藥廠GMP凈化車間制冷空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方案

在醫(yī)藥的潔凈空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)中，大多只強(qiáng)調(diào)空氣凈化的品質(zhì)和氣流組織的形式控制，而忽視了空氣處理過程、合理利用回風(fēng)等多方面的節(jié)能設(shè)計(jì)。下面以某藥廠潔凈廠房為例，比較冷凍水泵變頻、溫濕度獨(dú)立控制、自動(dòng)化控制、焓差控制、和一次回風(fēng)空調(diào)過程中的使用與能耗情況。

1、項(xiàng)目概況

某制藥廠，選用風(fēng)量153000m3/h.組合式空調(diào)機(jī)組，設(shè)計(jì)中，采用一次回風(fēng)系統(tǒng)，使之滿足室內(nèi)潔凈度、溫濕度、風(fēng)量、風(fēng)壓的要求。

（1）凈化區(qū)空氣計(jì)算參數(shù)與有關(guān)指標(biāo)：

室內(nèi)溫度24°C 相對(duì)濕度55%

（2）送風(fēng)量為153000m3/h.

（3）新風(fēng)量為45900 m3/h.

2、一次回風(fēng)系統(tǒng)

組合式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置功能段為：新風(fēng)段、初效過濾段、回風(fēng)混合段、表冷段、加熱段、加濕段、風(fēng)機(jī)段、中效段。通過室內(nèi)回風(fēng)和室外新風(fēng)混合后，通過組合式風(fēng)柜表冷盤管，除濕，在經(jīng)過加熱盤管加熱至送風(fēng)點(diǎn)溫度，送入室內(nèi)。

系統(tǒng)冬季加熱器所需的熱量：153000*16.48/3600=701kw

由上述計(jì)算，在使用一次回風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)所需的冷量為：1179kw，所需熱量為701kw。

2、水泵變頻技術(shù)應(yīng)用

在設(shè)計(jì)階段，空調(diào)所有設(shè)備的選型均已最大負(fù)荷情況下進(jìn)行，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，最大負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間很少，造成設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷浪費(fèi)，針對(duì)這種狀況，

（1）制冷機(jī)組冷卻系統(tǒng)

運(yùn)行現(xiàn)狀；由于過度季節(jié)及夜間環(huán)境溫度低會(huì)造成冷凝器冷卻效果 ‘太好’制冷機(jī)組高壓偏低回油效果差，排氣溫度低會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)組故障無法開機(jī)，日常都是通過關(guān)冷卻水閥減小冷卻水流量提高機(jī)組高壓來實(shí)現(xiàn)機(jī)組正常運(yùn)行。這樣做法雖然可以使制冷機(jī)組正常運(yùn)行，但是水泵的運(yùn)行效率很低能耗很大。  

采用冷卻水泵變頻運(yùn)行其運(yùn)行頻率由壓縮機(jī)高壓設(shè)定值來自行調(diào)節(jié)，無需人為的調(diào)節(jié)冷卻水閥控制流量達(dá)到正常運(yùn)行工況。冷卻塔電機(jī)變頻運(yùn)行其運(yùn)行頻率根據(jù)冷凍機(jī)組進(jìn)水水溫來調(diào)節(jié)。此方案解決了過度季節(jié)開機(jī)難和能源浪費(fèi)等問題。

（2）制冷機(jī)組冷凍系統(tǒng)

運(yùn)行現(xiàn)狀；現(xiàn)有的制冷機(jī)組冷量調(diào)節(jié)是采用八級(jí)能調(diào)方式，如果末端需要冷量小時(shí)會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)，為防止壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)損壞壓縮機(jī)，機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)有8分鐘防頻保護(hù)，也就是說當(dāng)溫度到停機(jī)時(shí)8分鐘內(nèi)機(jī)組不會(huì)向末端提供冷源，可能在這8分鐘內(nèi)冷凍水出水溫度會(huì)升的很高從而達(dá)不到生產(chǎn)需要，而且能耗也很大。為解決有以下兩種方案：

A、采用冷凍系統(tǒng)采用雙循環(huán)運(yùn)行模式，加37KW冷凍水泵用于主機(jī)與水箱（54立方）循環(huán)。此水泵工頻運(yùn)行由制冷機(jī)組控制，原有的冷凍水泵用于水箱與末端循環(huán)此水泵可做變頻運(yùn)行，頻率由末端用水量來控制。此方案可解決主機(jī)頻繁啟停和用水量小的情況下大功率水泵全頻運(yùn)行耗能大等問題。

