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)

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间。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。

在原设计的AHU-1、AHU-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。

图1 空气处理流程图

图2 空气处理焓湿图

根据此项目特点，将AHU-1、AHU-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所示。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。

图3 温湿分控方案的空气处理流程图

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-1、AHU-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-1、AHU-2机组的综合比较如表1所示。

2.2 AHU-1机组不同方案的能耗对比

AHU-1机组优化前与优化后运行费用对比如表2所示。

其中，AHU-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60%和70%计算；

表1 AHU-1、AHU-2机组的综合比较

表2 AHU-1机组优化前与优化后运行费用的对比

(3)夏季供冷时间按180 d(4月15日—10月15日)，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-2机组不同方案的能耗对比

AHU-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-2机组在优化前和优化后运行费用的对比

其中，AHU-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；

(2)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—10月15日)，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-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。