浅谈部分负荷性能对冷水机组节能运行的影响
关于中央空调冷水机组运行经济性的分析
作为衡量冷水机组性能的指标，它是制冷量与输入功的比值。 与ＥＥＲ相关趺的另一个概念为ＳＥＥＲ（Ｓｅａｓｏｎａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｒａｔｅ），它刊‘以 表示为供冷季节总的制冷量与供冷季节总的输入能量之比。 在上个世纪的八十年代，节能研究的重点一直集Ｌ｝·在如何提高冷水机组的ＥＥＲ。但 足，ＥＥＲ所表示的仅仅是名义工况条件下的能耗。随着系统负荷的减少，它会人幅度的 下降。例如某机组，在１００％负荷（满负荷）时，它的ＥＥＲ是３．０左右的话，当系统调节 为４０％附近的负荷率时，ＥＥＲ已经降为１．４了。事实上，系统负荷与冷水机组的制冷量 完企匹配的情况几乎是没有的。为此，必须考虑冷水机组在各种负荷下的综合能耗。 完全匹配的情况几乎是没有的。为此，必须考虑冷水机组在各种负荷下的综合能耗。
ｐｒｏｇｒａｍ ｉｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｉｎ Ｘｉ’ａｎ．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｕｎｄｅｒ ｐａｒｔｉａｌ ｌｏａｄ ａｎｄ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｒｉｃｅ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｈｉｌｌｅｒ ｃｈｏｉｃｅ ｔｏ ｌｉｆｅ ｃｙｃｌｅ ｃｏｓｔ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ
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论文作者签名：槲 日期：弦盯·６·７
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ｉｔ ｔｏ ｔｈｅ ｄａｔａ ｉｎ ＡＲｌ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ＩＰＩｊＶ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｏｒｍｕｌａ ｉｓ
浅谈离心式冷水机组系统节能因素分析
浅谈离心式冷水机组系统节能因素分析作者：张允涛来源：《科技风》2017年第23期摘要：离心式冷水机组已被广泛应用在工业和民用领域，机组的冷却水循环为开放式系统，环境会对机组内部产生影响。
冷水机组通常按照满负荷制冷量来选定，低负荷运行时，机组空载率增加。
对机组及相关水循环组成部分采取节能调控措施，达到节能降耗效果。
关键词：冷水机组；系统节能；因素；分析冷水机组作为核心部件，通过压缩机带动，将气态制冷剂加压，升温后送入冷凝器，经冷却水循环系统吸收热量，使之降温冷凝。
制冷剂液体通过流量控制室节流装置控制，进入蒸发器气化吸热，将流经的载冷剂热量带走，完成对载冷剂制冷交换过程。
一、热交换过程中的节能因素机组所需要的冷却水系统为开放式水循环系统，水质暴露于空气中，易产生污垢、菌藻、锈蚀物等杂质，当水体经换热铜管时，杂质附着在铜管内壁形成污垢，降低制冷效率，引起主机能耗上升。
离心冷水机组正常设定的小温差为1℃（即冷凝器饱和温度与冷却水出口温度间差值为1℃，小温差值增加，则热交换的效能下降），温度每升高1℃，主机能耗将增加3%～4%，小温差越大，能耗增加百分比幅度越快。
在系统各运行参数和工况保持不变的情况下，对冷凝器侧小温差数值动态分析，可以客观反映出冷却水与制冷剂热交换情况，通常在小温差值1.5℃～2℃区间内认为是临界温差值，超过2℃时，冷凝器热交换能耗增加，应考虑管的内部清洗[1]。