B、冷凍水泵變頻根據(jù)客戶的用水量，有變頻器冷凍水的需求，但此方案，對(duì)凍水有最低要求，在機(jī)組運(yùn)行過程中，凍水流量最低不能低于60%。

經(jīng)過長(zhǎng)期數(shù)據(jù)計(jì)算，每年節(jié)約電量約為36%。相當(dāng)可觀。

3、溫濕度獨(dú)立控制節(jié)能方案

溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)不同點(diǎn)在于采用兩個(gè)互相獨(dú)立的系統(tǒng)分別對(duì)室內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行調(diào)控，這樣不僅有利于對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的控制，還大大減少了再熱需要的熱量。

新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)空調(diào)風(fēng)柜除濕處理后送入組合式空調(diào)風(fēng)柜，和回風(fēng)混合后，只需把溫度降至送風(fēng)溫度，就可以送入潔凈區(qū)。解決了處理全部大風(fēng)量濕度的負(fù)荷。

系統(tǒng)冬季加熱器所需的熱量：45900*38.17/3600=486kw

由上述計(jì)算，在使用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)所需的冷量為：754kw，所需熱量為486kw。

4、焓差控制節(jié)能方案

在空調(diào)的過渡季節(jié)或晚上充分利用較低參數(shù)的室外新風(fēng)，以減少全年冷源設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到節(jié)能的目的。

本案例在過渡季節(jié)的某天為干球溫度為16℃，采用傳統(tǒng)一次回風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算新風(fēng)量為45900m3/h，

系統(tǒng)過渡季節(jié)一次回風(fēng)系統(tǒng)所需要的冷量：

153000*7.86/3600=334kw

系統(tǒng)過渡季節(jié)一次回風(fēng)系統(tǒng)加熱器所需的熱量：

153000*3.64/3600=154kw

本案例在過渡季節(jié)的某天為干球溫度為16℃，采用焓差控制系統(tǒng)計(jì)算新風(fēng)量為76500m3/h，

系統(tǒng)過渡季節(jié)焓差控制一次回風(fēng)系統(tǒng)所需要的冷量：

153000*4.46/3600=189kw

系統(tǒng)過渡季節(jié)焓差控制一次回風(fēng)系統(tǒng)加熱器所需的熱量：

153000*3.64/3600=154kw

由上述計(jì)算，在使用過渡季節(jié)一次回風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)所需的冷量為：444kw，所需熱量為154kw。在使用焓差控制一次回風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)所需的冷量為：189kw，所需熱量為154kw。

5、自動(dòng)化控制節(jié)能方案

在前期設(shè)計(jì)中，為了節(jié)約成本，組合式風(fēng)柜的表冷器的冷水管、加熱器的加熱管、加濕器的蒸汽管采用手動(dòng)閥門，在實(shí)際運(yùn)行中，系統(tǒng)所需要的冷量、熱量、加濕量在不同的時(shí)間段是不同的，從而造成精確度下降的同時(shí)，能源也造成浪費(fèi)。

針對(duì)上述能源耗損問題，采用根據(jù)回風(fēng)管溫度來控制表冷器的冷水管、加熱器的加熱管、加濕器的蒸汽管上的自動(dòng)控制閥門，提高控制精確度，解決能源浪費(fèi)，減少人員管理成本。在實(shí)際運(yùn)用中，每年節(jié)約能源約5-10%。

6、物聯(lián)網(wǎng)方案

在設(shè)備運(yùn)行期間，需要花大量時(shí)間及精力去觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以保證設(shè)備運(yùn)行正常，從而投入大量人工管理，在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，通過物聯(lián)網(wǎng)可以輕松節(jié)省這部分的人工管理費(fèi)。

物聯(lián)網(wǎng)通過采集冷凍機(jī)組中的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、冷凍水泵、冷卻水泵以及冷卻塔的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，通過因特網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)客戶端、電腦客戶端，公司領(lǐng)導(dǎo)及設(shè)備管理人員可以通過手機(jī)、電腦隨時(shí)隨地的觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。從而解決人工管理成本。在實(shí)際運(yùn)用中，每年節(jié)約人工管理成本約3-5%。

安徽恒星世紀(jì)空調(diào)制冷設(shè)備有限公司有16年藥廠GMP凈化車間制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和系統(tǒng)安裝經(jīng)驗(yàn)，可免費(fèi)提供各種技術(shù)咨詢和免費(fèi)提供系統(tǒng)解決方案，歡迎點(diǎn)擊»www.hxsj360.com