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(wù)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(guān)商業(yè)設(shè)施，項目總建筑面積達(dá)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(biāo)。
二、項目方案
改造前：洲際商務(wù)中心大廈樓高56層，空調(diào)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(yīng)3臺75kW高區(qū)水泵及冬季對應(yīng)的3臺37kW高區(qū)水泵。兩套板式換熱系統(tǒng)相互獨立。末端設(shè)備均采用FCU供水方式，水系統(tǒng)末端總管采用動態(tài)穩(wěn)壓平衡閥，以應(yīng)對末端負(fù)荷變化帶來的壓差變動，以達(dá)到末端壓差平衡的目的。
改造后:
對高區(qū)冷熱水泵進(jìn)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(tǒng)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(guān)閉之前的壓差調(diào)節(jié)閥；實現(xiàn)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(tǒng)中，利用壓差控制技術(shù)調(diào)整負(fù)載側(cè)水泵轉(zhuǎn)速，確實可以降低水泵的能耗，如果深入研究水泵調(diào)速節(jié)能的原因可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)載側(cè)調(diào)節(jié)閥門隨著室內(nèi)負(fù)載的改變而改變的同時，水管內(nèi)壓力隨即改變，如果利用水管系統(tǒng)中末端之間的壓差作為水泵運行之PV值，可反映出系統(tǒng)實際楊程需求。如圖3，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減小，閥門關(guān)小，系統(tǒng)曲線由曲線A向左移動到曲線B，若轉(zhuǎn)速仍然保持RPMA運轉(zhuǎn)，則壓差傳感器實測壓差上升，通過變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至RPMB，使系統(tǒng)壓差回到設(shè)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(jù)熱工學(xué)熱力平衡原理：
在一個能耗P=ΔT*FM，在舊系統(tǒng)中，對于水泵而言，負(fù)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(tǒng)負(fù)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(dāng)系統(tǒng)采用變流量運行，系統(tǒng)流量扣除通過旁通閥部分的流量，實際流量為實際負(fù)荷側(cè)所引起，并不受水泵側(cè)控制，當(dāng)采用變流量運行方式，實際流量的變化反應(yīng)了實際負(fù)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(fù)荷情況下，可以實現(xiàn)大溫差小流量。此時依據(jù)恒壓差的方式，保證末端負(fù)荷側(cè)始終有供水壓力。
三、設(shè)備清單
機房板換泵站控制所實現(xiàn)的功能如下：
■兩套變頻系統(tǒng)可共用一套PLC及HMI控制屏，根據(jù)冬夏季采暖制冷需要自動轉(zhuǎn)換；
■三臺泵可定時依次作為主泵轉(zhuǎn)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(tǒng)使用；
■變頻器故障時工頻自動轉(zhuǎn)換功能，在出現(xiàn)變頻器故障時可實現(xiàn)全工頻和全變頻之間的轉(zhuǎn)換；
■根據(jù)負(fù)荷需要自動調(diào)頻，達(dá)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(shè)置手動操作功能；
四、項目總結(jié)
此系統(tǒng)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(yù)估節(jié)能量基本吻合，達(dá)到40%。臺達(dá)產(chǎn)品與項目方案得到客戶的一致認(rèn)可和好評。
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