1、某市第三人民醫院空調系統節能改造經濟性方案空調能源管理控制系統（版本V2）方案設計：商務代表：: 節能科技2015 年 12 月 01 日第- 1 -頁 共 23 頁目錄第一章 中央空調節能控制系統的市場現狀.- 3 -第二章 某市第三人民醫院概述.- 7 -一、 醫院歷史及現狀概述（略） .- 7 -二、 現有冷源設備配置及節能控制情況.- 7 -第三章 某市第三人民醫院中央空調系統能耗診斷及節能建議 .- 8 -一、存在問題：控制平臺落后，只能提供遠程啟停監控，無法實現節能優化控制.- 8 -二、存在問題：沒有冷熱量平衡控制.- 8 -三、存在問題：缺少綜合能量協調平衡控措施.- 8 -第

2、四章 某市第三人民醫院中央空調節能改造建議與措施 .- 10 -一、中央控制室.- 10 -二、水泵機房.- 10 -三、風冷熱泵配電機房.- 10 -四、負荷區域能量均衡控制改造.- 10 -五、負荷泵變流量控制改造.- 10 -六、冷凍水供回水總管. - 11 -七、整體優化控制. - 11 -第五章 某市第三人民醫院系統設備配置清單.- 12 -第六章 某市第三人民醫院中央空調系統節能改造節能分析 .- 13 -一、冷熱源設備能耗情況.- 13 -二、主機能耗-節能分析.- 14 -三、負荷循環泵-節能分析.- 15 -四、中央空調整體節能預算.- 16 -第七章 企業資質.- 17 -

3、一、公司介紹.- 17 -二、項目案例.- 18 -三、企業資質.- 23 -第一章空調節能控制系統的市場現狀隨著經濟的快速增長，我國商業或公用建筑的面積日趨擴大，建筑的面積占建筑總面積的 25.4%。一般來講，大型商業建筑除特殊設備使用外，主要的能耗包括空調系統能耗、照明系統能耗、冷熱水能耗、動力及其他能耗。以地區為例，據，建筑中照明系統能耗為 1020，空調系統的能耗為 4060，其他動力系統的能耗為 3040。樓宇自動化(BA)系統和變頻調速技術的應用與發展，在空調領域，人們開始采用BA 系統（樓宇設備自控系統）或變頻器對空調系統設備進行控制。一種是通過 BA 系統對冷水機組、水泵、風機

4、等工藝設備進行啟、停控制，實現其“精細化使用”；另一種是通過對空調系統壓力或溫度，以壓差或溫差作為被控參量，采用 PI（比例積分）或（比例積分微分）算法控制變頻器調節水泵的運轉頻率，使水泵流量跟隨被控參量變化，從而達到水泵節能的目的。空調它主要由制冷機、冷卻水循環系統、冷凍水循環系統、風機盤管系統和散熱水塔組成。制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態后送蒸發器中與冷凍水進行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風機風口的冷卻盤管中，由風機吹送冷風達到降溫的目的。經蒸發后的制冷劑在冷凝器中出熱量，與冷卻循環水進行熱交換，由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風扇對其進行噴淋冷卻，與大

5、氣之間進行熱交換，將熱量散發到大氣中去。冷凍水泵和冷卻水泵卻如不能隨負載變化作出相應調節，就會存在很大的浪費。水泵系統的流量與壓差是靠閥門和旁通調節來完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現象（負荷變小時水泵仍接近全功率運行），不僅大量浪費電能，而且還造成空調最末端達不到合理效果的情況。為了解決這些問題需使水泵隨著負載的變化調節水流量并關閉旁通。還有水泵電機的起動電流均為其額定電流的 34 倍，對能耗和電器皆有不利的影響。為了節約能源和費用，需對水泵系統進行改造，經市場與了解采用成變頻器來實現，以便達到節能和延長電機、接觸器及機械散件、軸承、閥門、管道的使用。變頻器能

