保利世贸中心写字楼中央空调系统运行方案

摘　要：本文通过介绍甲级写字楼的中央空调系统运行情况，从设计负荷的计算，制冷主机的选择，运行记录等，从而为同类工程的设计、运行提供借鉴与参考。
关键词：世贸中心； 写字楼； 中央空调； 运行
为优化写字楼中央空调系统运行，提高经济效益，更合理地、更充分地配置资源，根据该期空调系统实际使用状况，编制本运行方案作为运行操作指引参考。
一、 系统概述
　　保利世贸中心写字楼部分，从7楼至22楼，共16层，建筑高度共99.9米，建筑总面积46646m2，设计空调总冷负荷5626kW( 1600RT )，单位空调冷负荷指标为121(W/m2 )，设计冷源冷水机组3台。
1. 设计参数
　　1.1 冷冻水供/回水温度：7℃ / 12℃ 。
　　1.2 冷却水出/入水温度：37℃ / 32℃ 。
　　1.3 室外设计参数：干球温度33.5℃；湿球温度27.7℃ 。
　　1.4 室内设计参数：干球温度26±1℃；相对湿度≤60% 。
2. 主要设备
　　2.1冷水机组
　　2.1.1离心式冷水机组，制冷量：2250kW(640RT),
电功率：416kW，冷冻水量：388CMH，冷却水量：458CMH，数量：2台。
　　2.1.2螺杆式冷水机组，制冷量：1125kW(320RT),电功率：208kW，
冷冻水量：194CMH，冷却水量：229CMH，数量：1台。
　　2.2冷却塔
　　2.2.1方形逆流低噪音冷却塔，冷却水流量：275CMH，
　　　　　功率：5.5kW，数量：5台。
　　2.3冷却水泵
　　2.3.1单级离心端吸式泵，流量：253CMH，功率30kW，数量：5台。
　　2.4冷冻水泵
　　2.4.1单级离心端吸式泵，流量：214CMH，功率30kW，数量：5台。
　　2.5新风处理机组
　　2.5.1新风处理机组风量5500CMH，冷量88kW，电功率1.5kW，数量16台；
　　2.5.2新风处理机组风量3500CMH，冷量56kW，电功率0.75kW，数量16台。
　　2.6风机盘管
　　2.6.1风机盘管风量2040CMH，冷量10.8kW，电功率0.24kW，数量397台；
　　2.6.2风机盘管风量1700CMH，冷量9.0kW，电功率0.2kW，数量340台；
　　2.6.3风机盘管风量1360CMH，冷量7.2kW，电功率0.16kW，数量27台。
二、 末端用户供冷分析
1.用户末端负荷分析
根据完工用户楼层及房间信息，统计已经完成楼层单元用户数量，计算安装设备使用负荷。
　　目前末端设计最大空调负荷：2122.2kW，最大水流量：101.2L/S(364m3/h)。
　　2.管网水量计算
　　根据写字楼冷冻水系统管路走向及管径大小，计算静态（停止运行）冷冻水管蓄水容积。
　　本期写字楼管道静态蓄水容量（体积）：106.5 m3。
三、 系统运行分析
　　根据设计施工最大空调负荷：2122.2kW，末端使用最大水流量：
　　101.2L/S(364m3/h)，选择一台640RT（2250kW）冷水机组就能满足目前写字楼
　　使用要求，供冷量：2250kW ≥2122.2kW；供水量：388m3/h ≥ 364m3/h。
1.预冷时间
　　在冷水机组停机后的第二天，即新的一天开机前，由于管道温升作用，冷冻水管道水温不断上升，在开机前水温甚至达到20℃以上，本案将按照20℃值计算冷冻水需要冷负荷。
　　当冷水机组正常运行时，标准工况之冷冻水出水温度为7℃，将系统内冷冻水量从温升状态处理至标准工况时之冷冻水温差为：ΔT=20-7=13℃。
　　末端设备投入使用前，冷水系统管道内蓄水之供冷量计算，本期写字楼管道静态蓄水容量（体积）：V=106.5 m3。
根据负荷计算公式：Q=1.163xΔTxV ，得
Q=1.163x13x106.5= 1611 (kW)
根据该计算负荷量，开启单台冷水机组640RT（2250kW），提供冷冻水处理静态管道水量达到设计参数状态时所需要时间：
T=（1611÷2250）x60= 43(Min)
也就是说，写字楼空调冷冻水系统在20℃初水温的状态下，经运行单台640RT冷水机组，达到设计出水温度状态7℃时，约需要43分钟。
当然，初水温度低于20℃时，时间将缩短；初水温度高于20℃时，时间将会延长，该计算设定值仅作为开机参考。
冷水机组运行工况
根据使用计算，本期设计最大空调负荷：2122.2kW，末端最大水流量：101.2L/S(364m3/h)。
　　末端设备使用占冷水机组百分比：η=（2122.2÷2250）x100%=94%
考虑到部分负荷同时使用率问题，运行时将取80%最大使用负荷，即Q1=2122.2x0.8=1698(kW),
　　则冷水机组荷载百分率为：η1=（1698÷2250）x100%=75%.
