新西兰蒂帕帕国家博物馆机房优化和冷水机升级
新西兰蒂帕帕国家博物馆是该国重要的标志性建筑,位于惠灵顿海滨。
它由Jasmsx建筑师设计,外观雄伟,地基更筑有152个隔离器,以期即使在2000年一遇的地震中也可以确保住户和藏品的完好。自1998年开业以来,蒂帕帕国家博物馆每年接待游客约150万人次。
客户 | 新西兰蒂帕帕国家博物馆 |
地点 | 新西兰惠灵顿 |
行业 | 艺术和娱乐 |
应用 | 办公楼 |
产品 | 2台2000kW SMARDT WB190水冷式冷水机组 |
目标
蒂帕帕国家博物馆中央冷冻水系统即将报废,冷水机和冷却塔也需要更换。原先冷水机组使用的制冷剂已过时,较之现代冷水机技术效率低下。
客户希望采用的冷冻水系统能够最大限度地提高能效、降低运营成本并能够提供升级途径,以便未来过渡到使用新的较低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂,如1234ze。
挑战
该项目的一个关键挑战点是需要提供两台新的高效冷水机,总制冷量范围为4000千瓦,同时还要降低系统的泵功率要求。除此之外,新机组需要最大限度地减少冷却塔水的使用,降低军团菌的风险。该项目还需要一个冷冻水设施优化解决方案,以确保该解决方案以最大可实现的效率运行。
由于改造期间博物馆仍需继续运营,需要对中央机房进行升级,并将优化系统与现有的现场建筑管理系统(BMS)进行整合。因此,在确保这一人流量较大的博物馆的日常运行不受影响的同时,需要一种协作式方法来进行调试与系统微调。
解决方案
该项目分为若干方面,包括:
- 重新配置水系统,从定频初级/变频次级的配置转换到变频的初级水流量系统,从而降低水泵功率。
- 更换掉原来的闭式冷却塔,以减少水消耗、军团菌风险和冷凝器水结垢的可能性。
- 更换掉原来的闭式冷却塔,以减少水消耗、军团菌风险和冷凝器水结垢的可能性。
- 客户专注于最大限度地降低生命周期运营成本,这就要求高效的冷水机组与专业的中央冷冻水设备优化系统相结合,以确保在所有运行条件下都能达到最高效率。
- 为了实现整体可实现的效率以及整合现有BMS的便利性,本项目选择了带有机房协同优化系统CPECS的SMARDT冷水机组解决方案。
冷水机
采用两台SMARDT WB190 2000千瓦水冷式冷水机组是这种大型应用的最佳解决方案。SMARDT冷水机组通过Turbocor®磁悬浮离心式无油压缩机,在其容量范围内实现最高的IPLV能效和最低的运行成本。
SMARDT Turbocor冷水机组的能效显著高于被替换的原有R22往复式冷水机组。
采用SMARDT中央设施能源控制系统(CPECS)协同优化解决方案后,升级后设备能够提供最大的整体系统效率。
CPECS考虑冷冻水系统的各方面,优化冷水机、冷却塔和冷凝器泵的运行,实时实现最高的性能系数(COP)。CPECS还超越了中央冷冻水站的传统BMS控制方法,在获得最佳系统效率的同时定义了安全运行极限。
为此,CPECS与现有的西门子楼宇管理系统实现交互。该系统持续接收实时运行数据,并提供优化的控制设点给BMS作为目标值,BMS控制现场设备,以达到优化的速度和设定值。
除了优化方面,CPECS还提供了一个持续监控和验证整体性能的平台。该系统每月自动为用户提供性能报告。
结果
蒂帕帕国家博物馆工作人员发现,升级后的冷冻水系统显著降低了建筑用电负荷。自2019年5月以来,中央机房能源控制系统监测和核查部门报告的平均总体系统COP为6.0。
整体设施COP计算考量因素:
系统产生的总热/冷量
系统(冷水机、冷却塔、冷却水泵和冷冻水泵)消耗的总电能