7/7三洋能源(北京)有限公司冬季自由制冷系統(tǒng)方案和報(bào)價(jià)中國(guó)電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司２010－08一、冷凍水系統(tǒng)及冬季制冷運(yùn)行狀況系統(tǒng)概述現(xiàn)需系統(tǒng)改造部分為風(fēng)冷冷水機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計(jì),冷源由放置于室外的風(fēng)冷機(jī)組供給，通過一次泵把水和乙二醇的混合溶液送至板換與二次泵提供的二次水進(jìn)行熱交換然后送達(dá)到要求區(qū)域.需改造部分為兩臺(tái)“克萊門特”風(fēng)冷機(jī)組。系統(tǒng)配備有：克萊門特風(fēng)冷冷水機(jī)組 Ｒ－２１制冷量84５ＫＷ電機(jī)功率４７0KW１臺(tái)；R-2２制冷量814KW電機(jī)功率272ＫW１臺(tái)；R21系統(tǒng)泰拉爾一次泵 18.5KW 1臺(tái)；Ｒ21系統(tǒng)泰拉爾二次泵22KW1臺(tái);R２２系統(tǒng)格蘭富一次泵??15ＫW1臺(tái)；R22系統(tǒng)格蘭富二次泵２2KW1臺(tái)。整個(gè)冷水系統(tǒng)至今已經(jīng)運(yùn)行達(dá)５—10年。系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)存在一些問題，大部分設(shè)備也老化。冷水機(jī)組的故障增加，而且在近幾年機(jī)組的效率和出力都有明顯的衰減.運(yùn)行維修費(fèi)用增加，計(jì)算時(shí)增加效率降低的影響，采用自然制冷，可以減少運(yùn)行時(shí)間、維修工作量。冬季制冷概述原系統(tǒng)已考慮到冬季冷氣的需求,在冬季運(yùn)行兩臺(tái)風(fēng)冷冷水機(jī)組供冷,但這樣帶來的是運(yùn)行成本的居高不下,經(jīng)濟(jì)效益降低。目前，對(duì)于冬季制冷時(shí)的兩臺(tái)機(jī)組總負(fù)荷的50％-100％，每年冬季運(yùn)行時(shí)間４－５個(gè)月。二、冬季制冷優(yōu)化方案冷水系統(tǒng)冬季制冷優(yōu)化方案在普遍的應(yīng)用中，中央空調(diào)冷水系統(tǒng)作為工廠的冷源,通常在炎熱的夏季為工廠提供冷氣,達(dá)到一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境。但對(duì)于某些工廠一些區(qū)域即使在冬季也會(huì)溫度較高，需要冷氣.對(duì)于三洋能源（北京）有限公司,四季一些區(qū)域?yàn)楸ＷC生產(chǎn)和生活需要,系統(tǒng)冬季也提供冷水。系統(tǒng)依靠運(yùn)行冷凍機(jī)組制冷,但對(duì)于北京地區(qū)，冬季室外溫度較低,通常有３～4個(gè)月室外溫度在5℃使用自然制冷系統(tǒng)作為冬季供冷，即使用開式冷卻塔作為冷源；使用板式換熱器：在冷水系統(tǒng)中冷卻水與冷凍水間利用板式換熱器,冬季開啟開式冷卻塔,直接使用冷卻水給冷凍水降溫.由此,本方案設(shè)計(jì)使用此種方式.在以上自然制冷方式中，開式冷卻塔及室外管路的冬季防凍是一個(gè)關(guān)鍵，在冷卻塔設(shè)置電加熱防凍、室外管路使用電伴熱防凍，在低溫時(shí)電加熱、電伴熱啟動(dòng)。在以上自然制冷方式下增加控制系統(tǒng)，控制所有冬季制冷系統(tǒng)，包括：冷卻水泵、冷卻塔、冷凍水泵及板換。5）.在以上自然制冷方式下增加控制系統(tǒng)，控制所有冬季制冷系統(tǒng)，包括：冷卻水泵、冷卻塔及板換。系統(tǒng)可在冬季全天及過渡季夜間使用此方式；節(jié)約能耗，減少冷水機(jī)組使用時(shí)間,降低故障率；系統(tǒng)可達(dá)到自動(dòng)控制操作、監(jiān)控冬季制冷系統(tǒng)所有設(shè)備,冬季制冷系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)冷量需求調(diào)節(jié)；系統(tǒng)簡(jiǎn)單，與夏季運(yùn)行工況互不影響；系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算根據(jù)三洋能源(北京)有限公司現(xiàn)需改造系統(tǒng)的常年的使用情況,冬季的平均冷負(fù)荷約為1410kw,即現(xiàn)有二臺(tái)冷凍機(jī)組滿負(fù)荷的８5%.