3.4.2 供暖通风空调及生活热水供应系统
1)供暖通风空调及生活热水供应系统节能诊断内容
通过查阅竣工图和现场调查,了解供暖通风空调与生活热水供应系统的冷热源形式、系统划分形式、设备配置及系统调节控制方法等信息。
查阅运行记录,了解供暖通风空调与生活热水供应系统运行状况及运行控制策略等信息。
对确定的节能诊断项目再进行现场检测。
依据相关规定,诊断并判定供暖通风空调与生活热水供应系统的节能环节和节能潜力。
2)供暖通风空调及生活热水供应系统节能诊断方法
(1)空调冷源主机及机房附属设备诊断内容
观察是否存在不开的冷机有冷冻水旁通的现象;观察是否有一台主机对应两台冷冻水泵的现象;观察冷冻水旁通阀的开关状态。
测试流经各台冷机的冷冻水流量和供回水温度、压缩机电流等,通常1小时记录1次;测定典型工况下冷机运行的COP;结合运行记录分析,计算整个供冷季主机运行效率,判定机组是否高效运行;分析各台冷冻机制冷能力衰减情况,判断多台主机运行匹配是否合理。
测试压缩机电压电流值(功率因数可取0.85~0.9),由此可累计得到当日各台冷冻机电耗,累加后可得到逐月冷机电耗。
冷却水系统诊断内容,包括观察冷却塔是否存在布水不均、塔板或填料损坏现象;测试冷却塔出水温度和室外湿球温度的差异,测试典型工况下冷却塔效率,判断冷却塔是否高效运行。运行良好的冷却塔出水温度应比室外空气湿球温度高3~5℃,理论上可以降低到室外空气的湿球温度。设计工况下冷却水供回水温度30~35℃,重庆室外湿球温度设计值26.5℃,设计工况下冷却塔效率为50%,运行良好的冷却塔应高于此值。
(2)热源主机及机房附属设备
对空调系统独立热源或生活热水供应系统的燃油或燃气锅炉,诊断其锅炉散热损失,测试锅炉效率及排烟温度,与国家相关规定的效率进行比较。锅炉损失包括排烟损失、散热损失和给水损失等,现场简单测试可以通过对锅炉本体保温层外壁及阀门管道等部件表面温度进行测试后计算。给水损失重点考察补水量大小进行核算。
(3)冷热水输配系统及水泵性能
询问是否存在建筑系统远端房间或区域冬季偏冷或夏季偏热现象。测试远端房间或区域末端设备回水温度,连续1~3天测试空调集水器各回水总管温度,测试空调系统总冷冻水量和各分支管路冷水量。分析判定系统各分支环路冷量提供是否满足需要,判定各环路水力不平衡程度。当环路水力不平衡度超过15%时,通过分水器各环路调节阀进行调节,必要时可考虑设置系统平衡装置或末端加压泵。
诊断冷热水的水系统压力分布是否合理,按高度修正管路压力表读数,绘制冷冻水和冷却水系统压力分布图;判断冷机蒸发器侧、冷凝器侧是否堵塞,空调末端水侧是否堵塞,是否存在阀门开度过小导致的局部阻力过大等。一般情况的压力损失范围:主机蒸发器和冷凝器水侧阻力6~12 mH2O,空调末端阻力5~10 mH2O,管路阻力5~10 mH2O,冷却塔3~5 mH2O。所以,冷冻水泵扬程一般20~30 mH2O,冷却水泵扬程一般15~25 mH2O。若超出上述范围,则重点分析相应环节。(https://www.daowen.com)
诊断水泵本身是否为高效产品,高效区效率应在70%~80%以上。测试水泵实际工况点与设计工况点偏离情况,计算水泵运行效率。测试水泵流量、扬程和电功率,判断是否存在选型偏大。给出合理的水泵选型,更换水泵或采取变频调速的节能潜力。
水泵风机耗电量测试:冷冻泵、冷却泵、冷却塔,通常在冷机运行记录中会有对应的水泵和冷却塔开启台数,部分水泵还会单独有电流表,可计算得到电功率(功率因数取0.8~0.85)。如没有单独电表,可使用水泵电机铭牌参数,有条件时可进行测量。多数水泵和冷却塔是定速运行的,因此其耗电量可直接用电机功率乘以运行小时数得到。其中,泵和冷却塔风机的运行小时数通过冷机运行记录或设备管理人员描述进行统计得到。对变频泵可通过电机频率降低的幅度和变化范围估算水泵电耗。供暖泵与冷冻泵计算方法相同。
(4)空调风系统及末端设备性能诊断方法
