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別人家的中央空調每年節約100萬的運行費用

2021-06-15

華北某地高科技產業園始建于2011年,園區剛開始規劃時,中央空調系統采用開式冷卻塔與冷水機組制冷,地方政府供應蒸汽,通過板式換熱器輸出熱水。但是由于地方政府蒸汽保障能力很差,時有時無,對廠房溫濕度影響很大。
 
該園區動力部門借鑒長三角地區半導體公司運行經驗,結合園區空調系統增容的時機,在2011年春季采用一臺800RT熱回收型冷水機組來輸出熱水,通過2011、2012兩個夏季運行,效果較好。一方面實現了夏季不用蒸汽換熱,空調溫濕度達標,保障了工藝生產;另一方面又節約了運行成本,年節約蒸氣費近100萬元。
 
考慮到南方與北方冬季氣溫差別,熱回收型冷水機組有一定季節局限性,在冬季除了要使用蒸汽供熱,還需要運行冷凍機來滿足工藝設備冷卻水需求;根據2009年、2010年冬季冷凍機運行記錄,每年11月到次年3月需要平均近500RT的制冷量。在2011年春季該園區新增10000㎡中央廠房時,需增加冷凍機800RT一臺。
 
在設計冷卻塔時,該園區決定采用閉式冷卻塔取代傳統開式塔;盡管工程初期投資增加(閉式冷卻塔造價是同型號開式塔四倍),但在冬季運行過程中,使冷卻水系統簡化,能大大減低員工操作強度,停開冷凍機,同時運行電費降低;遇停電等故障停機后,故障解決,恢復生產都很快。
 
在工程實施過程中,由于閉式冷卻塔系統在冬季運行時,需要將冷卻水系統切換人冷凍水系統,因此管道閥門材質、嚴密性非常重要,要防止水互相竄流。另外北方冬季溫度變化較大,為控制冷卻水出水溫度,閉式冷卻塔通風機可采用變頻控制,方便節能;在溫度較低時,冷卻塔只開通風機,使用風冷,停開外循環泵,減少操作強度。
 

工程投資分析

該工程采用800RT冷凍機組,選用循環流量600 m3/h閉式冷卻塔一臺,比開式塔多花費100萬元,管道安裝及設備基礎比開式系統多花費lO萬元,主要是增加閥門切換,因此,工程初期一次性投資需增加110萬元左右。
 
節約中央空調運行費用分析
通過2010年、2011年二個冬季冷凍機運行記錄,平均需冷負荷在60%(即500RT)左右,采用閉式冷卻塔系統后,可以停開冷凍機,同時停開冷凍水泵(功率75kW),按冬季運行4個月,每度電1元計算,直接節約電費為:(500×50%+75)×24×120×1=93.6萬元。
 
開式冷卻塔補水量取循環流量的0.5%(即3m³/h),自來水費按5元/t 計算,采用閉式塔運行一個冬季,可節約水費:3×24×120×5=4.3萬元。循環水處理藥劑按冬季1萬元計算。整個冬季可節約運行費用近100萬元。

 

維修保養費用分析

眾所周知,影響開式冷卻塔換熱能力的主要因素是填料質量好壞,北方地區空氣中灰塵多,很容易在填料縫隙聚集,滋生細菌,降低透氣能力,冷卻水溫降不下來,會降低冷凍機效率,極端情況會導致冷凍機喘振。很多用戶多采用加藥排污的方式,但連續運行一個月后仍會效率降低,降溫能力衰減很厲害。
 
常規方法是加藥用水沖洗,效果不明顯,主要是填料較厚,洗不透;有的用戶將填料拆下,曬干,人工敲打,效果較好;一方面灰塵大,另一方面會損壞填料,減少換熱面積。因此,通常情況下,開式冷卻塔運行5年后,就需要對填料進行更換,一臺600m³/h開式塔約需15萬元。采用閉式冷卻塔后,冬季供冷時,可利用外界較低空氣溫度采用風冷降溫,只開通風機,外循環水泵停開,既提供足夠排熱能力,又節水,防止結冰,減少結垢。
 
通過以上的分析,采用閉式冷卻塔,僅運行一個冬季,就可節約運行成本100萬元左右,不用兩年,就可節省設備一次性投資增加的費用;如果再算上夏季代替蒸汽用于空調系統再熱段運行,當年就可收回增加投資。相信,隨著閉式冷卻塔不斷更新,會有越來越多的行業認識了解使用,也會在中央空調行業得到廣泛使用。
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