深圳市碳战军团投资技术有限公司
开平威尔逊酒店
中央空调节能改造方案
草稿完成日期：二〇一〇年六月十七日
文档编号： 开平威尔逊酒店中央空调节能改造方案1
作者： 卓毅
目录
第1章 中央空调系统概况................................................................................................................................................ 3 第2章 威尔逊酒店中央空调原系统分析........................................................................................................................ 3 第3章 中央空调系统节能改造的具体方案.................................................................................................................... 4 3.1 3.2
中央空调系统的运行参数.................................................................................................................................... 4 空调水泵变频改造方案........................................................................................................................................ 4 3.2.1 3.2.2 3.3
控制原理.................................................................................................................................................. 4 变频系统组成.......................................................................................................................................... 5
空调冷却塔散热风机节能改造方案.................................................................................................................... 5 3.3.1 3.3.2
控制原理.................................................................................................................................................. 5 散热风机节能系统组成.......................................................................................................................... 5
3.4 改造清单................................................................................................................................................................ 6 3.4.1 3.4.2
水泵部分改造清单.................................................................................................................................. 6 冷却塔散热风机部分改造清单.............................................................................................................. 6
第4章 变频系统投资回报估算........................................................................................................................................ 6
4.1 空调水泵部分........................................................................................................................................................ 6 4.1.1 4.1.2
估算参数设定（以下数据来源于调查登记表）................................................................................... 6 水泵部分节电分析.................................................................................................................................. 7
4.2 冷却塔散热风机部分............................................................................................................................................ 7 4.2.1
冷却塔散热风机部分节电分析.............................................................................................................. 7
第5章 合同能源管理、计费标准与节能效益分配方案................................................................................................. 8
5.1 5.2
合同能源管理........................................................................................................................................................ 8 计费标准................................................................................................................................................................ 9 5.2.1 5.2.2
计费依据.................................................................................................................................................. 9 计费标准.................................................................................................................................................. 9
5.3 节能效益分配方案................................................................................................................................................ 9
第1章 中央空调系统概况
空调系统随着社会生产力的发展以及人民生活水平的提高已经被广泛应用于工业
及民用建筑中。另一方面，空调系统需要消耗大量的电能和热能，其能耗占建筑总能耗 的1／3以上，有的空调能耗甚至高达65%。按照国家标准，中央空调最大负载能力是 按照气温最高，负荷最大的工作环境来设计的。空调设计时预留很大负载，在实际运行 中，系统又往往极少在满负荷条件中运行。据统计，中央空调 97%时间里面运转负荷 是在 70%以下，所以实际负荷通常达不到满负荷运行（即通常所说的‘大马拉小车’）， 特别是冷气需求量较少的情况下，主机负荷量更低。
因此对中央空调系统进行节能改造是响应国家要求进行节能减排的重要环节之一。
第2章 威尔逊酒店中央空调原系统分析
开平威尔逊酒店是一间高级酒店，为了给客人营造一个良好的居住环境，酒店大部 分空间采用全封闭的中央空调结构方式，且大部分空间自然通风效果不好，特别是在夏 天对冷气质量的要求非常高，所以除了一些节假日外，其它时间中央空调都是全开的。 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有 10%左右的设计
余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随 负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状 态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y―△起动方式， 电机的起动电流均为其额定电流的3―4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿 命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、 阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。另外由于 酒店位于楼顶的冷却配置是一台冷却塔搭配六台散热风机，其散热风机的运转不能跟随 系统实际负荷的变化而变化，其开启台数只能由人工视系统的运行状况调整手工开启， 这样不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某
些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷或偏热，感觉 不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。
根据实际情况，建议对威尔逊酒店中央空调系统的水泵部分进行变频节能改造及冷
却塔部分进行分级控制改造，以节约电能、稳定系统、延长设备寿命。
第3章 中央空调系统节能改造的具体方案
3.1 中央空调系统的运行参数 3.2 空调水泵变频改造方案
3.2.1 控制原理
冷冻、冷却系统采用温差控制或温度和压力结合。通过安装在主机的蒸发器与冷凝
器的进、出口的温度传感器测量温度，感应末端的冷负荷或压力变化。当负荷增加时， 温差增大或压力变小即负荷增大相应提高频率，加大水泵转速。当负荷减少时，温差变 小即负荷变小相应降低频率，减慢水泵转速，节省电能。当主机出水温度低于5℃时水 泵自动强制运行50Hz（全功率运行，以保证主机的运行安全）。
3.2.2 变频系统组成
①宏思中央空调控制仪：根据温度探头感应的温度和设定温度进行比较和积分运
算，然后发出无级调速指令给变频器控制水泵无级变速；
②变频器一组：根据控制仪运算得出的数据，按实际运行需求状况调整冷冻水泵和
冷却水泵的转速。
③温度探头：装在冷冻水管和冷却水管表面，感应冷冻水和冷却水的出水与回水温
度，返馈数据到控制仪运算使用；
3.3 空调冷却塔散热风机节能改造方案
3.3.1 控制原理
采用温差分级控制。在冷却塔的进、出口安装温度传感器测量温度，感应冷却塔的 水温，从而配置散热风机的开启数量。当水温增大时，增加风机的开启数量，当水温下 降时，减少风机的开启数量以节省电能。
3.3.2 散热风机节能系统组成
①宏思中央空调控制仪：根据温度探头感应的温度和设定温度进行比较和积分运
算，然后对散热风机进行分级控制；
②温度探头：装在冷却塔进出水管表面，感应冷却水的温度，返馈数据到控制仪运
算使用。
3.4 改造清单
3.4.1 水泵部分改造清单
3.4.2 冷却塔散热风机部分改造清单
第4章 变频系统投资回报估算
4.1 空调水泵部分
4.1.1 估算参数设定（以下数据来源于调查登记表） (1).
