文档介绍：哈尔滨香格里拉大酒店
过渡季节冷却塔自然供冷节能改造项目
节能效益分析

北京诚达宝得隆科技有限公司
方案背景
该项目位于哈尔滨,哈尔滨位于最北端,是中国纬度最高、气温最低的大城市。四季分明,春、秋季气温升降变化快,属于过渡季节。4-6月份为春季,气温月际变化强烈,一般在8~10℃左右。9-10月份为秋季,昼夜温差变幅较大,9月份平均气温为10℃。
对于全封闭式五星级酒店而言,为了保证环境温度和服务品质,在过渡季节同样需要开启制冷主机进行室内供冷。由于热负荷较小,因此制冷主机所产生的冷量远远超出使用需求,不仅造成了能源浪费,同时由于制冷设备长期的低负荷运转将导致设备发生喘振等不良现象,从而缩短了设备的使用寿命并提高了故障率,增加了维护维修的运营成本。
为此本方案主要是利用中央空调冷却水系统在过渡季节可产生较低温度冷水的实际情况而制定,由于冷却水系统为开放式系统,管道内有大量的杂质和泥藻,因此冷却水不能直接用于室内供冷,而需要利用冷却水通过板交将室内的冷冻水系统降温,以便达到制冷效果。
哈尔滨四季平均气温
从上图可看出:哈尔滨春秋季的室外空气温度一般低于15℃。这样,春秋季就可以利用冷却塔将冷却水温度降得比较低,然后通过板式换热器冷却冷冻循环水,最后利用末端的散冷设备,如风机盘管、空调箱,将冷量送到各个需要供冷的房间。
技术可行性分析:板式换热器可以使换热温差降到1度,这样可以充分利用自然冷源来给房间降温。当室外环境温度在10度时,由于湿球温度与外界的湿度有关,过渡季节湿球温度与环境温度相差在5度以上,这样冷却塔的水温可以降到5度,通过板式换热器,进入房间的冷媒水温度可以降到6度左右,效果非常明显。这样,即使环境温度达到15度,也能使冷媒水温度在10度左右。所以,自然冷源供冷的利用时间可以显著延长,取得良好的经济效益。
另外,在过渡季节,由于空气的湿度较小(比夏季湿度小),加之需要的制冷负荷小。这样,提高进房间冷媒水的温度,虽然房间内换热量减小了但过渡季节需要的冷量也少,同时,维持相对湿度也没必要使用较低温度。利用较高的供水温度供冷,就可以保持室内舒适的温度和湿度,这样使利用自然冷源供冷成为可能。这也为充分利用自然冷源提供便利条件。
改造方案
基于上面的分析,在过渡季可以利用冷却塔将冷却水降温,通过板换换热后送到各个房间,这样可以关停制冷机组,而达到降温的目的,同时节能效果明显。系统供冷方案的原理图如下图所示:
原理简要说明:室外环境设置温度检测点,当检测到室外环境温度低于15度(此温度可调)时,控制系统控制电动三通阀变向并关闭压缩机,运行自然供冷系统;当检测到室外环境温度高于18度(此温度可调)时,控制系统控制电动三通阀变向并开启压缩机,运行压缩机供冷系统。冷却水、冷冻水循环泵均借用原系统的泵,不再另加。自动控制系统以外接环境温度为信号,实现自然冷源与制冷机组的自动切换,自然冷源信号可以人为设定,实现了最大限度的利用自然冷源降温。
安装方便,只要把板式换热器连接到冷却塔和房间之间即可,不改变原来的冷却管路和冷媒水管路,保持原来的管路不变,这样减少了改造风险,便于施工,节约投资。
设备选型
根据客户提供数据,春秋两季只运行一台制冷机组,机组制冷量300冷吨,主机电机功率243KW。冷却水循环泵流量255m3/h,