温湿分控优化方案在制药企业空调系统中的应用

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_设备管理与维修保养◆shebei Guanli yu Weixiu Baoyang 

温湿分控优化方案在制药企业 

空调系统中的应用 

许桂生 

(东北制药集团股份有限公司,辽宁沈阳110026) 

摘要:结合实际的空调使用案例,分析了制药行业空调系统的结构特点以及能耗情况,为制药企业降低空调系统 

的运行费用提供了参考。 

关键词:温湿分控;空调系统;节能;冷热抵消 

0 引言 

在很多企业中,中央空调系统的能耗往往占到总 

能耗的40% ̄60%,由此可以看出,空调系统具有很大 

的节能潜力和节能空问。同样,在传统的药厂中,空调 

系统的使用普遍存在以下问题: 

(1)空调系统存在反季节运行问题,当室外温度低 

于20℃时,往往还开着冷冻机; 

(2)夏季空调既用冷冻水又用热水或蒸汽,冷热抵 

消情况严重: 

(3)工艺设备的冷却水(15~25℃)是采用常规制 

冷机(7~12℃)经板式换热器换热得到的; 

(4)生产过程有大量废热(汽)排放或余热产生,却 

尚未被有效利用: 

(5)全新风空调系统未能进行能量回收利用,浪费 

情况严重。 

1 空调实际使用案例 

以目前我公司某车间的空调系统使用情况为例, 

一次回风的温湿联控方案会大量使用蒸汽加热作为再 

热热源,造成过度冷却和再热的双重浪费。而采用温湿 

分控优化后的空调系统既能摆脱除湿对水温的依赖, 

又能避免过度的冷却和冷热抵消(再热)现象,从而有 

效实现空调节能。 

52中国制药装备・2013年9月・第9辑 在原设计的AHU-1、AHU一2采用一次回风温湿联 

控处理的方式中,其空气处理流程如图1所示,这种方 

式存在夏季冷热相抵的不合理现象,往往造成夏季大 

量再热量和制冷量的浪费,此设计方案的空气处理焓 

湿图如图2所示。 

30 

p 20 

10 图1空气处理流程图 

1D4/(g/1k6g ̄8 10 12 18 14 16 2O 22 24 

I/(kJ/kg) 

图2空气处理焓湿图 

根据此项目特点,将AHU一1、AHU一2改为温湿分控 

方案,其空气处理流程如图3所示,新风预冷盘管完全 

承担室外湿负荷,回风处设置一个再热盘管,这样,当 

除湿完后的新风和回风混合时,若低于送风点,可再调 

节回风处的加热盘管,对回风温度进行调节,从而达到 

送风状态点,此设计方案的空气处理焓湿图如图4 ̄iff

 示。采用此温湿分控的优化方案,可以避免除湿季冷热 

抵消的耗能现象。 

3O 

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1O 图3温湿分控方案的空气处理流程图 S.A 

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> 。、 琴 一 一叫 

图4温湿分控方案的空气处理焓湿图 

2优化前与优化后能耗量的对比 

2.1 对比说明 

2.1.1优化方案的针对性 

关于本项目提出的优化方案只针对AHU一1、 

AHU一2这2台机组,而且只针对夏季过程。 

2.1.2优化方案的节能效果体现 

优化方案的节能效果主要体现在2处:因为只须 

处理新风,所以可以节省夏季冷量的消耗;因为利用 

了回风中的热量,所以减少了夏季的再热量的消耗。 

2.1.3机组的综合比较 

AHU一1、AHU一2机组的综合比较如表1所示。 

2.2 AHU一1机组不同方案的能耗对比 

AHU—l机组优化前与优化后运行费用对比如表 

2所示。 

其中,AHU一1机组在使用过程中有以下需要注 

意的地方: 

(1)夏季按6℃送风温差确定设计送风温度; 

(2)夏季空调及新风平均负荷分别按设计工况的 Shebei Guanli yu Weixiu Baoyang ̄设备管理与维修保养- !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!一 

表1 AHU一1、AHU一2机组的综合比较 比较内容 AHU一1 AHU一2 备注 

机组风量/ 优化前 40 000 45 000 设计条件 (m /tO 优化后 

夏季 优化前 383 458 冷量/kw 优化后 345 424 

夏季再热 优化前 42 47 按6℃送风温 量/kw 优化后 4 14 差估算数据 

冬季一段 优化前 20o 225 加热量/kW 优化后 

冬季二段 优化前 100 l15 加热量/kW 优化后 

冬季 优化前 200 225 加湿量/kW 优化后 

优化前 总电功率/kW 30 30 优化后 

表2 AHU一1机组优化前与优化后运行费用的对比 

优化前方案 优化后方案 计算参数 (一次回风) (温湿分控) 