增加一臺(tái)開式冷卻塔及一套板式換熱器。板式換熱器換熱量按照1６５9＊1.5=250０KＷ選取。根據(jù)計(jì)算，在室外濕球溫度在1℃以下時(shí),選用的冷卻塔冷量達(dá)到25０0開式冷卻塔參數(shù)：根據(jù)冷負(fù)荷和經(jīng)過熱交換后能提供9℃以下冷凍水選取(因?yàn)槎镜臍夂蚯闆r室內(nèi)負(fù)荷會(huì)隨之降低,并且該冷凍水是用于空調(diào)使用,所以冷凍水供水溫度達(dá)到9流量3０２m３增加兩臺(tái)冷卻泵(一用一備),兩臺(tái)冷凍泵（一用一備)。水泵參數(shù)：根據(jù)閉式冷卻塔有關(guān)參數(shù)選取.冷卻水泵流量3３3m3/h,揚(yáng)程32m，電機(jī)功率45kw，一用一備；冷凍水泵流量３33m3/h，揚(yáng)程冬季自然制冷主要依靠的是室外的空氣的自然冷源(利用開式冷卻塔），因此室外條件（主要是室外濕球溫度）是供冷的決定因素。根據(jù)通常運(yùn)行方式,當(dāng)室外濕球?yàn)?℃時(shí),對(duì)于以上板換式自然制冷，冷塔出水能夠達(dá)到７℃。對(duì)于北京,室外濕球溫度低于冬季、過渡季的冷氣需求實(shí)際要比夏季低,因此冬季的冷凍水供水溫度可以稍高，達(dá)到10℃有關(guān)管道尺寸：根據(jù)管道水阻力曲線選取管道為DN200.開式冷卻塔冬季防凍，冷卻塔設(shè)置電加熱防凍,設(shè)置積水槽內(nèi)無水自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)切斷電加熱器電源系統(tǒng)。室外管路設(shè)置電伴熱防凍.相關(guān)設(shè)備選型參數(shù)和設(shè)計(jì)圖紙見附件。節(jié)能計(jì)算理論投資回收期計(jì)算：依據(jù)北京市工業(yè)用電0。57元/千瓦時(shí)計(jì)算。根據(jù)開式冷卻塔提供7度出水（因?yàn)槭嵌具\(yùn)行所以該溫度可適當(dāng)提高）的要求及室外氣候條件分析建議按照１1月２０日至3月１0日現(xiàn)有系統(tǒng)能耗分析:根據(jù)提供的目前冬季系統(tǒng)運(yùn)行的大概情況及分析建議按照滿負(fù)荷的85%風(fēng)冷冷水機(jī)組冬季運(yùn)行工況計(jì)算；設(shè)備參數(shù)Ｒ－21電功率４70kw，一次泵1８.5kｗ；R－２2電功率2７2kw,一次泵15kw.綜上得到在這１１1天內(nèi)的現(xiàn)有系統(tǒng)電費(fèi)估算為：（470+1８.5+272+15）＊8５％＊0.57＊２4*１11*0。８（系數(shù)）=８00755（元)注：計(jì)算中考慮到不同室外溫度情況下機(jī)組效率的變化。改造后系統(tǒng)能耗分析：改造后的系統(tǒng)耗能設(shè)備為開式冷卻塔，冷卻、冷凍水泵（都是一用一備）開式冷卻塔風(fēng)機(jī)電功率3７kw(因變頻，所以按85％耗能計(jì)算），冷卻水泵４５kw.綜上得到在這1１１天內(nèi)的電費(fèi)估算為：（37*85％+45）*0．５7＊2４*１11=１1６087（元）電加熱:9ｋw/個(gè),共４個(gè)，使用時(shí)間80天(根據(jù)防凍控制說明的溫度控制點(diǎn)及氣象資料得到）,費(fèi)用:9＊4＊8４*２4*０.7=5０803元，電伴熱:１７W／米，共120ｍ,使用時(shí)間７0天(根據(jù)防凍控制說明的溫度控制點(diǎn)及氣象資料得到）,費(fèi)用：0.017＊1２0*7０＊２4*0。７=2400元總計(jì):５080３+2400=53203元所以每年節(jié)能費(fèi)用為:800７55—1160８7—５3２０3=631４65（元）投資費(fèi)用為:元(見附件方案報(bào)價(jià))乙方最終回收金額為１4７7５75*1.5=2216３62元甲方預(yù)計(jì)投資回報(bào)周期為:初投資估算費(fèi)用/每年節(jié)能費(fèi)用=2.4（年）乙方預(yù)計(jì)投資回收期為:最終回收金額/每年節(jié)能費(fèi)用/65％＝5.4（年）乙方月回收金額為=631465/111*該月運(yùn)行天數(shù)(元)實(shí)際投資回收期計(jì)算如甲方不能認(rèn)可理論計(jì)算回收期.