某大厦综合节能改造工程方案设计.docx

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1、1、项目工程概况某集团办公楼1993年建造，于2013年运行，建筑面积为57 958.45 行，分为A、B两座，A座：地下4层地上26层，B座：地下3层地上 8层。空调冷源为蒸汽澳化锂制冷机组，采暖热源为燃气锅炉，采暖及空调 面积为49 386.29 f末端为全空气系统、风机盘管+新风系统。本次节 能改造内容主要为大厦空调系统、采暖系统、电梯系统、照明系统、自控 系统等。2、大厦各子系统运行现状分析2.1 空调系统分析该办公楼采用集中空调系统,空调冷源由4台250万KCaI(2 910 kW ) 蒸汽漠化锂吸收式机组组成，根据现有空调运行负荷情况，夏季仅开启一 台制冷机组即可满足供冷需求，且制

2、冷机组所需蒸汽由两台6 t蒸汽锅炉 提供，不仅能耗大不节能，实际运行费用上也较为浪费。冷冻泵和冷却泵 与制冷机组一一对应，循环泵功率同为75 kW ,水泵工频运行，且水泵电 机为不节能淘汰设备。集中空调系统形式J 6层采用全空气系统，6层以上办公区域采用风 机盘管加新风系统。大厦内部餐厅、银行、高压配电室都有独立新风系统， 但风机电机属于淘汰设备需要更换；空调系统共有18台冷却塔，单台风机 功率5.5 kWo冷却塔周围设有较高遮挡且布水不均匀，散热效果较差。空调系统2016年制冷季天然气消耗量为199 329 m电耗为524 970 kWh ,折合标准煤415.8 tee ,总能源费用为104

3、.99万元。2017年 制冷季天然气消耗量为203 242 m3 ,电耗为575 325 kWh ,折合标准煤 435.4 tee ,总能源费用为111.02万元。2016年和2017年，大厦空调系统制冷能耗(折算为等效电力消耗量) 分别为 39.51 kWh ( fa ) s 41.10 kWh ( fa ) z DB11/T 1617 2019大型公共建筑制冷能耗限额指标要求：限定值为21.82 kW h/ (f a )、准入值 14.80 kWh( f a ) s 先进值 8.53 kW h/( fa ), 该大厦运行能耗远高于标准规定值。根据大厦物业提供的运行记录进行分析，2016年8

4、月1日冷冻水泵运 行进出口平均温差为3.2oC z 2016年8月6日冷冻水泵运行进出口平均温 差仅为1.2oCo制冷机组冷冻水供回水设计温差为5 ,其实际运行温差偏 小因水泵流量偏大造成，故水泵选型过大。而水泵选型偏离实际运行参数， 直接导致水泵运行效率降低，造成空调输配系统电耗的浪费。经过以上分析，本项目需对冷源及输配系统实施整体改造，更换制冷机 组及附属冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等主要设备，切实降低空调系统能 耗。2.2 供热系统分析大厦采暖系统热源采用自供锅炉房，热源为2台燃气蒸汽锅炉。冬季2 台6 MW锅炉一用一备，锅炉于2015年进行改造，并加装了烟气余热回 收装置。锅炉燃烧天然气

5、产生蒸汽输送至大厦裙房换热站，通过汽水换热 器后将热水输送至大厦A、B座。采暖循环水泵与生活热水循环水泵电机均 属于不节能淘汰设备。供热系统20152016年采暖季天然气消耗量为328 331,电耗为391 635 kWh ,折合标准煤540.6 tee ,总能源费为123.2万元；20162017年采暖季天然气消耗量为254 391 m3 z电耗为308 775kWh ,折合标准煤427 tee ,总能源费为98.2万元。具体如图1、2所示。600.0540.6500.0423.8427.0454.5400.0300.0200.0100.00.02015-201620162016-20172

6、017供热季供冷季 供热季供冷季项目/年图1 2016供热季能源消耗量140.0120.0100.080.060.040.020.00.0123.2106.698.2115.42015-201620162016-20172017供热季供冷季 供热季供冷季项目/年图2 2017供热季能源消耗量该大厦供暖能耗指标均值为5.90 m3( nfa ),与GB大511612016民用建筑能耗指标引导值指标6.1 m3/ ( nfa )对比，实际耗气量指标 较低，优于标准引导值；但通过对大厦供暖能耗供暖期间对供热系统循环 水泵效率的测试发现，其冬季空调循环泵实际运行效率仅为44.6% ,与水 泵额定效率7

7、5%相差较大，因此，其采暖系统节能改造重点为输配系统， 经测算,实施水泵更换并配套变频控制装置，年可节能10万kWho2.3 电梯系统分析该大厦共有11部电梯，其中1部货梯10部客梯。周末和节假日采取 开1停3的策略降低电梯系统能耗。大厦A座主楼客梯共5部及餐厅用客 梯两部，目前该电梯使用寿命已到极限，承载力与运行速度很低，且经常 出现故障，应改造更换为较先进且节能的电梯。电梯系统配置情况见表1表1电梯系统配置情况设备名称数吊：功率kW服务区域主要建筑客梯530B3-F24A座侪梯130B3F24A座客梯215B3F6A座裙楼客梯220FhF3A座餐厅客梯213B2F9B座2.4照明系统分析大

