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摘要：本项目为优化二期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，我部根据该期空调系统实际使用状况，设计本中央空调系统运行方案作为甲方改造指引。
关键词：中央空调；冷水系统；冷负荷；运行设计
一、系统概述
世贸中心二期写字楼部分，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。
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
根据二期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）：106.5m3。
三、系统运行分析
根据本期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，将根据《冷冻水管道长度及体积》计算结果得，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，二期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。
2.冷水机组运行工况
根据《已施工单元空调设计负荷》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%.
3.冷冻水泵运行工况
根据《已施工单元空调设计负荷》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，编号：CHWP-B2-8~12，每台循环水流量：214m3/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=428m3/h≥364m3/h,富裕量17%。
4.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。
5.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，编号：COWP-B2-8~12，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=506m3/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
由于二期写字楼要求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。
参考文献：
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