二、机组运行状况和冷冻水循环系统的节能因素（一）机组运行状况的节能因素涵盖低负荷运行与低温冷却水运行两方面1.低负荷运行（部分负荷运行）冷水机组是按照制冷剂完全蒸发的情况来设计，然而在实际使用中，系统很少在满负荷下运行。
部分负荷下，机组为保证用户需要的出口温度，自身调节压缩机导流叶片开闭程度来改变进入冷凝器的制冷量，流量变化而机组系统仍在全负荷运转，耗能量与制冷量比值增加明显。
2.低温冷却水运行冷却水温度降低，会导致冷凝压力相应降低，为保持冷冻出口温度恒定，压缩机要调节工作点来适应更低冷凝压力，工作点发生变化，改变机组运行经济性，在制冷的过程中，造成能量损耗[2]。
风冷冷水机组部分负荷时的节能优化运行策略与性能分析
调节方法" 空调系统虽然能满足部分负荷时的使用 要求" 但它不能解决机组在部分负荷下的节能问题" 而且其能量调节也是分段的" 而不是连续的%运行 时有部分机组闲置" 设备潜能没有得到充分发挥% 针对上述情况" 本文提出一种新的优化运行方 充分利用已有的设 案%该方案从制冷系统入手" 备" 通过增大实际运行机组的传热面积来提高冷水 并且 机组部分负荷运行时的 % = > 值以实现节能" 可以实现能量的连续调节% 本文以 ! 套由 ( 台相同压缩机组成的冷水机 组系统为研究对象%将(台单元机的冷凝器( 蒸发 器分别并联) 将其中!台压缩机改用变流量压缩机 并与其他-台并联) 制冷剂流量由电子膨胀阀自动 调节%当然" 理论上也可以实现更多数量的压缩机 并联% 该方案的运行系统图如图 " 所示% 整个机组 的能量调节由 F 可实现连续的能 F R 系统来控制"
O 流量传感器 = 压力传感器!M 温度传感器!N " " " " " " ! > " > > ( 变速风扇控制器 1 ! 1 " 1 1 ( 变频泵控制器!> " " " O M ! O M " O M O M ( 压缩机开停控制器 图# !冷水机组组合优化运行系统图
+? / 0 ! 1! 2 3 3 4年第5 4卷第2期 !!!!!!!! D + 运行管理!!!! 暖通空调 . 量调节! 具体的开机方案见表 " " 采用优化方案的 机组部分负荷下换热器面积相对增加值见表 " 该方案在初投资很小的情况下能实现连续的能量 控制" 而节能方面! 到底有多大的潜力! 下面将作 进一步的量化分析"
负荷对空调冰蓄冷系统的影响及优化分析
负荷对空调冰蓄冷系统的影响及优化分析摘要：冰蓄冷系统控制的核心问题是合理安排和分配峰段及平段电价时间内制冷机组直接供冷和蓄冷装置融冰供冷之间的比例，使之能最经济地满足空调负荷需求。
本文主要探讨空调冰蓄冷系统的特点，以及负荷对空调冰蓄冷系统的影响及优化分析。
关键词：负荷；空调冰蓄冷系统；影响中图分类号：tb657.2 文献标识码：a 文章编号：近年来，国内外许多学者就如何合理、优化地分配制冷机组与蓄冰设备冷负荷进行了大量研究。
但在实际工程应用中大量采用的优化控制方法实际上是一种静态的控制模型，即在冰蓄冷控制模型设计时期就已经设定了建筑物逐时负荷的分配比例。
但由于无法根据当天的负荷状况动态地优化负荷分配，因此，仍然没有充分地发挥冰蓄冷系统的优势。
一、空调冰蓄冷系统的概述冰蓄冷中的制冰方式主要有两种：①静态制冰方式，即在冷却管外或盛冰容器内结冰，冰本身始终处于相对静止状态；②动态制冰方式，该方式中有冰晶、冰浆生成，且冰晶、冰浆处于运动状态。
概言之，静态空调蓄冷系统在技术上已经成熟，已成为应用中的主流系统。
然而，静态制冰法也有自身的缺点：冰层的增厚使热阻增大，导致冷冻机的性能系数(cop)降低；一些静态系统中冰块的相互黏连导致水路堵塞。
动态冰蓄冷系统虽然较静态系统有一些优点，但也存在一些问题，因此，目前冰蓄冷研究的主要目标为动态制冰技术。
二、负荷对空调冰蓄冷空调的节能效果1．空调蓄冷的节能效果根据已有的一些工程实例统计，空调蓄冷系统与常规空调系统相比，可节能5％～45％左右。
其节能效果随空调负荷特点(连续还是间歇运行、峰谷负荷比等)、电价体制、蓄冷系统、设备价格以及气象参数的变化等，在很大范围内的变化。