8、厦内照明系统投入使用多年以后，平均完好率下降，照明功率高且存 在以下问题。(1)照明情况较差，不能满足使用要求。办公室的平均照度下降，局 部照度低，与工作区域照明标准照度值要求有差距，影响日常的办公环境。(2)使用寿命短，维护运行成本高。灯具受电压影响大，在高谐波电 压环境下灯管使用寿命降低，需要频繁更换光源或灯具，提高了运行维护 成本。采用高效节能LED光源替换目前的荧光灯管，不仅可改善室内照明效 果，使室内工作面平均照度达到国家标准的照度值要求，同时可使照明功 率下降50%以上。2.5控制系统分析(1 )空调冷热源及附属设备为手动运行，且运行调节无连锁控制，难 以根据末端需求进行合理调节。

9、(2 )空调冷却泵、冷冻泵及采暖循环泵多采取24小时工频运行，循 环水流量未进行调节，造成输配系统能源浪费。(3 )大厦无集中控制和监测信息采集系统，造成管理人员工作量增加， 且容易导致数据误差。3、项目节能改造方案设计3.1空调系统改造为保证空调运行的经济性与实用性，将浸化锂制冷机更换为电制冷机。相对于漠化锂机组，电制冷机效率高且运行费用大大节省，视为最佳方案。电制冷机组中的螺杆机与磁悬浮制冷机均可满足大厦供冷需求，考虑到 空调机房设备层在B1层，为不影响办公，螺杆机还需要增设消音装置与减 震装置。而磁悬浮制冷机与螺杆机相比运行使用时功率小，效率高，且相 较螺杆机振动、噪声小，故选择磁悬浮制

10、冷机。电制冷机空调系统制冷系 统如图3所示。图3空调系统原理图根据夏季空调运行记录中空调供水温差与现有冷冻水泵铭牌额定流量， 校核出实际制冷量，具体如图4所示。月份图4夏季实际制冷量(1 )空调机组选型：考虑配电室装机负载量大，可更换为制冷量为1 231 kW( 350冷吨)磁悬浮制冷机2台，单台输入功率仅为207.2 kW ; 制冷量为879 kW( 250冷吨)磁悬浮制冷机2台，单台输入功率仅为147 kWo(2 )冷冻水泵选型见表2。表2冷冻水泵选型参数设备名称单位流量 / ( m3h )扬程/m功率/kW350冷吨冷冻水泵22333230250冷吨冷冻水泵21663222(3 )冷却水

11、泵选型见表3o表3冷却水泵选型参数320,啤财翎平堂333Q3830320班唯班莉平笠33183830蜉出太时甫口那喜 (叫W )W uji K(4 )冷却塔选型见表4o表4冷却塔选型参数设备名称单位/组水量/( nT/h )功率kW尺寸mm冷却塔44007.53335 5685 3730(5 )空调机组运行策略，B座地下变配电室共2台1250 kVA变压器 (3号变压器和4号变压器)，负载率30%o为保证两台变压器负载率均 不超过70% , 4台机组按以下方式运行。表5空调机组运行策略月份3号变压器4号变压器350冷吨机组 I250冷吨机组 350冷吨机组 250冷吨机组 51M备用6备用启

12、启7启备用启备用8启备用启备用9Vi占用,1本次改造通过采用磁悬浮电制冷机、并科学匹配冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔的选型参数，改造后夏季空调系统运行电耗约53万kWho改造前 运行费用为111万元年可节约费用58万元。改造后空调系统制冷能相折 算为等效电力消耗量)为10.75kWh( fa) f接近标准先进值指标，改 造后运行过程中配合机房控制系统，空调系统能耗将有进一步降低的空间。3.2供热系统改造(1层季散热器系统循环泵更换为2台高性能水泵,一用一备(表6 )。表6供热系统改造名称原水泵参数新更换水泵参数要求数量冬季空调循 环泵流量400h;扬程 32m;功率 55kW;卧式泵流量 2503

13、00nh;扬程 2528m;卧式泵2台，一 用一备冬季采暖循 环泵流量80h;扬程 22m；功率 7.5kW;立式泵DNlOO流量 6080m3h,扬 程 2022m;立式是2台，一 用一备(2 )冬季空调系统循环泵更换为2台高性能水泵，一用一备(表6 )。通过对采暖系统循环水泵进行改造，经测算，输配系统每年可节约费用9.9万元，节能率约8%3.3 电梯系统改造根据电梯现有运行情况较差，将原有老旧电梯进行更新改造，提高电梯 运行速度与承载能力，以保证时效性。将A座主楼客梯五部与餐厅用客梯 两部，进行电梯更新改造，具体参数见表7表7电梯系统改造电梯序号格/型号电机功率/ kW承载力/ kg运行速

14、度/（s/m ）控制方式层数1号Hp6127.116002.5机选262号Hp6127.116002.5群控263号Hp6127.116002.5群控264号Hp6127.116002.5群控265 Hp6127.116002.5群控266号NMXll10.1011501.8群控;7号NMXll10.1011501.8l!q通过对大厦电梯进行更新改造，可有效降低电梯故障率，使用节能高效 设备，且配备电梯群控系统，降低空载运行，经过测算，改造后年可节约 用电4.5万kWh。3.4 照明系统改造本次改造主要为大厦地下所有部位照明光源及大厦地上部分灯源。用LED高效光源替换普通荧光灯，达到节能降耗和改善照明的目的（表8 ）。表8照明系统改造设备名称规格型号数量单位T8LED灯单管（含一体化灯架）18W100套T8LED加双管18W3350套T5LED灯双管15W650套LED球