空调末端设备及典型房间温度状况诊断分析:询问是否存在典型房间噪声偏大或空调效果差的投诉。对于采用风机盘管的空调系统,选择出现问题的房间进行测试,分高、中和低三档测试风机盘管风量和出风温度。对全空气空调系统,选择出现问题的区域测试送风口处送风量和温度。判定是否由于空调末端设备安装、调试或设备本身选型错误导致空调效果差,或是否由于空调分区不合理导致冷热不均。现场检测,首先通过检查风侧和水侧的温差,并测试空调末端(风机盘管和送风口)的送风量和送风状态,判断是否存在末端设备安装(如温控阀装反、软管风道压扁)或维护(风机盘管翅片堵塞、变风量末端卡死)的问题。如果风侧温差偏大、水侧温差偏小,表明风量偏小,风侧堵塞;如水侧温差偏大,风侧温差偏小,表明水量偏小,水侧堵塞;如果水侧温差小,风侧温差偏大,则表明换热器表面污垢严重。
如同一个空调区不同房间出现冷热不均,需判断是由于末端设备不可调还是空调分区不合理(如内外分区、不同朝向房间分区)导致的。若是末端设备不可调导致的冷热不均,可以通过风量水量平衡或增设调节手段,如变风量或变水量措施等。若是由于分区不合理,则需要进行系统改造。
对于建筑大堂、餐厅、会议室等高大空间和区域,若存在夏季过冷或冬季过热或温度分层现象,现场测试需要连续测试(1天以上、逐时)人员活动区域的温度和空间的总回风温度,诊断是否由于气流组织不合理导致温度不满足要求,或由于空调系统不控制导致过冷或过热。
空调风系统(一次回风系统或新风系统)的诊断内容:现场测量空调箱各段压力,判断过滤器、表冷器和混风段压力是否合理,一般粗效过滤器阻力100 Pa,中效过滤器160 Pa,表冷器(四排)100 Pa,双风机系统空调箱混风段应保持负压。测量送风系统的压力分布,判断消声设备、风道和末端风口是否合理。一般每个消声器阻力50 Pa,风机出口余压300~500 Pa。若余压大于上述值,则需检查风道上是否有不合理的局部阻力(风阀、弯头等)。对风系统实际风量测量,与设计风量比较,计算各支路风系统平衡度,风系统平衡度在0.9~1.2为合格。
风机效率测试:现场观察空调箱风机皮带或叶轮有无损坏导致风机丢转,实际测试风机运转效率,测量风机风量、风压和电功率,计算风机单位风量耗功率,判断是否高效运转及有无节能潜力(降低转速后仍能满足冷热量要求)。设计选型合理、维护得当的风机高效区一般在60%~70%。
空调末端设备耗电量测试:包括空调箱耗电量,多数空调箱没有单独电流表,可使用风机电机铭牌参数,有条件时可进行测量,耗电量用电功率(功率因数取0.75~0.8)乘以运行小时数。风机的运行小时数通过设备管理人员描述进行统计得到。风机盘管耗电量,用盘管电机功率乘以每天运行时间(通过估算)得到耗电量,同时要乘使用率(或出租率)。上述各空调设备耗电量相加得到各月空调系统用电量,并和月用电记录中空调部分(当月总用电量减去12个月中用电量较低的3、4、10、11 4个月的平均值误差较小,与实际测值相比误差±8%以内)相比较,分析其是否基本吻合。
(5)建筑新风系统及排风系统诊断方法
观察并询问室内人员的开窗行为;测试开窗进入室内的无组织通风量,计算由于开窗导致的冷热量损失;分析采用通风窗的可行性;考虑夜间通风、白天关窗的间歇通风节能措施的可行性。
查看及询问建筑内部电热设备的通风方式及排热量去向,询问室内人员房间或局部区域是否有偏热导致的集中投诉情况;分析局部排风排热对空调负荷的影响情况。
对新风量及新风负荷诊断,通过询问室内人员是否存在门厅、大堂夏季偏热冬季偏冷现象;是否存在电梯啸叫或电梯门关不上现象;是否存在冬季大厅或贯通楼梯首层偏冷、越高越热现象。
计算全楼总新风量,全楼总排风量,各楼层和典型区域的新风量,比较总排风量和总新风量的大小关系,分析各楼层或区域的新风量分配的均匀性。总排风量比总新风量小10%左右,保证房间一定正压。
对于设有机械排风系统的建筑,如厨房、地下车库、卫生间等排风系统,询问排风机工作情况(运行时间和调节手段),是否可能调速或间歇运行,或采用局部排风、分挡排风或根据污染物浓度变频调速等技术手段,分析改变排风系统运行模式来降低风机电耗的潜力。
通过诊断,判断是否有无组织新风进入室内,是否有区域不合理使用新风系统,确定新风冷热量占空调负荷的比例。