与常规空调系统相比，空调蓄冷系统(尤其是空调冰蓄冷系统)之所以具有良好的节能特性，主要归结如下：(1)制冷设备经常满负荷、高效率运行；(2)系统连续运行避免了间歇运行不必要的能量浪费；(3)蓄冰槽体积大大小于蓄冷水池，散热面小，冷损失小80％左右；(4)充分利用夜间大气冷却能力，提高制冷机产冷量和性能系数cop(冷凝温度降低1℃约可提高产冷量2％左右)；(5)充分利用夜问谷值负荷的优质廉价的能力，且峰谷电价差愈大，经济效益愈显著；(6)空调冰蓄冷系统，由于水的工作温差大，可减小水流量，水管、水泵、阀门等均减小，系统阻力亦降低；(7)空调冰蓄冷系统可采用大温差送风，使风道、风机、风阀、风口等均变小，风阻力降低；(8)空调冰蓄冷系统由于水温差大，又通过热交换器形成闭式水系统，大大节约水的高度提升能耗。
部分负荷率对热泵系统能耗的影响分析
艺流程如图 ２ 所示。由于风冷热泵系统运行只存 在单一模式 ， 因此其运行能耗只是负荷的单值函
， ｜Ｄ
数 Ｐ＝ （ ） 且可近似认 为 ＝ｃｎｔ ，Ｑ， ｏｓ 。也就是 ｕ 说， 风冷热泵的系统运行能耗与部分负荷率存在 着线性 关 系 ， 会 出现 水环 热泵那 种 畸变工 况 。 不
２１ ０２年第 ４ 卷第 １ ０ 期
流 体
机
械
７ ７
率将对两种热泵系统的运行能耗产生不同的影响 规律 。 ２ １ 部分负荷率对水环热泵 系统能耗影响分析 ．
水环 热泵 空调 系统 是用 水 环 路 将 小 型 ｚ／ Ｋ 空
内部房间中 ， 因此这种节能方式受室外气象条件 （ 这里主要指温度与 相对湿度） 影响很 大¨ 。由 于冬季室外温度降低 时， 风冷热泵会 出现结霜现 象导致制热量会剧烈下降， 甚至机组无法启动 ， 因
７ ６
Ｆ Ｕ Ｄ ＭＡＣ Ｎ Ｌ Ｉ ＨＩ ＥＲＹ
Ｖｏ． ０， ． ， ０ ２ １ ４ Ｎｏ １ ２ １
文章 编号 ： １０ ０５—０２ （ ０２ ０ ０７ ０ ３ ９ ２ １ ） １— ０ ６— ５
部分负荷率对热泵 系统能耗 的影响分析
于齐 东
（ 天津城市建设学院 ， 津 ３０ ８ ） 天 ０ ３４
摘
要 ： 针对寒冷地区单体建 筑部分负荷率对热泵 系统运行能耗影 响规律 问题 ， 取水 环热泵 与风冷热泵 两种空调系 选
统作 为研究对象 。在对两种热泵系统运行能耗理论对 比分析基础上 ， 采用 １０ ，０ ，０ ，０ ，０ ０ ％ ８％ ６ ％ ４ ％ ２ ％五档部分负荷率
进行 全年运行 能耗工程测试 ， 依据测试 结果运用 部分 负荷 率无因次能耗 分析方法对测试 数据进行 分析处 理。从 测试 并
空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析
冷 水 机 组 ， 用 部 分 负荷 计 算 的 思 路 对 并 运 联 机 组 与 空 调 动 态 负荷 匹配 的 研 究 ， 据 根 部 分 负 荷 性 能 合 理 选 择 冷 水 机 组 台 数 等 等 ， 分 负 荷 性 能 的 研 究 已 经 引起 了业 内 部 专 业 人 员的 注 意 。
２ 冷水机组 部分负荷与 空调 动态负荷 的 相关性
根 据 空 调 专 业 的 理 论 基 础 、 真 实 验 仿 和 实 际 运 行 经 验 ， 调 系 统 不 可 能 总 在 设 空 计 负 荷 下 运 行 ， 着 室 内 外 负 荷 和 扰 动 的 随 变 化 ， 调 系 统 的 冷 负 荷 是 在 不 断 的 发 生 空 变 化 的 ， 调 系 统 实 际 上 就 是 一 个 动 态 的 空 部 分 负 荷 率 随 变 系统 。 统 计 说 明 ， 调 夏 有 空 季 设 计 日部 分 负荷 出 现 的 时 间 比 率 为 ， 低 于 ７ ％的 部 分 负 荷 运 行 时 间 占 全 天 运行 时 ０ 间 的 ６ ％。 ｌ 明 了 室 外 气 象 条 件 变化 对 ３ 图 表 空 调 系 统 的 动态 负荷 变 化 以 及 对 冷 水 机 组 的 制 冷 负 荷 的 改 变 的影 响 ， 外 空 调 系统 另 因 为 是 空 调 用 冷 水 机 组 的 需 求 ， 个 系统 两 的负荷关系是一个强相关关 系。 