6、根據冷凍水泵和冷卻水泵（甚至于包括冷卻塔風機）負載變化隨之調整電機的轉速，在滿足空調系統正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵作出相應調節，以達到節能目的。水泵電機轉速下降，電機從電網吸收的電能就會大大減少。變頻器控制系統應在首次起動時設置為低速起動、全速運行，使冷凍水系統充分交換一段時間，再根據冷凍回水溫度對頻率進行無極調速，變頻器輸出頻率是通過檢測回水溫度信號及溫度設定值經運算而得出的。直接通過設定變頻器參數使系統溫度調控在需要的范圍內。在我國經濟快速發展的大背景下，由于房地產的快速發展需求，空調的市場需求呈現強勁的增長趨勢。在市場容量不斷增大的吸引下，越來越多的廠家加入到空調的領域。節能技

7、術應用于空調系統，對空調自動化水平、降低能耗、減少對電網的沖擊、延長機械及的使用，都具有重要的意義。空調系統已廣泛應用于工業與民用領域。據統計，空調的用電量占各類總用電量的70%以上，因此空調的節能改造顯得尤為重要。現有常見空調系統在控制模式中存在的節能空間簡單的說是以下幾點：1、整個工作季節的系統負荷是成拋物曲線發展的，在剛進入或即將結束制冷（制熱）季節時，負荷是小于時段的，由于設計時，空調系統必須按天氣最熱、負荷最大時設計，并且留10-20%設計余量，而實際上絕大部分時間空調是不會運行在滿負荷狀態下，存在較大的富余，所以節能的潛力就較大，其中，冷凍主機可以根據負載變化自動加載或減載，冷凍水

8、泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應調節，存在很大的浪費。整個工作季節的前后段主機與水泵的輸入輸出功率遠大于系統所需功率，造成極大浪費；2、一個大型空調系統往往是有若干分區，各分區離冷凍主機遠近不同、系統阻力不等、負荷不等，往往在系統不利點的末端不能達到設計要求，只能加大主機輸出功率，結果就是有的位置往往溫度過低，這個區域的往往還要穿外套，而有的區域溫度很高，造成舒適度下降且能耗增加；3、一個大型系統往往有多臺主機、冷卻塔、水泵等電動設備，現有的控制邏輯是先變頻開啟一臺，當第一臺的負荷達到100%時，開啟第二臺，如果還不能滿足系統需求，會開啟第三臺。輸出功率與頻率是正比關系，但耗電量與頻率是3

9、次方關系。也就是說：有時候，開兩臺比開一臺省電，開三臺比開兩臺省電。這個控制是目前的控制系統幾乎無法實現的。4、一般的空調是按照回水溫度、壓力等進行控制，但空調系統存在著時滯性、非線形、時變性、不確定性和強耦合性等復雜的特點,不能簡單的把 BA 系統的一些控制思路運用到空調系統領域,必須采用一種多變性的智能控制思路空調能源管理控制系統,構造出體現智能控制行為的輸入、輸出間復雜的非線性關系,憑借這種復雜的非線性關系,可以有效的控制和克服空調系統的時滯性、非線形、時變性、不確定性和強耦合性等復雜性,使空調的運行-安全、舒適、節能。空調能源管理及控制系統主要對冷凍機房內的耗能設備進行節能運行管理，由

10、于冷凍機房設備能耗約占商業建筑能耗的 50，故在商業建筑中應用該技術非常有價值。通過全面的參數，運用空調智能管理及能源優化和變頻控制技術，實現冷凍水系統的預期控制、冷卻水系統的自適應優化控制和主機系統的間接(或起停)控制，實現空調冷媒流量跟隨負荷的變化而動態調節，確保整個空調系統始終保持高效、協調運行，從而最大限度地降低空調系統能耗，實現主機房設備節能 20 40。空調智能管理及能源優化和變頻控制技術的主要優勢有：節能改造只是局限于中央空調機房，周期短，實現容易；特別是醫院、賓館和寫字樓的空調節能率高達 20以上；投資較省，回收期短，一般約為一年左右；也可以將該系統與弱電（BA）系統聯網或配合

11、使用，非常方便。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第三章某市第三人民醫院空調系統能耗及節能建議一、存在問題：控制，只能提供啟停，無法實現節能優化控制整個冷熱源系統沒有實施科學的能源智能化管控，控制依靠經驗通過人為現場或控制系統進行操作，對空調機房的設備進行加減臺數控制，無法根據末端負荷變化，進行自動調節，不僅對空調系統控制麻煩且控制不精確，且造成能源極大的浪費；建議措施：1增設能源管理中心，替代原有控制系統，實現對機房冷熱源設備進行管理和控制，同時整個冷熱源的設備能耗，便于空調系統的集中及能源管理。2在風冷熱泵設備層設置智能工作站，對空調系統所有