预设水泵运转最小转速N%为60%，所以水泵的轴功率不低于22%；
(2). 根据实测电流计算： 1套空调水泵的运行功率约为80kW；
(3). 假设一个平均负荷比作预测计算。电费按1.2元/度计算。
4.1.2 水泵部分节电分析
计算公式： 改造前用电量=Σ(12) （kwh） =444960（kwh）；
改造后用电量=Σ(12) （kwh） =298089.6（kwh）； 年节电量比率=（改造前用电量-改造后用电量）÷改造前用电量×安全系数
=（444960-298089.6）÷444960×0.88
=29.05%
年节约电费=改造前用电量=Σ(12)×年节电量比率×每小时电费 =444960×29.05%×1.2
=155113.056元
4.2 冷却塔散热风机部分
4.2.1 冷却塔散热风机部分节电分析
计算公式：
每月用电量（kwh）=每月运行时间（h）×运行功率（kw） 原电量（人工控制）(kwh)= Σ(12) 每月用电量（kwh）=133220 kwh 改造后节省电量(kwh)= Σ(12) 每月节省用电量（kwh）=37170kwh
改造后节电率=改造后节省电量(kwh)÷改造后节省电量(kwh)
=37170÷133220
=27.9%
年节约电费=改造后节省电量(kwh)×每小时电费 =37170×1.2
=44604元
由 4.1和 4.2分析得出，对中央空调水泵部分及冷却塔散热风机部分节能改造后，
年节约电费约为20万元。
※如电流、开机天数、不同季节的开机时间等，在技术方面会影响到的所有数据，因
此实际情况与上述分析数据不相符时，要作相应修正。
※上述只是针对中央空调水泵部分以及冷却塔散热风机部分进行节能估算分析，并未
计算因水泵部分及散热风机部分改造后减少主机负载的节能部分，因此中央空调系 统的总体节电量会比上述两部分的节电总量要高。
第5章 合同能源管理、计费标准与节能效益分配方案
5.1 合同能源管理
本项目动作采用节能效益分享型合同能源管理的模式，具体是指我司与酒店以契
约 形式约定节能目标，由我司提供节能设备及必要的服务，酒店方以节能效益支付我司投 入及其合理利润。
5.2 计费标准
5.2.1 计费依据
1、酒店过去三年全年的电费单
2、酒店过去三年中央空调系统全年的电费单；
3、酒店过去三年中央空调系统每月运行度数；
4、酒店过去三年中央空调每日运行记录表（包括主机部分、水泵部分、冷却塔风 机部分）。
5.2.2 计费标准
中央空调主机部分、水泵部分和冷却塔风机部分均按以下公式分别计算出安装前后
各部分每小时用电量[度kwh/小时h]。
全年每小时用电量[度kwh/小时h]=年电表读数[度 kwh]÷全年运行时间[小时h] 年节约电费[元]=（安装前每小时用电量[度kwh/小时h]－安装后每小时用电量[度
kwh/小时h]）×安装后运行时间[小时h]×电费单价[元]
5.3 节能效益分配方案
本项目是以合同能源管理模式进行，将按以下节能效益的比例向酒店收取5年的费
用，而所有的节能设备将于5年后无偿转让给酒店方使用。
由第 4变频系统投资回报估算可得出，就中央空调水泵部分以及冷却塔散热风机
部分改造后年节电量约为 20万元（未含主机因变频而节约的部分），以中央空调的设 计使用寿命15年计算，扣除其中5年支付节能支出部分外，酒店方在节能方面总共可 实现约240万元的效益。
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开平威尔逊酒店
中央空调节能改造方案
草稿完成日期：二〇一〇年六月十七日
文档编号： 开平威尔逊酒店中央空调节能改造方案1
作者： 卓毅
目录
第1章 中央空调系统概况................................................................................................................................................ 3 第2章 威尔逊酒店中央空调原系统分析........................................................................................................................ 3 第3章 中央空调系统节能改造的具体方案.................................................................................................................... 4 3.1 3.2
中央空调系统的运行参数.................................................................................................................................... 4 空调水泵变频改造方案........................................................................................................................................ 4 3.2.1 3.2.2 3.3
控制原理.................................................................................................................................................. 4 变频系统组成.......................................................................................................................................... 5
空调冷却塔散热风机节能改造方案.................................................................................................................... 5 3.3.1 3.3.2
控制原理.................................................................................................................................................. 5 散热风机节能系统组成.......................................................................................................................... 5
3.4 改造清单................................................................................................................................................................ 6 3.4.1 3.4.2
水泵部分改造清单.................................................................................................................................. 6 冷却塔散热风机部分改造清单.............................................................................................................. 6
第4章 变频系统投资回报估算........................................................................................................................................ 6
