摘 要:本文通过介绍甲级写字楼的中央空调系统运行情况,从设计负荷的计算,制冷主机的选择,运行记录等,从而为同类工程的设计、运行提供借鉴与参考。关键词:世贸中心; 写字楼; 中央空调; 运行 为优化写字楼中央空调系统运行,提高经济效益,更合理地、更充分地配置资源,根据该期空调系统实际使用状况,编制本运行方案作为运行操作指引参考。 一、 系统概述 保利世贸中心写字楼部分,从7楼至22楼,共16层,建筑高度共99.9米,建筑总面积46646m2,设计空调总冷负荷5626kW( 1600RT ),单位空调冷负荷指标为121(W/m2 ),设计冷源冷水机组3台。
关键词:世贸中心; 写字楼; 中央空调; 运行
为优化写字楼中央空调系统运行,提高经济效益,更合理地、更充分地配置资源,根据该期空调系统实际使用状况,编制本运行方案作为运行操作指引参考。
一、 系统概述
保利世贸中心写字楼部分,从7楼至22楼,共16层,建筑高度共99.9米,建筑总面积46646m2,设计空调总冷负荷5626kW( 1600RT ),单位空调冷负荷指标为121(W/m2 ),设计冷源冷水机组3台。
1. 设计参数
1.1 冷冻水供/回水温度:7℃ / 12℃ 。
1.2 冷却水出/入水温度:37℃ / 32℃ 。
1.3 室外设计参数:干球温度33.5℃;湿球温度27.7℃ 。
1.4 室内设计参数:干球温度26±1℃;相对湿度≤60% 。
2. 主要设备
2.1冷水机组
2.1.1离心式冷水机组,制冷量:2250kW(640RT),
电功率:416kW,冷冻水量:388CMH,冷却水量:458CMH,数量:2台。
2.1.2螺杆式冷水机组,制冷量:1125kW(320RT),电功率:208kW,
冷冻水量:194CMH,冷却水量:229CMH,数量:1台。
2.2冷却塔
2.2.1方形逆流低噪音冷却塔,冷却水流量:275CMH,
功率:5.5kW,数量:5台。
2.3冷却水泵
2.3.1单级离心端吸式泵,流量:253CMH,功率30kW,数量:5台。
2.4冷冻水泵
2.4.1单级离心端吸式泵,流量:214CMH,功率30kW,数量:5台。
2.5新风处理机组
2.5.1新风处理机组风量5500CMH,冷量88kW,电功率1.5kW,数量16台;
2.5.2新风处理机组风量3500CMH,冷量56kW,电功率0.75kW,数量16台。
2.6风机盘管
2.6.1风机盘管风量2040CMH,冷量10.8kW,电功率0.24kW,数量397台;
2.6.2风机盘管风量1700CMH,冷量9.0kW,电功率0.2kW,数量340台;
2.6.3风机盘管风量1360CMH,冷量7.2kW,电功率0.16kW,数量27台。
二、 末端用户供冷分析
1.用户末端负荷分析
根据完工用户楼层及房间信息,统计已经完成楼层单元用户数量,计算安装设备使用负荷。
目前末端设计最大空调负荷:2122.2kW,最大水流量:101.2L/S(364m3/h)。
2.管网水量计算
根据写字楼冷冻水系统管路走向及管径大小,计算静态(停止运行)冷冻水管蓄水容积。
本期写字楼管道静态蓄水容量(体积):106.5 m3。
三、 系统运行分析
根据设计施工最大空调负荷:2122.2kW,末端使用最大水流量:
101.2L/S(364m3/h),选择一台640RT(2250kW)冷水机组就能满足目前写字楼
使用要求,供冷量:2250kW ≥2122.2kW;供水量:388m3/h ≥ 364m3/h。
1.预冷时间
在冷水机组停机后的第二天,即新的一天开机前,由于管道温升作用,冷冻水管道水温不断上升,在开机前水温甚至达到20℃以上,本案将按照20℃值计算冷冻水需要冷负荷。
当冷水机组正常运行时,标准工况之冷冻水出水温度为7℃,将系统内冷冻水量从温升状态处理至标准工况时之冷冻水温差为:ΔT=20-7=13℃。
末端设备投入使用前,冷水系统管道内蓄水之供冷量计算,本期写字楼管道静态蓄水容量(体积):V=106.5 m3。
根据负荷计算公式:Q=1.163xΔTxV ,得
Q=1.163x13x106.5= 1611 (kW)
根据该计算负荷量,开启单台冷水机组640RT(2250kW),提供冷冻水处理静态管道水量达到设计参数状态时所需要时间:
T=(1611÷2250)x60= 43(Min)
也就是说,写字楼空调冷冻水系统在20℃初水温的状态下,经运行单台640RT冷水机组,达到设计出水温度状态7℃时,约需要43分钟。
当然,初水温度低于20℃时,时间将缩短;初水温度高于20℃时,时间将会延长,该计算设定值仅作为开机参考。
冷水机组运行工况
根据使用计算,本期设计最大空调负荷:2122.2kW,末端最大水流量:101.2L/S(364m3/h)。
末端设备使用占冷水机组百分比:η=(2122.2÷2250)x100%=94%
考虑到部分负荷同时使用率问题,运行时将取80%最大使用负荷,即Q1=2122.2x0.8=1698(kW),
则冷水机组荷载百分率为:η1=(1698÷2250)x100%=75%.
