大型中央空调系统运行管理模式浅析论文_朱治江,应振弘,林德任

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摘要:本文大型中央空调系统指的是以螺杆机和离心机作为冷源的空调水系统,介绍了在全生命周期内,运营和维护期间实际投入成本占总资源投入的60%-80%,因此这个期间节能降耗对全生命周期具有重要意义,简介了运营和维护期间的重点工作以及现有的主要运行和管理方式,并提出了将物联网技术与传统机电系统运维进行有机结合,为各行业的中央空调系统提供更加标准、高效、经济的托管智慧服务模式。

关键字:中央空调;运行管理;物联网

一、背景概述

中央空调系统占公共建筑总能耗的40%-60%[1],是节能减排的重中之重。大型中央空调系统寿命20年左右,全生命周期包括设计、施工、调试、运行、维护。由于工程特性及多个单位参与全生命周期建设运营,最终可能导致运行的结果偏离设计值、更加偏离实际运行状况,造成运行能耗增加。目前,业主普遍存在重建设轻运营,殊不知就一般公共建筑物来说,在全生命周期内,运营和维护成本要占资源总投入的60%-80%[2]。因此,后期的合理运行可以适当纠偏前期建设的偏离,对实现全生命周期的节能降耗具有重要意义。欧美的研究工作大多是从业主角度出发,探索业主与物业之间互利的合作模式,从节约成本的角度入手。日本研究的重点则主要集中在如何提高管理水平以达到节能和保护环境的目的。目前,国内管理比较粗放,自控系统不够完善,以物业和后勤管理为主[2]。

二、中央空调系统运行管理内容

后期运行管理主要工作内容包括:安全稳定运行、节能管理、维修维保。

1、安全稳定运行

冷水式中央空调系统主要由制冷机组、冷却系统(冷却塔、冷却泵)、冷冻系统(冷冻泵)、管网、末端(空调机组、风机盘管)、自控系统等组成。中央空调系统为建筑提供所需的冷热,创造良好的温湿度舒适环境,安全稳定运行是任何一个业主的第一追求。影响中央空调系统正常运行常见的故障:主机故障(喘振、高低压报警、水流开关和电路板报警),水泵故障(卡死、轴封故障)、管网(电动阀故障、管路排气、压力过高)、冷却塔故障(皮带不紧、散热效果差)、自控系统故障(自动报警无法启动等)、空调机组故障(皮带不紧或脱落、风阀水阀故障)、风机盘管故障(滤网堵塞、电子阀不动作)等。

2、维修维保

中央空调系统作为机电设备,类似于汽车也需要定期维保,故障时维修。为了保障设备的安全稳定运行,需要对故障设备进行应急维修、预防性现场维修;良好的维保不仅能保证设备运行性能,也能减少设备维修频次。其中以制冷主机、冷却塔、自控系统的维保维修较为复杂,一般需要专业人员处理。

3、节能管理

空调费用低的每年每平方米仅30元,高的超过200元。虽然国家一再强调节能降耗的重要性,但除了酒店等对成本特别敏感的单位,节能管理措施落实比较有限。中央空调系统设计院设计负荷依据夏季最热天估算,而且留有安全系数,所以在常规运行期间不会满负荷运行,合理的运行管理制度及执行会影响节能效果。对于主机房来说,如果没有好的自控系统及运行策略,对人员的要求高,比如通过外界天气大致估算负荷,开几台机组效率高、冷却泵、冷却塔频率选择,冷却塔台数,回水温度一致性等寻求较高的系统COP。对于末端空调机组,满足室内舒适度的基础上,通过焓差等控制算法充分利用新风、回热,可以实现节能运行。

三、中央空调系统运行管理模式

中央空调系统节能运行管理是一项复杂且专业化的工作,根据现场调研考察了国内超过50个中央空调项目,目前主要运行管理方式:没人管理、物业开关管理、后勤自行管理、主机房外包管理、整体外包[3]。

目前,中央空调系统管理主要由以上4种以及4种之间的结合。从实际的反馈情况看,由于主机、自控系统维护相对复杂,一般业主单位肯定需要外包维保,剩下的就是常规设备的维护保养以及实时运行值班,考虑到安全稳定运行、设备资产保值、节能降耗,建议无论是外包或者自行组建需要专业技术人员的参与,否则长远得不偿失。

单一项目只需考虑人员成本、设备资产成本、管理成本、运行成本;但从社会成本角度看,集中化统一管理肯定能提高效率降低成本。随着智能时代的到来,互联网和物联网得到了快速发展,对于数据赋能,通过大数据进行运维成为可能;另外空调专业人员大量减少,成本升高。本文提出一种新的托管模式:提供自动化系统解决方案和共享型专业维护团队,解决当前中央空调运维零散、能耗高、人员冗余的痛点,将物联网技术与传统机电系统运维进行有机结合,为各行业的中央空调系统提供更加标准、高效、经济的托管智慧服务。

参考文献

[1]大型商业建筑低成本节能改造技术分析[J].张纪文.建筑节能,2008,10:53-56

[2]公共建筑物空调能源运营服务创新模式研究.张轶.P18-19,14-15.

[3]医院中央空调运行管理模式探讨.蒋国彪.昆山市第一人民医院.大陆桥视野,2016,18,137页.

论文作者:朱治江,应振弘,林德任

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/22

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大型中央空调系统运行管理模式浅析论文_朱治江,应振弘,林德任
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