冷 水 机 组 的 制 冷 量 应 与空 调 负荷 要 求 的 冷 量 一 致 ， 制 冷 剂 在 蒸 发 器 内 吸 收 的 使 热 量 正 好 等 于 空 调 负 荷 的 热 量 ， 时 的 机 此 组工作点称为平衡点。 实上 ， 事 冷水 机 组 的 产 冷能力和负荷都 随外部条 件变化 。 图 如 ２ 随 室 外 气温 的 变 化 ， 水 机 组 的 制 冷 量 ， 冷 和 空 调 房 间 的 负变 化 趋 势 相 反 。 两 条 曲 在 线 交 点 Ａ处 ， 冷 量 等 于 空 调 荷 ， 制 Ａ为 平 衡 点 。 Ａ点 的 左 侧 ， 水 机 组 的 制 冷 量 大 干 在 冷 空调房 间的负荷 ， 阴影 部 分 表 示 了 冷 量 的 过剩； Ａ点 的右 侧 ， 冷量 小 于 负荷 ， 阴影 部 分 表 示 了冷 量 的不 足 。 工程 上 总是 依 最 大负 荷 情 况选 择 空调 设 备组 成 空调 系 统 ， 因此 空 调 设 备 经常 处 于Ａ点左 侧 工作 区 ， 负荷 工 作 满 的时 间一 般只 有ｌ ％～２ ％。 ０ Ｏ 机组 制冷 量的过 剩将 使 制冷 剂 在 蒸发 器 内不 能 充分 蒸发 ， 达 不 到 规 定 的 过 热 度 ， 引起 热 力 膨 胀 阀 关 将 小， 制冷 剂 流动 阻力 增大 ， 量下 降 ， 组 的 流 机 制 冷 量 下 降 ， 到 与０ＯＹ ＣＮＥ ＴＣＮＬＧ Ｅ
变频离心式冷水机组部分负荷下的节能分析
（ １ ． Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｍｅ ｔ ｒ ｏ Ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ １ ０ ； ２ ． Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
压 缩 机 运行 效 率 影 响 最 大 。 在 此 基 础 上 ，首 先 分 析 了部 分 负荷 下 导 叶 调 节 的 损 失 及 其 内在 机 理 ，得 出 了导
叶调节对离心机防喘振 的重要性 。并重点分析 了不 同的冷却水温与负荷率变化关系下采用变频调节 的节能 效果。最后给出了理论上的最佳负荷率对应 的冷却 水温 ，在此关系下 ，变频离心机调节可 以获得最大 的节 能效果。但在实际工况 中，负荷率 的变化速度更快 ，因此变频离心机运行将偏离最佳工作点 ，负荷率 降低 时 ，叶轮进 口气流将产生正 冲角 ，压缩效率 降低较 大 ，节能效果大打折扣 。 ［ 关键词 ］ 离 心机组 ；变频 ；压缩效率 ；冲角 ［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｕ ８ ３ １ ；Ｔ Ｂ ６ ５ ７ ［ 文献标识码 ］ Ｂ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ６ ９ ６ ／ Ｊ ． Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ ． １ ０ ０ ５— ９ １ ８ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ０ １ ４
Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｓａ ｖ ｉ ｎｇ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｃｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ａｉ ｒ Ｃｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｇ Ｏｐｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ
中央空调冷水机组运行模式对系统综合能耗的影响与分析
中央空调冷水机组运行模式对系统综合能耗的影响与分析摘要：现如今，随着我国经济的快速发展中央空调在建筑大厦中应用越来越广泛。
现代建筑大厦的中央空调系统通常都是按照大厦冷负荷最不利情况进行设计安装的，在投入运行后机组的制冷量都比实际冷负荷大，而空调系统作为大厦的主要耗电设备，其运行能耗比通常占整栋大厦的30%～50%。
设计的过度冗余容易造成机组大部分时间都运行在低负荷率区间，能耗大、效率低，造成电能的浪费。
通过对大厦空调系统的动态负荷变化规律，以及系统全年的负荷率和能耗情况，分析该中央空调系统的整体负荷运行情况以及机组运行配置的合理性。
关键词：中央空调；冷水机组运行模式；系统综合能耗；影响与分析引言近年来全国各地建设了大量采用中央空调系统的建筑，空调系统运行能耗较大，高峰时约占建筑物总能耗60%左右，对空调系统运行能耗的研究日益增多。
但是对空调水系统的运行模式进行系统研究较少。
随着工业制造及自控技术的发展，冷水机组的性能系数（COP）得到了很大的提升。
据设备厂家资料显示，冷水机组在部分负载率时的COP值一般大于满载时的COP值，满负荷运行状态时的耗电量大于部分负载。
由此通常认为在满足系统冷量需求的前提下，将机组设定在高COP值的部分负载率下运行，比设定在满负荷下运行，更能降低运行能耗。
由于空调系统的运行能耗并非仅冷水机组能耗，还包括水输送系统能耗和空气输送系统能耗，因此上述运行方式究竟是否节能并不明确。
为论证此问题，本文将某实际工程的中央空调系统分别设定几种不同的主机运行模式进行能耗计算，并对能耗结果进行对比分析。
1系统概况及负荷基本情况1.1中央空调系统概况某大厦共28层，采用4台冷水机组提供空调所需冷量，4台机组互相搭配交替运行；冷却水系统为开式循环水系统，在大厦楼顶设有8台并联联接冷却水塔；冷冻水系统为闭式循环水系统，分为低、中、高区3个区，其中在5F设置高区冷媒的热交换设备间，以保证高区供冷压力。
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机组 Ａ 容量％ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ ６０ ７０ ８０ ９０ １００ 方案Ⅰ
机组 Ｂ 容量％ ０ ０ ０ ０ ０ ６０ ７０ ８０ ９０ １００
机组 Ａ 容量％ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １００ １００ １００ １００ １００ 方案Ⅱ
机组 Ｂ 容量％ ０ ０ ０ ０ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００
表 １ 夏季空调负荷小时分布 负荷率％ ０￣１０ １０￣２０ ２０￣３０ ３０￣４０ ４０￣５０ ５０￣６０ ６０￣７０ ７０￣８０ ８０￣９０ ９０￣１００ 时间频率 ２０ １６ ９ ７ ７ ９ １４ １７ １ ０
注： 数据摘自《冷水机组部分负荷性能分析》
２．２ 部分负荷特性 该空调系统冷水机组采用的是某公司生产的离心式冷
６３８３５．４ ８２０７４．１
２０
９５．６
２２４５６．４
７９２７０３．９８
６０￣７０ １４
３６５．４ ７０ ２４１
８８０６１．４ ７０ ２４１
８８０６１．４
１００ ３４９．４ １２７６７１
４０ １３５．０ ４９３２９
７０￣８０ １７
４４３．７ ８０
２４９．６ １１０７４８
８０ ２４９．６ １１０７４８
２０
３０
４０
５０
６０
７０
８０
３５１．６ ５２７．４ ７０３．２ ８７９．０ １ ０５４．８ １ ２３０．６
１ ４０６．４
９５．６ １１４．７ １３５．０ １５７．８
１８３．９
２４１．０
２４９．６
３．６７９ ４．６００ ５．２１０ ５．５７１
５．７３７
５．７５０
５．６３４