12、可控設備進行集中控制，在空調系統末端平衡、負荷水變流量的基礎上，對風冷熱泵主機進行基于提高整體能效值（COP）的工況優化控制。使空調系統整體能效最高；滿足末端使用需求下的整體節能率最高。二、存在問題：沒有冷熱量平衡控制對于 3 個負荷區域沒有進行冷熱量平衡控制，沒有采取任何措施來保證各個環路所供空調末端的能量和流量平衡，由醫院樓層高，面積大，負荷區域與冷熱源距離不一，各個環路阻力及空調使用負荷不同，不可避免的會造成各個環路的水力和冷量分配不均，造成有利的環路冷量和流量嚴重富裕，而不利的環路冷量和流量嚴重，這樣為了滿足不利環路的空調效果，只好通過增加水泵運行臺數滿足不利末端的負荷水供應（醫院現有

13、系統，制冷期和采暖期水泵 24 小時運行）。此時造成有利端能耗的極大浪費。據統計，如果沒有采取各環路冷量平衡分配措施，將會造成總流量 40%的浪費。建議措施：針對 3 個供冷區域進行冷熱量平衡控制，在集水器各空調回水管上分別設置1 個溫差傳感器、1 個壓力傳感器，及 1 個電動調節閥。結合能源科技空調多區域冷（熱）量均衡分配節能控制技術及空調冷熱量模糊預判斷節能控制技術，在保證最不利末端空調效果的基礎上，對空調末端 3 個環路區域進行冷量均衡分配平衡控制，實現負荷區域間的冷熱量均衡，實現空調的節能控制。三、存在問題：缺少綜合能量協調平衡控措施現有 4 臺負荷泵均未配置變流量控制系統，空調負荷的

14、變化，冷熱源卻不能根據負荷的變化進行調整負荷水流量，致使多于的負荷水通過旁通閥末端負荷而回到空調回水側，將造成空調系統極大的能源浪費。建議措施：為4 臺負荷泵配置變頻節能儀，結合能源相關控制技術，實現負荷水變流量節能控制，達到空調系統從負荷到冷熱源整體能量平衡節能控制目的。第四章某市第三人民醫院空調節能改造建議與措施一、控制室在控制室設置系統能源管理控制中心DC-PC，通過主機連接器與4臺風冷熱泵機組實現通訊，通過網絡連接器與系統控制盤實現通訊，實現對整個空調設備的智能管理及節能優化。二、水泵機房在水泵機組現場設置智能工作站，實現冷源部分溫度、壓力等參數的監測，結合能源專業控制技術，實現負荷循

15、環水泵、環路調節閥等智能管理及節能優化控制。三、風冷熱泵配電機房在風冷熱泵配電機組現場設置智能工作站-2，結合能源專業控制技術，實現風冷熱泵主機、主機閥門等智能管理及節能優化控制。四、負荷區域能量均衡控制改造在集水器各空調負荷水回水管上分別設置 1 個溫差傳感器、1 個壓力傳感器，及 1 個電動調節閥。結合能源科技空調多區域冷（熱）量均衡分配節能控制技術及空調冷熱量模糊預判斷節能控制技術，對空調末端五個環路區域進行冷量均衡分配平衡控制，從而實現空調的節能控制。 五、負荷泵變流量控制改造為 4 臺負荷泵配置變頻節能儀，在負荷水供回水總管分別設置 1 個壓力傳感器，結合能源專業控制技術，在末端能量

16、均衡控制的基礎上，對負荷泵進行變流量控制，實現空調冷熱源與負荷平衡，（空調末端有利區域和不利區域間差異，造成現有系統只要使用空調系統，就需要開 3 到 4 臺負荷泵負荷區域平衡控制之后，負荷區域能量均衡控制改造后，由于保證了最不利末端流量，負荷泵不再需要使用那么多，根據負荷逐漸使用 1 臺到 4臺變流量負荷泵）達到節能的目的。六、冷凍水供回水總管在末端區域冷熱量均衡控制及負荷泵變流量控制的基礎上，在各空調末端供/回水總管上分別設置 1 個溫度傳感器，在回水總管設置 1 個流量傳感器。在風冷熱泵配電房設置 1個閥門控制箱，對風冷熱泵機組閥門進行現場控制，空調末端實時負荷的同時，結合能源科技基于主

