社會主義市場經(jīng)濟,一改過去報社靠財政撥款過日子,自主經(jīng)營、自負盈虧、自我發(fā)展,報業(yè)經(jīng)濟不斷發(fā)展壯大。許多報社相繼建起了報業(yè)大廈,辦公實現(xiàn)了自動化;印刷丟掉了鉛與火,設(shè)備達到了現(xiàn)代化;就連冬天取暖用的鍋爐,夏天用的制冷設(shè)備,也由原來的燃煤改為燃油,有的甚至改為電氣化。這許多的發(fā)展變化,要靠報社的創(chuàng)收換取,因此,只有大力發(fā)展報業(yè)經(jīng)濟,才能壯大報社經(jīng)濟實力,更好地支撐新聞宣傳。但是,無數(shù)事實證明,還必須一手抓增收,一手抓節(jié)支,也就是說要開源節(jié)流。當然節(jié)流也包括技術(shù)改造和技術(shù)革新,不斷挖掘設(shè)備的潛能,發(fā)揮最大的效益。 筆者從事報業(yè)制冷技術(shù)工作多年,對此身有體會:有的設(shè)備,技改與不技改大不一樣。 如某大廈中央空調(diào)主機采用三臺約克離心式冷水機組,制冷量為550冷噸/臺。2000年7月投入運行,恒速離心機的最高效率點通常在85-95%左右,負荷降低,單位冷量能耗增加較顯著。且機組在低負荷運行時,會產(chǎn)生喘振,引發(fā)巨大噪音,造成設(shè)備與建筑物產(chǎn)生共振,進而導致大堂及部分樓層有顫動;谝陨锨闆r,建議改造其中一臺冷水機組,將星三角啟動器更換為變頻驅(qū)動器(VSD),這樣不僅延長設(shè)備壽命,還節(jié)約大量費用。 一、VSD變頻驅(qū)動離心式冷水機組的優(yōu)勢 1、獨特控制邏輯,大大提高部分負荷性能指標 變頻離心機采用自適用控制邏輯,同步調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速和導流葉片開度,來調(diào)節(jié)機組輸出冷量,最高效率點在45-55%負荷左右,而且負荷降低,單位冷噸能耗增加緩慢。變頻離心機幾千個工程的應(yīng)用表明:同容量工程,變頻離心機節(jié)能顯著,年運行費用節(jié)省30%左右。 另一方面,變頻離心機提高了電源功率因數(shù),優(yōu)化機組啟動性能,提高機組效率。 2、控制離心式冷水機組避開喘振點,提高機組可靠性 配置VSD的離心機組,在低負荷狀態(tài)運行時,通過同時調(diào)節(jié)導流葉片開度和電機轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)機組運行狀態(tài),可控制離心機組迅速避開喘振點,避免喘振對機組的傷害,確保機組運行安全。同時,變頻離心機運行在部分負荷工況時,低轉(zhuǎn)速運行,降低了電機噪音,并能緩解與建筑物產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 3、優(yōu)化機組啟動性能,延長設(shè)備壽命 恒速離心機通常配置星三角啟動器,一次啟動電流高達滿負荷電流的200-250%,二次啟動電流甚至可能高達滿負荷電流(FLA)的500%,而變頻離心機的VSD變頻驅(qū)動裝置機組實現(xiàn)軟啟動,啟動電流不會超過機組滿負荷電流(FLA)的100%,從而減少了設(shè)備的電流沖擊,冷水機組沒有時間間隔的限制,機組可頻繁啟停,可最大限度的節(jié)能,最大限度的提高冷凍水出入溫度的控制精度,即提高空調(diào)舒適性。同時,啟動電流降低,可降低電器設(shè)備投資,延長設(shè)備壽命。 4、變頻驅(qū)動裝置可直接安裝在機組上,減少機組占地面積 常規(guī)恒速離心機的星三角啟動器單獨安裝在機房地面,通常需配備控制變壓器電流表及電壓表等,需現(xiàn)場安裝接線。而變頻離心機不需要另外的啟動器等電器設(shè)備,其驅(qū)動裝置可直接安裝在機組上,節(jié)省機房面積。 二、VSD變頻驅(qū)動離心式冷水機組能耗分析 目前建筑物的年耗能量中,為滿足室內(nèi)溫、濕度要求的空調(diào)系統(tǒng)能耗所占的比例約為50%,建筑物大樓的空調(diào)冷負荷一天中存在不同時刻的負荷差別,一年中存在不同季節(jié)的負荷差別。對于空調(diào)系統(tǒng)而言,不同時刻的負荷變化更明顯,日間負荷大,晚間負荷小。