林虹
中国船级社质量认证公司天津分公司天津300457
摘要:本文通过对某公共机构实施能源审计,掌握该单位能源管理水平及用能状况,节能分析后对供热制冷系统提出改造措施,以供其他公共机构建筑节能管理改造参考,减少建筑能源消耗。
关键词:建筑;供暖;制冷;节能
1某项目的能耗现状
本文通过对某公共机构实施能源审计,掌握本单位能源管理水平及用能状况。本文主要针对该项目中供热制冷系统进行分析,提出节能改造措施。
1.1建筑基本信息
该建筑建造时间2007年,建筑面积109924m2,建筑朝向是东西方向,建筑楼层为地上15层、地下4层,建筑高度为60米。围护结构外墙保温材料为60厚岩棉板,外窗玻璃采用LOW-E中空钢化玻璃,屋顶中庭部分屋面采用复合压型钢板材料,保温材料为60厚加气混凝土砌块+50厚挤塑聚苯板,大门采用自动旋转门。
1.2供暖制冷能源系统
该项目的采暖和空调面积87939.2㎡,供暖制冷系统采用溴化锂直燃机为冷热源,系统采用直供方式,末端为风机盘管和新风机组。
供暖制冷系统2台DG-52GIML和1台DG-73GIML的三洋直燃机;供暖循环泵和冷冻循环泵共用5台75kW水泵,安装变频器;冷却水泵为5台90kW水泵,同样安装变频器;冷却塔6组(每组设置有2台15kW风机,安装有变频器),补水泵为2台7.5kW水泵。
根据运行记录得知:实际运行中初/末寒供水温度为36(℃),初/末寒回水温差2-3(℃),深寒供水温度为40(℃),深寒回水温3-5(℃)。
2.供热制冷系统能耗分解剖析
根据与《公共建筑节能设计标准(DB11/687-2015)》的要求对比分析供暖和制冷系统。
供暖系统分析:
(1)气候补偿运行管理方面:供暖系统采用人工方式进行气候补偿控制,从运行温度可以看出,多数供暖系统实现了根据室外气温进行供暖温度调节运行,在初寒和末寒期降低供水温度,在深寒期提高供水问题。通过现场走访也了解供暖系统目前均未安装自动气候补偿装置,未实现自动根据室外气温降低供热量,采暖系不能及时调整及时反应,进而过度供暖造成能源浪费。
(2)在供水温差控制方面:通过运行记录了解,项目供回水温差控制较差,温差过小,未完全按照“大温差小流量”运行方式要求运行。按照供暖节能运行要求,风盘形式的供暖系统供回水温差应在5-8℃之间;建议对这些系统中已安装循环水泵变频器的,调整变频器的运行频率,从而实现对运行流量的控制,按照“大温差小流量”运行方式运行,降低水泵电机能耗。
(3)在低温供暖运行管理方面:该楼在夜间无人办公,但未采用低温供暖。因此时可采用降低供暖温度,以实现节能。
(4)末端控制管理方面:该楼目前末端供暖温度未达到定时测量,可通过定时测量,从而调节运行控制方式,从而降低能源消耗。
制冷系统分析:
(1)组合式空调机组风机未安装有变频装置,不符合DB11/687标准中要求的全空气变风量空调系统的空气处理风机应采用变频自动调节风机转速方式。
(2)在系统检测与控制方面,未安装制冷机房集中监控系统,不利于节能控制。
(3)所有的冷却塔均采用自动根据冷却水出水温度控制风机开启台数控制方式,未发现有采用变频控制方式,建议可以考虑采用更有利于调节性能的变频控制方式。
3.供热制冷系统改造措施及潜力分析
1)冷温泵、生活水泵加装变频
该公共建筑于2012-2015年分别对4台冷温泵和5台生活水泵加装变频装置,可有效减少水泵运行电力消耗。加装变频后可减少电力消耗10%左右,项目投资共计30万元。
通过对设备运行时间以及功率估算,冷温泵和生活水泵年耗电量约为62.74万kWh,按加装变频后可减少电力消耗10%计算,则年可节约电力消耗6.27万kWh,节约电费5.08万元。
2)烟气余热回收
该公共建筑冷热源为3台大连三洋燃气直燃机,夏季燃气直燃机排烟温度约190摄氏度左右,冬季约120摄氏度左右,排烟温度较高,直接排放没有热回收,有回收利用价值。
通过实地考察,结合企业空调系统情况进行分析,主要的改造方式和改造建议如下:将尾气收集后通过热管省煤器,提高水温,用于生活热水,回收尾气的热量,减少用于生活热水的电力耗量。
按目前的运行模式,直燃机消耗天然气约80万m3/年,总排烟量约1.2×107Nm3(天然气燃烧排烟量按15Nm3/m3计)。排烟温度平均按140℃计,如果温度降到70℃左右,则可以回收70℃温差的热量,节能潜力很大。
热管省煤器是利用锅炉出口烟气所带热能,通过热管的超导传热,用来加热锅炉给水或生产、生活等热水。该项目需要投资一台超导热管换热器,预计价格约为20万元,项目完成后可将排空的尾气进行回收再利用,回收的尾气约为1.2×107Nm3/年。
超导热管换热器的性质决定它近乎可以把烟气的放热量全部传给水,只要估算出烟气的放热量,就近乎等于水的得热量。
尾气体积定压热容约1.4KJ/Nm3.K,则尾气放热量为:
1.4×1.2×107×(140-70)=1.17×109kJ/年
折标煤量:1.17×109/29307000=39.92tce。
空气源热水器cop按2.6计,则年节电量为125000kWh
1.17×109kJ/3600kj/kWh*2.6=125000kWh/年
2016年该公共建筑电费价格约0.76元/kWh,则该项目可节省费用9.5万元。
4结论
通过案例分析,可见公共建筑节能管理有很大的节能潜力。可以从管理和技术两个角度开展节能工作。案例分析中的节能措施及建议仅供参考。
参考文献:
[1]《公共建筑节能设计标准》(DB11/687-2015)
[2]《企业节能量计算方法》(GB/T13234-2009)
[3]中国城市科学研究会主编.绿色建筑技术.北京:中国建筑工业出版设,2008