17、機高能效的主機群控控制技術實現主機工況優化及主機加減機節能控制。七、整體優化控制根據主機的實時負荷率， 系統對主機的運行工況進行優化控制，通過的負荷水溫差及壓差的調節保持主機運行在高效區間，起到節能控制的目的。第五章某市第三人民醫院系統設備配置 序號設備名稱數量規格型號備注空調能源管理控制系統冷源控制設備1能源管理控制中心1DC-PC2水泵房智能工作站1-13風冷熱泵智能工作站1-24空調循環水泵變頻節能儀4-18.5C5閥門控制箱1DC-FM46能量平衡控制箱1DC-NPH47水壓力變送器58溫度傳感器59流量傳感器110環路調節閥3DN100,DN150,DN200第六章 某市第三人民醫院

18、空調系統節能改造節能分析某市第三人民醫院的空調經過以上節能改造以后，可以實現主機、水泵的充分節能，帶來可觀的經濟效益。一、冷熱源設備能耗情況按照其使用規律，某市第三人民醫院空調各耗能設備具體耗能大致如下表：即某市第三人民醫院空調制冷和采暖總能耗大約為 111.10 萬度。空調系統采暖工況設備/合計功率（KW)臺數總運行時間（H)總 耗 電 量（KW/H)1#風冷熱泵機組205/60 天*10 小時1230002#風冷熱泵機組205/60 天*10 小時1230003#風冷熱泵機組205/30 天*4 小時246004#風冷熱泵機組205/00負荷循環泵18.5460 天*24 小時106560

19、某市第三人民醫院每年冷熱源總能耗大約為：377160 度（約 37.72 萬度）空調系統制冷工況設備/合計功率（KW)臺數總運行時間（H)總 耗 電 量（KW/H)1#風冷熱泵機組197/100 天*12 小時2364002#風冷熱泵機組197/100 天*12 小時2364003#風冷熱泵機組197/50 天*6 小時591004#風冷熱泵機組197/30 天*4 小時23640負荷循環泵18.54100 天*24 小時177600某市第三人民醫院每年冷熱源總能耗大約為：733140 度（約 73.31 萬度）二、主機能耗-節能分析1、采用 冷熱量均衡控制的專利技術節能量分析11、對于末端變

20、流量的空調系統，根據每年部分負荷和時間的平均關系（詳見表一），假設各環路設計流量為每小時80 立方，在環路加裝靜態平衡閥的情況下來分析：（如下表）12、從表可以看出每年空調的使用90%的時間都處于部分負荷的狀態，對于不同的區域環路因為每個環路的水阻系數的不同，這樣不可避免的會出現多環路區域冷量分配的不同，在滿負荷的情況下，靜態平衡閥可以起到平衡的作用，但在末端變流量和空調處于部分負荷的情況下，靜態平衡閥就失去了調節作用，這樣就會出現多環路區域冷量分配極其不平衡，有利區域環路會大大的浪費，而不利區域環路會出現冷量不夠的現象，這樣為了滿足不利環路的空調效果，空調主機和冷凍泵會加大冷量輸出，從而出現

21、極大的浪費現象。13、節能數據分析根據平均來計算年節省能耗：1621615%+2919230%+3316830%+2914415%=14.9%即：采用多區域冷熱量均衡控制的專利技術對于空調制冷主機的節電率達到 14.9%。2、采用基于主機（COP）優化的群控技術及主機小溫差補償技術對于空調主機的節電率能達到6.3%。某市第三人民醫院空調系統冷水主機節電量為：（555540）*21.2%=175141.68=17.51 萬度多環路流量負荷（ % ）平均值（典型運行時間）環路 1環路 2環路 380808010010 %8076609015 %8062508030 %7054447030 %604

22、6386015%三、負荷循環泵-節能分析在多臺水泵并聯運行中，系統的泵組優化組合控制技術是以控制系統實時監測計算的負荷所需的水流量為控制目標，并根據水泵的效率特算出滿足該流量及壓力等條件下所需運行的水泵臺數及輸出流量，使泵組消耗的功率達到最低，達到最佳的節能效果。循環水泵動態節流智能控制系統的基本原理是基于流量、壓力、轉速、轉矩之間的關系，如下：流量 轉速壓力 轉矩 轉速的平方功率 轉速的三次方30KW 水泵部分負荷與水泵性能關系即 30KW 冷卻/凍循環水泵:年平均節電率=（P0-P1）/P0*100%（P0：循環水泵額定功率， P1：循環水泵實際功率）P1=3010%+21.8715%+1

