深圳某甲级写字楼冰蓄冷改造经济性分析

深圳某甲级写字楼冰蓄冷改造经济性分析

罗磊

【摘要】针对深圳某办公楼制冷机房实际运行能效偏低的现状,提出了将一台螺杆式水冷冷水机组改造成双工况主机,同时结合各个设备的实时能耗监测数据,提出了对冷冻水泵、冷却水泵的改造方案.通过拟合制冷主机实际工况的运行曲线,结合模拟建筑物的全年动态负荷计算结果,对项目改造前后的经济性进行了对比分析.【期刊名称】《建筑热能通风空调》

【年(卷),期】2018(037)009

【总页数】4页(P71-73,100)

【关键词】冰蓄冷;改造;全年动态负荷

【作者】罗磊

【作者单位】深圳市建筑设计研究总院有限公司

【正文语种】中文

1 工程简况

项目位于深圳市，总建筑面积 232690.4 m2，地上两栋建筑，A塔楼高272.55 m，上部为五星级酒店，下部为甲级写字楼。B塔高145.05 m，为甲级写字楼。设三层地下室，包括停车库、设备用房。裙房三层，为酒店服务用房及部分商业。地下室制冷机房按照酒店、A座办公、B座办公区域不同分为三个制冷机房，项目于2012年竣工投入运营。经过前期对两个制冷机房的在线能耗分析，A座制冷机

房在典型日的EERr[1]达到5.0以上，而 B座制冷机房在典型日的机房EERr仅为4.1左右，本次改造的主要对象为B座制冷机房。

1.1 负荷分布

B座全部采用中央空调系统，负担了B座办公楼及约 6000 m2左右商业的提前（加班）负荷，B座机房为两台790RT 离心式冷水机组及一台 350RT螺杆式冷水机组，根据能耗检测平台提供的2017年9月25日～10月27日的有效数据显示，主机运行在一大一小时候的情况占多数，以10月10日至10月17日一周的数据为例，最大冷负荷约3335 kW（948RT）。

能耗检测平台于2017年8月底调试完成，数据采集从9月份开始，没有采集到

最热天的实际运行参数，根据与现场工程师沟通，最热天的时候开启两台大的离心式冷水机组可满足大楼冷负荷需求，即最大冷负荷约1580冷吨。以2017年10

月10日的数据为基础，以全年最大负荷时刻开启两台 790RT 离心式冷水机组为例，采用全年负荷模拟软件以及当年的室外逐时气象数据计算得出全年最大日冷负荷如图1，B座办公楼的全年负荷率及对应负荷率的全年运行时间统计如表1所示。图1 全年最大日逐时冷负荷分布（kW）

表1 B座能耗模拟结果统计10%～25%冷负荷/kW（全年60天）23:00-00:00 0.2788 0 0 0 0 00:00-01:00 0.2788 0 0 0 0 01:00-02:00 0.2788 0 0 0 0 02:00-03:00 0.2788 0 0 0 0 03:00-04:00 0.2788 0 0 0 0 04:00-05:00 0.2788 0 0 0 0 05:00-06:00 0.2788 0 0 0 0 06:00-07:00 0.2788 0 0 0 0 07:00-08:00 0.7599 0 0 0 0 08:00-09:00 0.7599 3317 2487 1658 829 09:00-10:00 1.1124 4996 3747 2498 1249 10:00-11:30 1.1124 5148 3861 2574 1287 11:30-12:00

0.7599 5145 3859 2573 1286 12:00-13:00 0.7599 5133 3850 2567 1283 13:00-14:00 0.7599 5176 3882 2588 1294 14:00-15:00 1.1124 5125 3844 2563 1281 15:00-16:30 1.1124 5155 3866 2577 1289 16:30-17:00 0.7599

4903 3677 2452 1226 17:00-18:00 0.7599 5336 4002 2668 1334 18:00-19:00 0.7599 4782 3587 2391 1196 19:00-20:00 1.1124 3902 2926 1951 975 20:00-21:00 1.1124 1947 1460 973 487 21:00-22:00 0.7599 1895 1421 947 474 22:00-23:00 0.7599 0 0 0 0总计 61961 46470 30980 15490运行时段本地电价/元/kWh 75%～100%冷负荷/kW（全年59天）50%～75%冷负荷/kW （全年136天）25%～50%冷负荷/kW（全年64天）

1.2 制冷主机实际运行COP值

在进行方案改造的经济性分析之前，对原制冷主机的COP值进行测定，是对原系统实际制冷性能的客观评价，也是进行系统改造行经济性比较分析的基础，原来系统的COP值越高，说明主机的运行能效高，则改造的投资回报年限就越长。根据主机的开机情况，选取了 B1（790RT）、B3（350RT）主机在10月10日～10月27日的逐时运行参数，根据测得的流量、温差、功耗数据计算出来实际 COP 值，对应负荷率的变化，实际运行数据中离心机的负荷率在55%～100%范围内变化，螺杆机负荷率从 35%～100%范围内变化，将根据实测数据拟合的 COP 值与负载率的关系与厂家提供的理论COP与负载率的关系对比，如图2。

图2 负载率与COP值的理论运行曲线

2 系统改造方案

2.1 冰蓄冷改造部分

根据项目现有条件，拟将现有的一台水冷螺杆式冷水机组改造为双工况冷水机组（制冰/空调），而离心式冷水机组改造为双工况机组需要改造的机械部件太多（叶轮、控制系统等均需做改造），建议保留原来两台离心式冷水机组，同时增加两台乙二醇泵（一用一备）、一套板式换热器，将原设计中水机房的位置用于安装1800RTH的蓄冰槽，双工况机组夜间低谷电价时制冰，在白天电价高峰时段融冰调峰，主要改造的设备如表2所示。