2. 冷冻水泵运行工况
根据使用计算,本期设计末端最大水流量:101.2L/S(364m3/h)。
本系统共有冷冻水泵5台,每台循环水流量:214 m3/h,采用的是变频泵设计。根据对比循环水量,需要开启2台冷冻水泵,L=2x214=428 m3/h≥364m3/h,富裕量17%。
3. 冷却塔运行工况
根据预冷负荷计算(预冷负荷1611kW),计算冷却水流量:
V = 1.2x(Q÷1.163÷ΔT)
= 1.2x(1611÷1.163÷5)
= 332(m3/h)
单台冷却塔处理水量275(m3/h),为保障冷水机组更佳制冷效果,在目前室
外温度较高的情况下,需要开启两台冷却塔。
4. 冷却水泵运行工况
根据计算冷却水流量332(m3/h),匹配相应冷却水泵。
本系统共有冷却水泵5台,每台循环水流量:253 m3/h,采用的是定流量泵设计。根据对比循环水量,先开启2台冷却水泵,L=2x253=506 m3/h≥332m3/h,富裕量50%。当冷却水温度达到设定值时,再关闭一台水泵。
四、 系统操作指引
1. 开机时间 - 7:30
由于写字楼要求8:00开始供冷,预冷系统蓄水需要大约43分钟,因此,至少需要在7:30开始运行冷水系统。
2. 开机值班 – 运行夜班人员
由于空调值班人员上班时间为8:15,因此,需要运行夜班人员在下班前开启冷水系统预运行,并在空调值班人员上班时,与其交接清楚运行情况、开机时间记录、设备状态记录、遇到问题等交接清楚。
3. 开机前准备工作
3.1检查冷却水系统管道阀门位置,确定其已经打开;
3.2检查准备开启冷却水泵周围状况,确认其正常;
3.3检查冷却水泵电源柜是否正常,无异常后,合上电源开关;
3.4检查冷却水泵控制柜是否正常,无异常后,先打开冷却水泵对应之电动阀门,过3分钟后再按下冷却水泵启动按钮;
3.5打开天面需要运行的冷却塔管道之电动阀门(目前仅能手动操作,BA系统完善后将可自控);
3.6检查冷却塔周围状况,确认无异常后,按下启动按钮,运行匹配冷却塔数量;
3.7检查冷冻水系统管道阀门位置,确定其已经打开;
3.8检查准备开启的冷冻水泵周围状况,
确认其正常;
3.9检查冷冻水泵电源柜是否正常,无异常后,合上电源开关;
3.10检查冷冻水泵控制柜是否正常,无异常后,先打开冷冻水泵对应之电动阀门,过3分钟后再按下冷冻水泵启动按钮;
3.11检查准备运行之冷水机组周围状况,确认其正常;
3.12检查冷水机组启动柜是否正常;
3.13操作冷水机组微机控制屏,按下启动开关,观察及记录运行情况。
4. 开机顺序
打开冷却水系统电动阀门→启动冷却水泵→启动冷却塔→开启冷冻水电动阀门→开启冷冻水泵→启动冷水主机。
5. 关机顺序
关闭冷水主机→关闭冷冻水泵→关闭冷冻水电动阀门→关闭冷却塔→关闭冷却水泵→关闭冷却水系统电动阀门。
6. 优化运行
6.1首次运行时,开启2台冷却水泵、2台冷却塔、2台冷冻水泵、1台640RT冷水机组。
6.2运行一小时后,观察冷冻水温度变化(出水温度≤7℃,供回水温差≤2℃时),停止640RT冷水机组,开启320RT备用冷水机组,停止1台冷冻水泵和1台冷却水泵;观察冷却水温度,当冷却水温度低于28℃是,应停止1台冷却塔。
6.3监控冷冻水温度,当320RT满负荷运行时,冷冻水温度不断上升,并超过11℃时,则需要停止320RT冷水机组,切换640RT备用机组投入使用,并记录时间及参数。
6.4写字楼办公室18:00下班,在17:30左右可以根据冷冻水温度高低,停止冷水机组运行,停止冷却水泵、冷却塔,但须保持冷冻水泵运行,以保持系统水的循环流动。