4.1 空调水泵部分........................................................................................................................................................ 6 4.1.1 4.1.2
估算参数设定（以下数据来源于调查登记表）................................................................................... 6 水泵部分节电分析.................................................................................................................................. 7
4.2 冷却塔散热风机部分............................................................................................................................................ 7 4.2.1
冷却塔散热风机部分节电分析.............................................................................................................. 7
第5章 合同能源管理、计费标准与节能效益分配方案................................................................................................. 8
5.1 5.2
合同能源管理........................................................................................................................................................ 8 计费标准................................................................................................................................................................ 9 5.2.1 5.2.2
计费依据.................................................................................................................................................. 9 计费标准.................................................................................................................................................. 9
5.3 节能效益分配方案................................................................................................................................................ 9
第1章 中央空调系统概况
空调系统随着社会生产力的发展以及人民生活水平的提高已经被广泛应用于工业
及民用建筑中。另一方面，空调系统需要消耗大量的电能和热能，其能耗占建筑总能耗 的1／3以上，有的空调能耗甚至高达65%。按照国家标准，中央空调最大负载能力是 按照气温最高，负荷最大的工作环境来设计的。空调设计时预留很大负载，在实际运行 中，系统又往往极少在满负荷条件中运行。据统计，中央空调 97%时间里面运转负荷 是在 70%以下，所以实际负荷通常达不到满负荷运行（即通常所说的‘大马拉小车’）， 特别是冷气需求量较少的情况下，主机负荷量更低。
因此对中央空调系统进行节能改造是响应国家要求进行节能减排的重要环节之一。
第2章 威尔逊酒店中央空调原系统分析
开平威尔逊酒店是一间高级酒店，为了给客人营造一个良好的居住环境，酒店大部 分空间采用全封闭的中央空调结构方式，且大部分空间自然通风效果不好，特别是在夏 天对冷气质量的要求非常高，所以除了一些节假日外，其它时间中央空调都是全开的。 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有 10%左右的设计
余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随 负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状 态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y―△起动方式， 电机的起动电流均为其额定电流的3―4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿 命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、 阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。另外由于 酒店位于楼顶的冷却配置是一台冷却塔搭配六台散热风机，其散热风机的运转不能跟随 系统实际负荷的变化而变化，其开启台数只能由人工视系统的运行状况调整手工开启， 这样不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某
些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷或偏热，感觉 不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。
根据实际情况，建议对威尔逊酒店中央空调系统的水泵部分进行变频节能改造及冷
却塔部分进行分级控制改造，以节约电能、稳定系统、延长设备寿命。
第3章 中央空调系统节能改造的具体方案
3.1 中央空调系统的运行参数 3.2 空调水泵变频改造方案
3.2.1 控制原理
冷冻、冷却系统采用温差控制或温度和压力结合。通过安装在主机的蒸发器与冷凝
器的进、出口的温度传感器测量温度，感应末端的冷负荷或压力变化。当负荷增加时， 温差增大或压力变小即负荷增大相应提高频率，加大水泵转速。当负荷减少时，温差变 小即负荷变小相应降低频率，减慢水泵转速，节省电能。当主机出水温度低于5℃时水 泵自动强制运行50Hz（全功率运行，以保证主机的运行安全）。
3.2.2 变频系统组成
①宏思中央空调控制仪：根据温度探头感应的温度和设定温度进行比较和积分运
算，然后发出无级调速指令给变频器控制水泵无级变速；
②变频器一组：根据控制仪运算得出的数据，按实际运行需求状况调整冷冻水泵和
冷却水泵的转速。
③温度探头：装在冷冻水管和冷却水管表面，感应冷冻水和冷却水的出水与回水温
度，返馈数据到控制仪运算使用；
3.3 空调冷却塔散热风机节能改造方案
3.3.1 控制原理
采用温差分级控制。在冷却塔的进、出口安装温度传感器测量温度，感应冷却塔的 水温，从而配置散热风机的开启数量。当水温增大时，增加风机的开启数量，当水温下 降时，减少风机的开启数量以节省电能。
3.3.2 散热风机节能系统组成
①宏思中央空调控制仪：根据温度探头感应的温度和设定温度进行比较和积分运
算，然后对散热风机进行分级控制；
②温度探头：装在冷却塔进出水管表面，感应冷却水的温度，返馈数据到控制仪运
算使用。
3.4 改造清单
3.4.1 水泵部分改造清单
3.4.2 冷却塔散热风机部分改造清单
第4章 变频系统投资回报估算
4.1 空调水泵部分
4.1.1 估算参数设定（以下数据来源于调查登记表） (1).