９０ １ ５８２．２ ２９３．１ ５．３９９
部分负荷运行时， 大部分机组都是运行其中一台， 当一台冷 水机组的制冷量不能够满足实际负荷需要时， 有另一台冷水 机 组 来 弥 补 其 制 冷 量 的 不 足 。对 于 在 设 计 选 型 时 选 用 部 分 负 荷性能好的冷水机组来讲， 这样的运行方案势必导致运行过 程中能耗的增加。［ ３］ 所 以 ， 具 体 运 行 方 案 必 须 根 据 其 冷 水 机 组的部分负荷性的状况来加以调整， 以达到真正降低成本、 降低消耗的运行目标。 参考文献： ［ １ ］ 刘莹．冷水机组部分负荷性能分析［ Ｊ ］ ．制冷 ， ２０００， ４：
１ 冷水机组部分负荷特性
冷水机组的部分负荷性能是冷水机组在部分负荷状态 下运行时的性能指标， 由于冷水机组在实际运行时空调负荷 状况有着较大差异。通常情况下， 冷水机水机组的负荷特性就成为 衡量冷水机组性能优劣的一个十分重要的指标。
为了能比较准确的反映冷水机组的部分负荷性能， 美国 空调与制冷学会在 ＡＲＩ５５０－ ９２《离心式和回转式螺杆式冷水 机 组 》以 及 ＡＲＩ５９０－ ９２《 容 积 式 冷 水 机 组 》两 个 标 准 中 提 出 并规定了综合部分负荷性能系数 ＩＰＬＶ， 在部分负荷下求得制 冷性能系数， 再按加权系数公式计算出冷水机组部分负荷性 能值， 综合部分负荷性能系数的计算公式为：
方案Ⅰ比运行方案Ⅱ节能 ４．３５％。
３ 结论
ａ） 在 由 两 台 类 型 、规 格 及 容 量 相 同 的 冷 水 机 组 组 成 的 制冷系统中， 对于高效区域在负荷的 ５０％ ￣８０％之间的冷水
负荷％ 制冷量 ｋＷ 输入功率 ｋＷ ＣＯＰ Ｗ／Ｗ
１０ １７５．５ ７１．８ ２．４５０
表 ２ Ｐ ＥＨ０８７ 冷水机组的部分负荷性能测试数据（ Ｊ Ｂ 标准）
性能对冷水机组节能运行的影响， 并提出节能运行方案。
关键词： 部分负荷性能； 冷水机组； 节能运行
中图分类号： ＴＭ９２５．１２
文献标识码： Ｂ
随着我国经济的持续迅猛发展， 能源供应紧张问题已日 趋突出， 节能已成为各行业所关注的一个热点。据有关部门 统 计 ， 建 筑 能 耗 已 经 达 到 我 国 能 源 总 消 耗 的 ３０％ 左 右 ， 而 中 央空调能耗约占整个建筑总能耗的 ５０％ ￣６０％。在中央空 调 系统中， 冷水机组的能耗最大。由于建筑物空调负荷的变化， 在大部分情况下均由冷水机组在部分负荷下运行， 不同的运 行方案将对冷水机组的能耗产生较大的 影 响 ， 采 用 合 理 、科 学运行方案， 就成为降低冷水机组运行能耗的关键问题。
２ 不同运行方案冷水机组能耗分析
２．１ 分析对象 某建筑的中央空调制冷系统中的 冷 水 机 组 的 设 计 、选 型
采用了传统的均等分配方案， 将其空调负荷的设计容量在冷 水机组间均等分配， 该制冷系统由两台制冷量同为 １ ７５８ ｋＷ 的 离 心 式 冷 水 机 组 组 成 。此 建 筑 夏 季 空 调 负 荷 相 对 集 中 在 最 大负荷的 ５０％ ￣８０％之间， 通过对夏季空调负荷出现的时 间 频率分析， 其夏季空调负荷变化如表 １ 所示。
由于本空调系统中制冷机组由 ２ 台制冷量相同的冷水 机组（ 冷 水 机 组 Ａ、冷 水 机 组 Ｂ） 组 成 ， 两 台 冷 水 机 组 根 据 建 筑物空调系统负荷的不同或单台运行或两台同时运行， 根据 单台冷水机组运行时容量变化的不同， 这 ２ 台冷水机组共有 ２ 种不同的运行方案，［ ２］ 见表 ４ 所示。
１００ ３４９．４ １５５０２９
６０ １８３．９ ８１５９６．４
８０￣９０ １
２６．１ ９０ ２９３．１ ７６４９．９１ ９０ ２９３．１ ７６４９．９１
１００ ３４９．４ ９１１９．３４
８０ ２４９．６ ６５１４．５６
９０￣１００ ０ ０ １００
３４９．４ ０ １００
３４９．４ ０
１００ ３４９．４
２００７ 年第 １ 期（ 总第 ４４ 期）
