近年来,随着建筑节能意识的不断提升,中央空调系统作为建筑能耗的重要组成部分,其能效优化成为行业关注的重点。在中央空调系统中,冷冻水系统的运行效率直接影响整体能耗水平。因此,如何通过科学合理的设计和优化手段提升冷冻水系统的性能,是当前设计院、工程公司以及终端用户共同探索的方向。
本文将结合某大型商业综合体项目的实际案例,分享冷冻水系统优化设计的经验与成果。该项目位于南方某一线城市,建筑面积约12万平方米,涵盖购物中心、写字楼及酒店等多种业态,对空调系统的稳定性和节能性提出了较高要求。
在项目初期设计阶段,原方案采用传统的定流量一次泵系统,即冷冻水泵始终以固定流量运行,依靠末端设备的调节阀来控制供冷量。这种设计虽然结构简单、初期投资较低,但在实际运行中存在明显的能源浪费问题。特别是在部分负荷工况下,水泵无法根据实际需求调整功率输出,导致“大马拉小车”的现象频繁发生,系统整体能效偏低。
针对这一问题,设计团队决定对冷冻水系统进行优化升级,采用了变频一次泵+二次泵系统的配置方式。该系统将一次侧(主机侧)与二次侧(负荷侧)分离,一次泵负责维持冷水机组的最小安全流量,而二次泵则根据末端负荷变化实时调节流量与扬程,实现按需供冷。同时,在控制系统中引入了先进的DDC(直接数字控制)策略,确保系统能够动态响应负荷波动,保持高效运行。
在具体实施过程中,设计团队还重点考虑了以下几个方面的优化措施:
一是水泵选型的精细化计算。通过对全年逐时负荷模拟分析,确定了不同季节下的典型运行工况,并据此选择适合的水泵参数,避免了传统经验估算带来的误差。最终选用的水泵均具备较高的效率曲线,且在常用工况点附近运行,保证了长期运行的经济性。
二是管路布置的合理性优化。原有设计方案中,冷冻水管路走向较为复杂,存在局部阻力过大、流速不均等问题。优化后,设计团队重新规划了主干管与支管的连接方式,减少弯头数量,合理设置平衡阀与压差旁通装置,从而有效降低了系统阻力损失,提高了输送效率。
三是智能化控制系统的集成应用。通过楼宇自控系统(BAS)对冷冻水系统的温度、压力、流量等关键参数进行实时监测与调节。在冷却需求下降时,自动降低水泵频率,减少能耗;在负荷增加时,及时提高供水能力,保障舒适性。此外,系统还具备故障预警功能,可提前发现潜在问题,减少停机时间,提升运维效率。
经过一个完整制冷季的实际运行验证,该优化后的冷冻水系统相较于原设计方案,综合节能率达到23%以上,年节电量超过80万度,不仅显著降低了运营成本,也提升了整体系统的稳定性与舒适性。同时,系统的自动化程度高,减少了人工干预的需求,实现了绿色低碳的运行目标。
值得一提的是,此次优化设计的成功,离不开前期详尽的数据分析、中期合理的系统配置以及后期完善的调试管理。整个过程体现了“数据驱动设计、技术支撑运行”的理念,也为今后类似项目提供了可借鉴的实践经验。
总结来看,中央空调冷冻水系统的优化设计不应仅停留在设备选型层面,更应从系统整体出发,结合负荷特性、运行策略与智能控制等多个维度进行统筹考虑。只有这样,才能真正实现节能降耗、安全可靠、经济高效的运行目标,推动暖通空调行业向高质量发展方向迈进。
Copyright © 2002-2025