潘三會堂中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)及經(jīng)濟效益分析

張福玲

摘要：本文介紹了智能控制技術(shù)在潘三中央空調(diào)節(jié)能改造中的實現(xiàn)與應(yīng)用，從節(jié)能分析、技術(shù)原理、改造方案、先進適用性、經(jīng)濟比對等方面進行了探討，通過對節(jié)能技術(shù)的方案論證和經(jīng)濟收益分析，論證了舊有能耗設(shè)備技術(shù)改造的可行性和必要性，在節(jié)能、環(huán)保、降損的基礎(chǔ)上擴展了礦井設(shè)備的理論和現(xiàn)實的技術(shù)性和適用性，為礦井其它能耗項目的節(jié)能改造提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞： 中央空調(diào)? 節(jié)能改造? 模糊控制?? 技術(shù)比對?? 經(jīng)濟分析

一、前言

中央空調(diào)是礦井生產(chǎn)和辦公場所不可或缺的重要設(shè)備之一，但中央空調(diào)在改善和提高礦井內(nèi)部作業(yè)環(huán)境質(zhì)量的同時，也帶來了較高的能源消耗，大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，在煤礦生產(chǎn)辦公樓和生活福利樓中，中央空調(diào)的能耗約占整個建筑物總能耗的80%左右。在國家強調(diào)節(jié)能減排的大環(huán)境下，淮南礦業(yè)集團全面推行以效益為中心的管理理念的同時，如何既能滿足空調(diào)致冷供熱需求，又能降低空調(diào)的能耗，則是我們機電管理人員當下需要解決的一個重要課題。

二、節(jié)能技術(shù)背景分析

中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計通常按服務(wù)面積、氣溫限度來計算其最大負荷，并以其最大冷（熱）負荷的1.2—1.5倍確定空調(diào)主機的裝機容量及空調(diào)水系統(tǒng)的供水流量。然而，實際上潘三礦每年出現(xiàn)天寒或炎熱的的時間較為短促，這決定了會堂的中央空調(diào)系統(tǒng)在大部分時間是在部分（低）負荷狀態(tài)下運行，實際的空調(diào)負荷只有設(shè)備設(shè)計能力的50%左右，因此出現(xiàn)了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，又因潘三的中央空調(diào)為電廠的熱電冷聯(lián)產(chǎn)項目，空調(diào)運行中，不但浪費大量電廠蒸汽，而且還帶來了空調(diào)設(shè)備空耗磨損，造成空調(diào)壽命縮短等一系列提高運行費用、增加維修成本的遺留問題。

三、節(jié)能技術(shù)概況與控制原理

（一）? 技術(shù)概況

當前，淮礦煤業(yè)公司正逐步推行井上下生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，努力實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的“信息化、自動化、機械化、智能化”，“四化”融合必然催生更多生產(chǎn)電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)的淘汰和改制，隨著自動化、智能化控制技術(shù)在煤礦的大量應(yīng)用，智能控制技術(shù)相應(yīng)地在中央空調(diào)控制領(lǐng)域進行應(yīng)用。與傳統(tǒng)的恒溫差、恒壓差PID調(diào)節(jié)控制方式不同，中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)將系統(tǒng)智能控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)進行整合，可使空調(diào)主機節(jié)能15-25%，水泵、風機節(jié)能50%～60%（中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能達30%～40%）。

（二）? 系統(tǒng)控制原理

空調(diào)的智能控制是以計算機邏輯演算為原理的集成智能控制，尤其適合于中央空調(diào)這樣復(fù)雜的、不可預(yù)見性的和時變性系統(tǒng)的控制?；诳照{(diào)自動控制的變頻調(diào)速方式可以實現(xiàn)中央空調(diào)水系統(tǒng)真正意義上的可變溫差、可變壓差、可變流量運行。

四、節(jié)能改造的具體方案

1? 系統(tǒng)情況

潘三小禮堂，空調(diào)使用面積約1000M²，空調(diào)設(shè)計總制冷量20冷噸，配置離心式空調(diào)機組1臺功率37kW;冷凍水泵2臺，電機功率4kW;循環(huán)水泵2臺，功率4kW;冷卻塔1臺，風機電機功率7.5kW。中央空調(diào)系統(tǒng)原設(shè)計為定流量運行，無自動控制系統(tǒng)。

