泵而言,負荷變化的時候流量FM保持不變,所以變化的始終是溫差ΔT。就會造成系統負荷很小時候,溫差接近于1℃,甚至于0℃。又出水溫度是不變的,所以回水溫度會降低。當系統采用變流量運行,系統流量扣除通過旁通閥部分的流量,實際流量為實際負荷側所引起,并不受水泵側控制,當采用變流量運行方式,實際流量的變化反應了實際負荷的變化,近似成正比改變,此時對于公式P=ΔT*FM而言,變化的就是FM,而ΔT是不會有大的變化的。因此在低負荷情況下,可以實現大溫差小流量。此時依據恒壓差的方式,保證末端負荷側始終有供水壓力。
三、設備清單
機房板換泵站控制所實現的功能如下:
■兩套變頻系統可共用一套PLC及HMI控制屏,根據冬夏季采暖制冷需要自動轉換;
■三臺泵可定時依次作為主泵轉換,延長水泵壽命;
■某一臺水泵故障后,自動啟動備用泵,同時報警,不影響系統使用;
■變頻器故障時工頻自動轉換功能,在出現變頻器故障時可實現全工頻和全變頻之間的轉換;
■根據負荷需要自動調頻,達到最優(yōu)節(jié)能目的;
■37kW和75kW的變頻器可共用一套變頻器,只需冬夏季切換即可;
■提供大樓BACnet接口,以方便后期大樓做智能監(jiān)控需要;
■自動報警功能;
■提供友好的人機界面,設置手動操作功能;
四、項目總結
此系統于2013年5月2號完工,并且正常運行;運行至今一直很穩(wěn)定,電機及水力噪聲明顯減低,更明顯的是其節(jié)能量高,和預估節(jié)能量基本吻合,達到40%。臺達產品與項目方案得到客戶的一致認可和好評。
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