23、5.3630%+10.2930%+6.4815%14.94KW=（30-14.94）/30100%=50.175%某市第三人民醫院循環水泵年節電量：（）*50.2%=142648=14.26 萬度；頻 率 水泵性能參數 負 荷 （ % ） 加權平均值（典型運行時間） 流量 Q（%） 功率 P 轉速 N 5 0 Hz 100% 30 1450 100 10 % 4 5 Hz 90% 21.87 1350 90 15 % 4 0 Hz 80% 15.36 1200 80 30 % 3 5 Hz 70% 10.29 1050 70 30 % 3 0 Hz 60% 6.48 900 60 15% 四、

24、空調整體節能綜上所述，按每度電市價 1 元/度，溫州第三人民醫院采用空調能源管理控制系統后，每年空調系統總共可以節能效果如表:即：每年空調能源管理控制系統可為溫州第三人民醫院節約支出約合31 萬余元。空調系統耗電（度）節電（度）電價（元/度）節能（萬元）節能率風冷熱泵826140175141.6817.5121.20%循環泵284160.2650.20%總計1110300317789.6831.7728.62%第七章企業資質一、公司介紹XX能源科技成立于2002年，是國內空調能源管理控制系統領域領先的設備制造和集成商，專業從事空調節能技術開發，節能成套設備制造及工程實施和運行保障的一家高科技企

25、業，建立了完善的質量保證體系，通過了ISO9001質量體系認證。XX能源科技一直堅持，擁有一支以博士生為骨干的研發隊伍，凝聚了一大批優秀的管理和技術，將先進的技術、管理、理念進行最優整合，保證了能源科技始終站在空調節能領域的最前沿。XX能源科技高品質、高性價比的空調能源管理控制系統設備廣泛應用于民用、工業等諸多行業，已累計完成產品銷售和工程總量超過億元，并先后出口土耳其、蘇丹、伊朗、韓國、等國。作為中國節能會員，XX能源科技一直堅持創新，控制系統已獲得多項國家專利，已形成控制系統和動態節流儀等多種產品，覆蓋了工業和民用上多領域的空調節能控制系統。XX能源科技一直堅持以市場為中心，下屬子公司、辦

26、事處及商、特約系統集成商、OEM合作伙伴遍及海內外。公司下屬分設技術中心、市場中心、市場推廣中心、財務部、人力資源部，生產部、中心以及浙江、江蘇、江西、四川等地區辦事處。公司奉行“客戶至上，服務第一”的，以優質的售前、售中、售后服務實現客戶價值的最大化。能源科技本著“卓越品質，源于更高要求”的理念，“勤奮、嚴謹、協作、卓越”的企業精神，人必將以更可靠的自動化產品、更先進的空調節能控制解決方案和更完善的服務答謝用戶、回報社會，為振興民族自動化事業、創建民族自動化品牌而努力奮斗。 二、項目案例機關合肥報業紀委杭州培訓中心江蘇常州博物館諸暨市人民辦公樓電力調度中心三門市人民辦公樓義烏廣電中心溫嶺市人民辦公樓建德體育中心義烏市辦公樓杭州南北商務樓義烏市國際會展中心麗水移動江蘇海門市行政中心主樓麗水揚州市邗江區人民辦公樓杭州堂浙江省教育廳蘇州市評彈學院揚州市區信用合作聯社蘇州市西交大利物浦學院浙江開化文體育中心蘇州科技園科技杭州農展館義烏火車站湖州市吳興區人民福建館江蘇常州規劃展示館嘉興電力局寧波海曙院蘭溪寧波鄞州區委常州市新北區科教中心寧波浙大科技園舟山電力調度中心寧海廣播電視中心寧波會展中心寧海青少年宮杭州婦女活動中心杭州江干區文體中心徐州博物館浙江大學新校區金華文化中心永康廣電中心醫療機構、藥業企業正大青春寶藥業辦公大樓舟山人民醫院正大青春寶藥業二期工程諸暨人民醫院正大青春