小禮堂中央空調(diào)全年運行240天左右，每天平均運行時間在7小時左右，中央空調(diào)系統(tǒng)年平均總耗電約8.9萬kWh，電費支出9.79萬元左右，平均每日使用電廠蒸汽12噸，全年共用蒸汽2880噸，以每噸蒸汽180計，全年共支出蒸汽費用51.8萬元;使用智能控制技術(shù)對該禮堂中央空調(diào)系統(tǒng)（主機、冷凍水泵、冷凍水泵、冷卻塔風機）進行變流量節(jié)能改造則可一定程度地節(jié)約用電減少熱蒸汽的使用量。

2? 系統(tǒng)配置及構(gòu)成

2.1 ?系統(tǒng)選型

依據(jù)小禮堂中央空調(diào)系統(tǒng)的具體配置，并按雙電源供電的要求，中央空調(diào)智自動控制系統(tǒng)的設(shè)備作如下相應(yīng)的配置。

一臺型號為BKS2003型自動控制柜;

一臺編號型號為FBQ2003T-4型冷卻水泵智能控制柜;

一臺編號型號為FBQ2003T-4型循環(huán)水泵智能控制柜;

一臺型號為FJX-4型冷卻塔風機智能控制箱。

裝設(shè)流量計、水溫傳感器件、水流壓差傳感器等，對中央空調(diào)運行參數(shù)進行采集。

2.2 系統(tǒng)配置

2.2.1冷卻水模糊控制系統(tǒng)

冷卻水變流量模糊控制系統(tǒng)配置了型號為FBQ2003T-4型2套冷卻水泵智能控制柜分別控制CTP-1、CTP-2 、2臺4KW冷卻水泵。

于冷卻水進、出總管上分別安裝水溫傳感器。

2.2.2冷卻塔風機模糊控制系統(tǒng)

冷卻塔風機變流量模糊控制系統(tǒng)配置了編號型號為FJX-4型1套冷卻塔風機智能控制箱用于控制冷卻塔風機。

五、實際應(yīng)用效果

（一）安全可靠性和節(jié)能效果

潘三小禮堂中央空調(diào)系統(tǒng)通過安裝智能控制系統(tǒng)實施節(jié)能改造后，實際運行結(jié)果表明：

1、系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定、可靠，各項性能與功能指標到達設(shè)備技術(shù)設(shè)計要求;且系統(tǒng)較為直觀，自動化程度較高，能及時、準確地自動跟蹤末端空調(diào)負荷運行狀況;

2、系統(tǒng)實現(xiàn)了空調(diào)泵組的軟啟動、軟停止、運行平滑穩(wěn)定，較大地改善了設(shè)備的啟停性能和運行磨損;

3、實現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)最大限度的節(jié)能，加上變頻控制，系統(tǒng)（主機、循環(huán)水泵、冷凍水泵、冷卻塔風機）綜合節(jié)電率達24.89%。

（二）節(jié)能效果及社會效益

節(jié)能改造前，該項目年耗電8.9萬kWh，電費9.79萬元。

實施節(jié)能改造后，每年節(jié)約：

電量2.69萬kWh，每年減少電費支出2.86萬元人民幣（按系統(tǒng)綜合節(jié)能率30.3%，綜合電價1.1元/kWh計算）。

熱蒸汽量872.64噸，每年減少蒸汽支出15.71萬元（按系統(tǒng)綜合節(jié)能率30.3%，蒸汽用價180元/T計算）。

當前，淮南礦業(yè)集團公司充分踐行“一切為了發(fā)展? 一切為了職工”的企業(yè)宗旨，著力改善井下生產(chǎn)和作業(yè)環(huán)境，逐步實現(xiàn)井下工作面的致冷系統(tǒng)全覆蓋，改變以往采掘工作面的高溫潮濕悶熱的極端惡劣生產(chǎn)狀況，既為職工謀福利，也使得礦井的安全生產(chǎn)質(zhì)量標化工作大踏步前進，但大范圍的空調(diào)致冷裝備的使用也意味著電力能源、人工維修、設(shè)備購置方面的巨大投入，此節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用將極大地促進潘三整體中央空調(diào)和井下致冷裝備的改制工作，有力推進潘三向綠色能源和清潔能源企業(yè)的逐步邁進。

參考文獻：

[1] 《變頻器應(yīng)用技術(shù)》，陶權(quán)，吳尚兵，華南理工大學出版社，2011[2]

[2] 《中央空調(diào)》，何青，何耀，冶金工業(yè)出版社，2009[3]

[3] 《制冷裝置及其自動化》，鄒根南機械工業(yè)出版社，2002[6]