山西能源与节能 ＳＨＡＮＸＩ ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ
２００７ 年 ３ 月 出版
浅谈部分负荷性能对冷水机组节能运行的影响
钱立元
（ 广东省水产学校， 广东 广州 ５１０３２０）
摘 要： 通过对由两台离心式冷水机组组成的制冷系统在不同运行方案下的能耗分析， 指出部分负荷
时的能耗。但是， 冷水机组部分负荷性能是仅仅针对由单台 冷水机组所组成的系统而言， 对于由多台冷水机组组成的系 统， 虽然具有良好的部分负荷性能， 但不同的运行方案将对 其 运 行 能 耗 有 很 大 的 影 响 。下 面 就 冷 水 机 组 选 型 配 置 中 具 有 普遍性特点的组合方式， 由两台容量相同的离心式冷水机组 组成的系统， 在不同的运行方案下运行时的能耗进行分析和 评价。
ＩＰＬＶ＝０．０１Ａ＋０．４２Ｂ＋０．４５Ｃ＋０．１２Ｄ 由于冷水机组绝大部分时间都在部分负荷下运行， 因此 冷水机组的部分负荷特性是衡量冷水机组性能优劣的一个 十 分 重 要 的 指 标 。部 分 负 荷 性 能 将 会 直 接 影 响 冷 水 机 组 运 行
收稿日期： ２００６ˉ０９ˉ２２ 作 者 简 介 ： 钱 立 元（ １９８１－ ） ， 男 ， 陕 西 西 安 人 ， １９８５ 年 毕 业 于西安交大压缩制冷技术专业， 高级工程师， 工业工程硕士。
水机组两台， 机组 型 号 为 ＰＥＨ０８７， 制 冷 量 为 １ ７５８ ｋＷ， 机 组 在 ＪＢ 工况下具有良好的部分负荷性能， 其冷水机组部分 负 荷 性 能 测 试 数 据 以 及 综 合 部 分 负 荷 性 能 系 数 ＩＰＬＶ 见 第 ２４ 页表 ２、表 ３ 所示。［ １］ ２．３ 运行方案分析
６６． ［ ２］ 施灵．冷水机组设计选型 中 的 两 种 节 能 方 案 分 析［ Ｊ ］ ．
集美大学学报， ２００２， ４： ３４５． ［ ３］ 杨 越 峰． 关 于 中 央 空 调 冷 水 机 组 运 行 经 济 性 的 分 析
［ Ｄ］ ．西安： 西安建筑科技大学， ２００５．
１００ １ ７５８．０ ３４９．４ ５．０３２
表 ３ Ｐ ＥＨ０８７ 冷水机组综合部分负荷性能系数
表 ４ 离心式冷水机组运行方案
负荷％
１００
７５
５０
２５
ＣＯＰ％
５．０３２
５．７０８
５．５７１
４．１８２
注： 数据摘自《冷水机组设计选型中的两种节能方案分析》
负荷％
１０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ １００
ＩＰＬＶ＝（ ０．０１×５．０３２） ＋（ ０．４２×５．７０８） ＋（ ０．５４０×５．５７１） ＋（ ０．１２×４．１８２） ＝５．４５６ｗ／ｗ
表 ５ 不同运行方案冷水机组能耗分析
负荷％
时间频率％
运行时间 ｈ
机
容量％
组
输入功率 ｋＷ
方Ａ
能耗 ｋＷ·ｈ
案机
容量％
Ⅰ组
输入功率 ｋＷ
Ｂ
能耗 ｋＷ·ｈ
总能耗 ｋＷ·ｈ
６０ １８３．９ ４３１９８．１
３０￣４０ ７
１８２．７ ８０
２４９．６ ４５６０１．９
８０ ２４９．６ ４５６０１．９
４０￣５０ ５０￣６０
７
９
１８２．７ ２３４．９
１００
６０
３４９．４ １８３．９
６３８３５．４ ４３１９８．１
６０
１８３．９
４３１９８．１
７５８２２８．４９
１００
１００
３４９．４ ３４９．４
０ １００ ３４９．４
０
机组， 部分负荷性良好， 当实际负荷大于 ５０％ 时， 实际负荷由 两台机组平均承担负荷的运行方案， 要比冷水机组由一台机 组满负荷运行， 另一台机组补足其容量不足部分的方案运行 能耗低， 在本例中能耗低 ４．３５％。
ｂ） 在空调系统中， 对于相同配置的制冷机组， 由于冷水 机组部分负荷性能的差异， 其运行方案的不同会影响其运行 中的能耗。所以， 在制冷系统设计选型时， 应综合考虑建筑物 的空调负荷分布状况以及各种类型冷水机组的部分负荷性 能， 进行分析比较后， 再确定所选用的冷水机组同时编制经 济合理的机组运行方案。