2. 冷冻水泵运行工况
根据使用计算，本期设计末端最大水流量：101.2L/S(364m3/h)。
本系统共有冷冻水泵5台，每台循环水流量：214 m3/h，采用的是变频泵设计。根据对比循环水量，需要开启2台冷冻水泵，L=2x214=428 m3/h≥364m3/h,富裕量17%。
3. 冷却塔运行工况
根据预冷负荷计算（预冷负荷1611kW），计算冷却水流量：
V = 1.2x(Q÷1.163÷ΔT)
= 1.2x(1611÷1.163÷5)
= 332(m3/h)
单台冷却塔处理水量275(m3/h)，为保障冷水机组更佳制冷效果，在目前室
　　外温度较高的情况下，需要开启两台冷却塔。

4. 冷却水泵运行工况
根据计算冷却水流量332(m3/h)，匹配相应冷却水泵。
　　本系统共有冷却水泵5台，每台循环水流量：253 m3/h，采用的是定流量泵设计。根据对比循环水量，先开启2台冷却水泵，L=2x253=506 m3/h≥332m3/h,富裕量50%。当冷却水温度达到设定值时，再关闭一台水泵。
四、 系统操作指引
1. 开机时间 - 7:30
　　由于写字楼要求8:00开始供冷，预冷系统蓄水需要大约43分钟，因此，至少需要在7:30开始运行冷水系统。
2. 开机值班 – 运行夜班人员
由于空调值班人员上班时间为8:15，因此，需要运行夜班人员在下班前开启冷水系统预运行，并在空调值班人员上班时，与其交接清楚运行情况、开机时间记录、设备状态记录、遇到问题等交接清楚。
3. 开机前准备工作
　　3.1检查冷却水系统管道阀门位置，确定其已经打开；
　　3.2检查准备开启冷却水泵周围状况，确认其正常；
　　3.3检查冷却水泵电源柜是否正常，无异常后，合上电源开关；
　　3.4检查冷却水泵控制柜是否正常，无异常后，先打开冷却水泵对应之电动阀门，过3分钟后再按下冷却水泵启动按钮；
　　3.5打开天面需要运行的冷却塔管道之电动阀门（目前仅能手动操作，BA系统完善后将可自控）；
　　3.6检查冷却塔周围状况，确认无异常后，按下启动按钮，运行匹配冷却塔数量；
　　3.7检查冷冻水系统管道阀门位置，确定其已经打开；
　　3.8检查准备开启的冷冻水泵周围状况，
确认其正常；
　　3.9检查冷冻水泵电源柜是否正常，无异常后，合上电源开关；
　　3.10检查冷冻水泵控制柜是否正常，无异常后，先打开冷冻水泵对应之电动阀门，过3分钟后再按下冷冻水泵启动按钮；
　　3.11检查准备运行之冷水机组周围状况，确认其正常；
　　3.12检查冷水机组启动柜是否正常；
　　3.13操作冷水机组微机控制屏，按下启动开关，观察及记录运行情况。
4. 开机顺序
　　打开冷却水系统电动阀门→启动冷却水泵→启动冷却塔→开启冷冻水电动阀门→开启冷冻水泵→启动冷水主机。
5. 关机顺序
　　关闭冷水主机→关闭冷冻水泵→关闭冷冻水电动阀门→关闭冷却塔→关闭冷却水泵→关闭冷却水系统电动阀门。
6. 优化运行
　　6.1首次运行时，开启2台冷却水泵、2台冷却塔、2台冷冻水泵、1台640RT冷水机组。
　　6.2运行一小时后，观察冷冻水温度变化（出水温度≤7℃，供回水温差≤2℃时），停止640RT冷水机组，开启320RT备用冷水机组，停止1台冷冻水泵和1台冷却水泵；观察冷却水温度，当冷却水温度低于28℃是，应停止1台冷却塔。
　　6.3监控冷冻水温度，当320RT满负荷运行时，冷冻水温度不断上升，并超过11℃时，则需要停止320RT冷水机组，切换640RT备用机组投入使用，并记录时间及参数。
　　6.4写字楼办公室18:00下班，在17:30左右可以根据冷冻水温度高低，停止冷水机组运行，停止冷却水泵、冷却塔，但须保持冷冻水泵运行，以保持系统水的循环流动。