总送风量/(m,/h) 40 000 40 000 

总新风量/(m,/h) 27 250 27 250 

总回风量/(rnVh) 12 750 12 750 

DB24℃/I H55% DB24℃/I I55% 室内设计工况 H50.23 kJ/kg H50.23 kJ/kg 

DB31.4℃/WB25.4℃ DB31.4℃/WB25.4℃ 夏季新风进风工况 H77.9 kJ/kg H77.9 kJ/kg 

DB29.1℃/RH61.7% 新回风混合后 H69.1 kJ/kg 

DBl4.9℃/RH95% DB14.75℃/RH95% 除湿后工况 H40.4 kJ/kg H39.96 kJ/kg DB17.7℃/RH79.5% 新回风混合后 H43.25 kJ/kg DB18℃/RH78% DB18℃/RH78% 夏季设计送风工况 H43.55 IO/kg H43.55 kJ/kg 设计工况耗冷量/kW 383 345 

夏季总耗冷量/MW・h 772 596 

夏季总电耗/MW・h 257 199 

总电费/万元 19.3 14.9 

夏季电费节省/万元 4.4 

夏季设计工况 再热量/kW 41.5 4.0 

夏季节省再热能耗/kw 37.5 

夏季节省再热蒸汽/t 155.5 

节省蒸汽费用/万元 2.64 

年节省运行费用/元 O 7.04 

60%和70%计算; 

(3)夏季供冷时间按180 d(4月15日一10月15日), 

机电信息2013年第26期总第380期

53 一设备管理与维修保养◆shebei Guanli Yu Weixiu Baoyang 

每天16 h运行统计; 

(4)制冷系统的能耗比按COP3.0计算; 

(5)平均电价按0.75元/kW・h计算; 

(6)蒸汽价格按170元/t计算; 

(7)这2种方案冬天总耗电量相同。 

2.3 AHU一2机组不同方案的能耗对比 

A 7—2机组在优化前和优化后运行费用的对比如 

表3所示。 

表3 AHU一2机组在优化前和优化后运行费用的对比 

优化前方案 优化后方案 计算参数 (一次回风) (温湿分控) 

总送风量/(m /h) 45 000 45 000 

总新风量/(m /19 33 620 33 620 

总回风量/(mVh) 11 380 l1 380 

DB24℃/RH55% DB24℃/RH55% 室内设计工况 H50.23 kJ/kg H50.23 kJ/kg DB31.4℃/WB25.4℃ DB31A℃/WB25.4℃ 夏季新风进风工况 H77.9 kJ/kg 一H77.910/kg 

DB29.55℃/RH61.9% 新回风混合后 H70.91 kJ/kg 

DB14.9℃/RH95% DB14.8℃/RH95% 除湿后工况 H40.4 kJ/kg H40.1 kJ/kg 

DB17.1℃/RH82.4% 新回风混合后 H42.66 kJ/kg 

DB18℃/RH78% DB18℃/RH78% 夏季设计送风工况 H43.55 kJ/kg H43.55 kJ/kg 设计工况耗冷量/kW 458 424 

夏季总耗冷量/MW・h 923 733 夏季总电耗/MW・h 307 244 

总电费/万元 23.0 l8-3 夏季电费节省/万元 4.7 

夏季设计工况 再热量/kW 46.7 13.6 

夏季节省再热能耗/kw 33.1 夏季节省再热蒸汽/t 137_3 

节省蒸汽费用/万元 2.33 

年节省运行费用/元 0 7.03 

其中,AHU一2机组在使用过程中有以下需要注意 

的地方: 

(1)夏季按6℃送风温差确定设计送风温度; 

(23夏季空调及新风平均负荷分别按设计工况 

60%和70%计算; 

(3)夏季供冷时间按180 d(4月15日一10月15日), 

54中国制药装备・2013年9月・第9辑 每天16 h运行统计; 

(4)制冷系统的能效比按COP3.0计算; 

(5)平均电价按0.75元/kW・h计算; 

(6)蒸汽价格按170元/t计算; 

(7)这2种方案冬天总耗电量相同。 

从以上结果中可以看出,采用优化后的温湿分控 

节能方案,AHU一1机组每年可节约运行电费7.04万元, 

AHU-2机组每年可节约运行电费7.03万元。 

3 结语 

制药企业的空调系统采用温湿分控优化方 

案,不仅能够极大地降低能耗,还针对医药洁净环 

境的杀菌要求,提高了制药企业的室内洁净度。在 

节约能耗提高企业经济效益的同时,又能保证药 

品生产的质量。 

收稿日期:2013-05—27 

作者简介:许桂生(197o_-),男,辽宁人,工程师,研究方 

向:暖通设备、水处理设备。