预设水泵运转最小转速N%为60%，所以水泵的轴功率不低于22%；
(2). 根据实测电流计算： 1套空调水泵的运行功率约为80kW；
(3). 假设一个平均负荷比作预测计算。电费按1.2元/度计算。
4.1.2 水泵部分节电分析
计算公式： 改造前用电量=Σ(12) （kwh） =444960（kwh）；
改造后用电量=Σ(12) （kwh） =298089.6（kwh）； 年节电量比率=（改造前用电量-改造后用电量）÷改造前用电量×安全系数
=（444960-298089.6）÷444960×0.88
=29.05%
年节约电费=改造前用电量=Σ(12)×年节电量比率×每小时电费 =444960×29.05%×1.2
=155113.056元
4.2 冷却塔散热风机部分
4.2.1 冷却塔散热风机部分节电分析
计算公式：
每月用电量（kwh）=每月运行时间（h）×运行功率（kw） 原电量（人工控制）(kwh)= Σ(12) 每月用电量（kwh）=133220 kwh 改造后节省电量(kwh)= Σ(12) 每月节省用电量（kwh）=37170kwh
改造后节电率=改造后节省电量(kwh)÷改造后节省电量(kwh)
=37170÷133220
=27.9%
年节约电费=改造后节省电量(kwh)×每小时电费 =37170×1.2
=44604元
由 4.1和 4.2分析得出，对中央空调水泵部分及冷却塔散热风机部分节能改造后，
年节约电费约为20万元。
※如电流、开机天数、不同季节的开机时间等，在技术方面会影响到的所有数据，因
此实际情况与上述分析数据不相符时，要作相应修正。
※上述只是针对中央空调水泵部分以及冷却塔散热风机部分进行节能估算分析，并未
计算因水泵部分及散热风机部分改造后减少主机负载的节能部分，因此中央空调系 统的总体节电量会比上述两部分的节电总量要高。
第5章 合同能源管理、计费标准与节能效益分配方案
5.1 合同能源管理
本项目动作采用节能效益分享型合同能源管理的模式，具体是指我司与酒店以契
约 形式约定节能目标，由我司提供节能设备及必要的服务，酒店方以节能效益支付我司投 入及其合理利润。
5.2 计费标准
5.2.1 计费依据
1、酒店过去三年全年的电费单
2、酒店过去三年中央空调系统全年的电费单；
3、酒店过去三年中央空调系统每月运行度数；
4、酒店过去三年中央空调每日运行记录表（包括主机部分、水泵部分、冷却塔风 机部分）。
5.2.2 计费标准
中央空调主机部分、水泵部分和冷却塔风机部分均按以下公式分别计算出安装前后
各部分每小时用电量[度kwh/小时h]。
全年每小时用电量[度kwh/小时h]=年电表读数[度 kwh]÷全年运行时间[小时h] 年节约电费[元]=（安装前每小时用电量[度kwh/小时h]－安装后每小时用电量[度
kwh/小时h]）×安装后运行时间[小时h]×电费单价[元]
5.3 节能效益分配方案
本项目是以合同能源管理模式进行，将按以下节能效益的比例向酒店收取5年的费
用，而所有的节能设备将于5年后无偿转让给酒店方使用。
由第 4变频系统投资回报估算可得出，就中央空调水泵部分以及冷却塔散热风机
部分改造后年节电量约为 20万元（未含主机因变频而节约的部分），以中央空调的设 计使用寿命15年计算，扣除其中5年支付节能支出部分外，酒店方在节能方面总共可 实现约240万元的效益。
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