因甲方無法提供上一年度冬季冷凍機(jī)實(shí)際耗電量,為保證雙方的公平公正，可與我單位協(xié)商，確定冬季兩個(gè)平均溫度比較一致的兩天，其中一天單獨(dú)運(yùn)行自由冷卻系統(tǒng)計(jì)量其耗電量Ａ,另一天關(guān)閉自由冷卻系統(tǒng)，單獨(dú)運(yùn)行冷凍機(jī)并計(jì)量其耗電量B，把節(jié)電量B-Ａ作為每日節(jié)電量的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)該冬季運(yùn)行天數(shù)C計(jì)算該年的總的節(jié)電量Ｄ.Ｄ=C＊（B－A）元A=一天單獨(dú)運(yùn)行自由冷卻系統(tǒng)耗電量Ｂ=一天關(guān)閉自由冷卻系統(tǒng)，單獨(dú)運(yùn)行冷凍機(jī)耗電量C=該冬季運(yùn)行天數(shù)D=該年的總的節(jié)電量如D*0.57/6３1465≥８0％乙方按照原理論計(jì)算63１465＊65％收取每年節(jié)能款８0％〉Ｄ*０。57/631465≥6０％乙方按照原理論計(jì)算631465＊６５％*８0％收取每年節(jié)能款60％>D*0．5７/６31465≥40%乙方按照原理論計(jì)算631465＊65%*6０％收取每年節(jié)能款D＊0.5７/６3１４65≤40%乙方按照實(shí)際Ｄ*65％*0.5７元收取每年節(jié)能款乙方月回收金額=按照上述標(biāo)準(zhǔn)確定的年回收金額/1１1*該月運(yùn)行天數(shù)(元）乙方回收年限為直至乙方回收金額總和達(dá)到元止。三、改造方案配置及運(yùn)行方式1。系統(tǒng)方案配置本方案是在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上增加冬季制冷設(shè)備，及配套控制系統(tǒng)。詳見系統(tǒng)圖紙。冬季制冷系統(tǒng)控制范圍:一臺(tái)冷卻水泵、一臺(tái)冷凍水泵(增加）一臺(tái)開式冷卻塔（增加）兩臺(tái)變頻器(增加)控制器系統(tǒng)2．系統(tǒng)方案運(yùn)行方式機(jī)組切換說明:當(dāng)冬季室外氣溫低于10℃冷卻塔運(yùn)行說明:當(dāng)溫度感測(cè)器TＳ１感測(cè)冷卻塔出水溫度低于７℃時(shí),停止冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；溫度過低時(shí)通過開啟二通閥門調(diào)節(jié),減少冷卻水通過開式冷卻塔;高于9防凍控制說明：在冷卻塔積水槽內(nèi)設(shè)置電加熱器，室外水管路設(shè)置電伴熱帶。當(dāng)積水槽內(nèi)的水溫低于4℃時(shí),啟動(dòng)電加熱器；當(dāng)室外水管路內(nèi)的水溫低于５℃時(shí),啟動(dòng)電伴熱，水溫達(dá)到當(dāng)積水槽內(nèi)的水溫達(dá)到7℃設(shè)置積水槽內(nèi)無水自動(dòng)報(bào)警,自動(dòng)切斷電加熱器電源系統(tǒng)。冬季制冷運(yùn)行控制模式：將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至冬季制冷模式，打開控制器，關(guān)閉相應(yīng)冷水機(jī)組閥門；打開板式換熱器電動(dòng)閥門，開啟冷凍及冷卻水泵各一臺(tái)，控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)所有數(shù)據(jù)；c.自控系統(tǒng)讀取冷凍水?dāng)?shù)據(jù)，控制冷凍水溫在設(shè)置的范圍內(nèi)。自控系統(tǒng)控制冷卻水流量及冷卻水塔風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而維持冷凍水溫.d．自控系統(tǒng)監(jiān)視各設(shè)備的狀態(tài)，并在故障時(shí)報(bào)警。e。在系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間無法達(dá)到系統(tǒng)要求的冷凍水溫，則輸出報(bào)警