何佳

丹东市规划设计研究院

1 项目概况

广州某五星级酒店位于天河新兴中央商务区。该建筑于2012 年投入使用，总建筑面积50439 m2。总空调面积42561 m2。

建筑制冷机房中现有设备见表1、2。

表1 空调系统冷热源设备参数

表2 空调系统水泵参数

经现场调研，酒店空调系统夏天运行1 台离心机和1 台螺杆机，冬天运行1 台螺杆机。制冷机房内设备主要通过物业人员手工控制，自控系统从未启用。设备的启停和切换全部为人工手动控制方式，机电设备的运行难以达到最佳状态，能耗浪费大[1]。

2 运行现状

机房的运行数据见表3。

表3 机房每月运行数据

表3 中数据可以看出，机房的年平均运行效率在3.577 kW/kW。参考ASHARE 标准（见图1），现状运行效率已十分接近需要改进的数值。

图1 ASHARE 标准

3 问题分析

从现场实测和运行数据分析，造成机房效率低的原因主要体现在：

1）该建筑机房在建设初期预置了机房控制系统，但至今，控制系统始终没有运行，主要考虑以下因素：群控系统在项目递交前完成的调试为常规调试，没有考虑到各项目在运行时的条件不同而因地制宜，如冷机运行型号和运行数量的优化，导致项目在运行初期控制系统的运行无法达到客户的预期而逐渐废弃。酒店运行管理人员流动频繁，控制系统移交时接受培训的人员流失导致后续的运维人员对控制系统的掌握程度不佳。没有对机房群控系统进行定期维保，导致部分传感器故障，从而影响整套自控系统的运行。

2）冷冻机房基础设施配置较为完善，如冷冻水泵和冷却水泵均配置了变频驱动装置，但变频器因控制系统的废弃从而没有自动运行，没有实现设计初期的节能目的。

3）冷冻水出水温度除部分时间根据运维人员的经验手动重设外，全年大部分时间均按照固定出水温度运行。

4）冷却塔的运行数量基本根据机房操作手册进行台数控制，但没有考虑到其运行数量与环境参数及冷机的最佳匹配。

4 节能改造

对以上能耗分析，可以看出，设备选型和本身运行没有问题，由于原旧智控系统只监不控，无法实现设备的自动启停智能控制，只有冷却塔可以根据冷却水回水温度自动启停。因此，冷却塔的实测性能相对较好，其余设备几乎无法满足节能要求。加之对投资回收期的考虑，根据酒店制冷机房的现场情况，充分利用酒店现有可用设备，对机房的自动控制系统进行优化升级。

建筑机房原有设备经检测完全符合使用要求，通过增设冷机群控管理控制器、通用控制器、监控软件、传感器、控制箱等设备对自控系统进行优化升级。具体内容包括冷机加减载控制。冷冻水变流量控制。冷却水变流量控制。冷却塔台数优化控制。冷冻水出水温度动态优化。群控系统在线自诊断。能源报表工具等，总投资约50 万元。对此，做了投资回收的理论分析具体（见表4）。

表4 投资前后年平均效率

优化后，机房年平均效率为4.170，节能率达到14%。本方案总节能量为每年540,767 kWh，结合当地电价0.9928 元/kWh，折合人民币约53.6 万元，则投资回收期为1 年。

5 改造效果分析

自控系统的运用，实现了对冷站系统集中监控，实时显示冷站设备运行参数、运行状态。通过“操作台”设定冷冻水出水温度、季节模式、远程/就地控制开关切换、启动顺序、冷机加减条件等。实时显示冷站设备用电量、制冷量以及系统能效值（见图2）。

图2 改造后系统COP

根据近1 个月的数据统计，系统平均COP 为4.2，机房平均效率为4.177 kW/ton，实现预期目标。

6 结论

广州某酒店，运行2 年，通过对实际运行数据的采集，发现系统运行效率较低，无法达到客户预期。分析其主要原因在于虽然设备本身均配置了变频驱动装置，但原有智控系统只监不控，没有完成对设备的自动控制，导致整个机房效率较低。

根据酒店现场实际分析，考虑充分利用现有设备，同时对机房自控系统进行优化升级，实现对冷站系统集中监控、远程/就地控制。自控系统的优化在空调系统节能改造中起到了积极的作用，能够保证冷源稳定、高效、节能运行，为酒店每个空调区域提供高品质舒适环境提供保障。同时，专业的冷机群控管理控制器利用高级智能控制算法，协调空调系统的运行。监测冷冻水供水温度，调节各冷水机组运作，自动加减载，平衡各冷水机组的负载与运行时间，延长机组使用寿命，实现机组的节能运行。同时连锁水泵、冷却水塔运行，达到整个系统的节能,适用于公共建筑特别是酒店建筑的节能改造技术，为既有公共建筑节能改造工作提供一定的借鉴[2]。