而中央空調(diào)冷水機組的冷量匹配往往按滿足建筑物的最大負荷需求設(shè)計,致使我們的中央空調(diào)冷水機組在全部運行時間內(nèi),都運行在部分負荷狀態(tài),致使單位冷量能耗增大。若能改裝VSD變頻驅(qū)動,避免了我們目前機組在低負荷高能耗工況下運行。 下面對該大廈的約克離心式冷水機組,采用VSD后的運行情況及能耗作分析: 1、機組型號 原系統(tǒng):YKDBDBHO5CND/550TR/R134A數(shù)量3臺 建議方案改造一臺:YKDBDBHO5CN+VSD/550TR/R134A 2、分析比較的依據(jù) 1 同一項目配置的末端設(shè)備相同,負荷相同,因此下面的能耗僅計算主機部分的能耗,而忽略末端設(shè)備、水系統(tǒng)等相同或基本相同部分的能耗; 2 空調(diào)機組運行時間假設(shè)為3240小時/年; 3 計算過程中采用的能效值來源于約克電腦選型軟件; 4 電費按0.6元/kwh計算; 3、分析計算 下面根據(jù)ARI(美國制冷學會)規(guī)定的評估冷水機組耗電指標的最新指標(AR1550-98)——NPLV(分級運行部分負荷數(shù)據(jù))計算兩種方案下的年運行費用。標準規(guī)定: NPLV=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D) 單位KW/TR 其中 A=100%負荷時的耗電指標,KW/TR。 B=75%負荷時的耗電指標,KW/TR。 C=50%負荷時的耗電指標,KW/TR。 D=25%負荷時的耗電指標,KW/TR。 下表列出了各方案的能耗指標及年運行費用: 項目 原系統(tǒng) 建議方案 機組型號 YKDBDBH05CND YKDBDBH05CND+VSD 機組滿負荷冷量(TR/臺) 550 550 機組平均負荷冷量80%計 440 440 機組100%負荷能效(KW/TR)A 0.702 0.731 機組75%負荷能效(KW/TR)B 0.617 0.518 機組50%負荷能效(KW/TR)C 0.626 0.362 機組25%負荷能效(KW/TR)D 0.853 0.479 NPLV(KW/TR) 0.643 0.431 年運行時間(H) 3.240 3.240 年運行能耗(kwh) 916660.8 614433.6 年運行費用(元/年) 549996.48 368660.16 注:年運行費用=運行時間*機組平均冷量*NPLV
三、VSD變頻驅(qū)動離心式冷水機組的投資經(jīng)濟性分析 1 投資回報期計算: 從上表可看出,該大廈空調(diào)系統(tǒng)其中一臺550TR改裝VSD變頻驅(qū)動后,優(yōu)化了主機能耗指標,在整個空調(diào)供應(yīng)其間優(yōu)先使用變頻機組。相比恒速離心機組,年運行費節(jié)省約RMB18.1D萬(31.1%)。 550TR離心冷水機組的VSD變頻調(diào)速驅(qū)動裝置(含濾波器)需增加投資約69.4萬元(據(jù)約克報價),則收回VSD裝置的期限為: RMB69.4萬元,RMB181,000=3.84年,即空調(diào)投入使用不足4年,即可收回VSD變頻驅(qū)動裝置的投資。 550TR離心式冷水機組的VSD變頻調(diào)速驅(qū)動裝置(不含濾波器)需增加投資的RMB52.9萬元(據(jù)約克報價),則收回VSD裝置的期限為: RMB529,000/RMB181,=2.93年,即空調(diào)投入使用不足3年,即可收回VSD變頻驅(qū)動裝置的投資。 2 計算VSD變頻驅(qū)動離心機組節(jié)省的電費: 按電動式冷水機組使用壽命25年計算,采用VSD變頻驅(qū)動離心機組相比恒速離心機組,最多不到4年即可收回初投資,余下的21年內(nèi)將節(jié)省電費為: 21*181,000=RMB3,8000,000。(人民幣380萬元) 以上分析結(jié)果表明,對于該大廈冷水機組系統(tǒng),采用一臺約克變頻離心機替代約克恒速離心機,年運行費用可節(jié)省31.1%,最多不到四年即可收回變頻驅(qū)動裝置的初投資,在冷水機組使用壽命內(nèi),可為用戶節(jié)省超過RMB380萬元的電費,經(jīng)濟效益明顯。 (作者系大眾報業(yè)集團)
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