中央空调系统的节能运行策略研究
中央空调循环水系统节能技术探讨

中央空调循环水系统节能技术探讨据大量调查结果显示,我国建筑能耗约占全国总能耗的35%,而使用中央空调系统的建筑,其空调能耗已占到整个建筑能耗约50%。
随着我国城镇化进程加速,城市节能改造与绿色建筑的实施,建筑节能减排已成为重点,而建筑节能减排的重点则在中央空调。
循环水系统作为中央空调的重要组成部分,其能耗值在空调系统能耗中占有较大比重,约占其总能耗的18%,因此循环水系统的节能对整个空调系统节能具有重要意义。
1 中央空调循环水系统节能方面主要存在的问题笔者曾对多个工程案例的中央空调系统进行研究分析,发现问题较多的主要在循环水系统,如水泵选型功率偏大、扬程过高、系统配置不合理等问题。
其出现问题的原因主要如下:①空调水系统设计负荷过大,计算选用水量安全系数过高,导致循环水量过大,供回水温差小;②空调水系统水泵扬程设计过高,当系统实际阻力损失较小时,造成循环水量增大,水泵超载运行;③水泵选型不当,未按水泵经济运行工况点进行选择,致使水泵运行效能低下;④未依据现场实际使用条件,选用适宜的变流量系统,而是采用定流量系统,当现场负荷波动较大时,系统无法随之变化,出现供回水小温差运行;⑤管路系统设计不合理,导致设计系统阻力偏高,系统运行经济性差;⑥未按要求进行各环路水力平衡计算,部分环路压差严重失衡,出现系统偏流,导致水力及热力失调现象;⑦水系统未设置水处理设施,系统运行一段时间后,管路出现结垢、堵塞或腐蚀泄漏现象,导致管路阻力损失增加,换热器换热效率降低,系统运行能耗增加。
2 中央空调水系统节能措施分析2.1 采用现代自控节能技术通过设计将群控节能技术和变频节能技术结合起来控制水泵的运行台数、转速,以控制冷却水和冷冻水的水流量,并根据中央空调的实际负荷波动情况,进行适时调整和优化。
这种节能技术自动化程度高,自适应能力强,节约能源效果显著,现已被广泛应用于各个行业。
2.2 合理选择循环水泵在中央空调系统实际运行过程中,其负荷量一般随运行时段、室外气候等条件变化而出现波动,所需循环水量也随之不断变化,因此,合理配置循环水泵,对系统经济运行至关重要。
中央空调系统的节能运行策略研究

中央空调系统的节能运行策略研究摘要:随着人们物质生活水平的不断提升,空调的应用越来越广泛,而能源也就随之成为需要人们倍加关注的重要问题之一。
空调作为能源消耗的“大户”,其实有着很大的节能空间。
因此本文就在分析中央空调节能空间的基础上,从提升空调自身的技术节能、使用空调的建筑节能以及冷热源的节能等方面,讨论中央空调运行管理过程中的节能策略。
关键词:中央空调;节能;运行引言中央空调是一个结构复杂而庞大的系统,其设计的好坏与整个系统运行的经济性及节能情况有着直接的关系。
在系统设计过程中,工程师会将空调的负荷特性、建筑的应用功能等各方面实际情况详加考虑,从而保证空调系统可以与用户的使用要求相符。
一、空调主要耗能设备介绍对空调进行运行管理方面的节能,首先是需要知道空调的主要耗能设备,根据具体的实际情况制定出有利于节能的措施。
中央空调的主要耗能设备有以下几点:第一,冷水主机。
由于冷水主机的耗电量是根据冷量的调节决定的。
查阅资料可知,冷水主机最佳的性能是负载率60%到90%。
通过对冷量进行控制使冷水主机的耗水量在最佳的范围内进行制冷,可以有效的减少耗能。
第二,冷却、冷冻水泵。
由于冷却磅没有任何的节能余地,它的工作只是随着主机的启动数量发生变化。
冷冻磅可以根据末端情况的使用进行变频调节来达到节约能量的目的。
第三,冷却塔,冷却塔与冷却磅一样没有节能的余地,它也是随着主机启动而启动的。
第四,末端柜机,在空调的耗能中比较大,但是它是由用户的使用情况决定能耗的多少,无法进行节能的操作。
二、中央空调的运行过程中节能中央空调进行运行管理节能,可以通过多种途径进行。
由于主机的能耗在空调总能耗占到60%以上,因此对中央空调主机的节能运转是整个运行节能的重要一点。
由于空调在设计的过程中都是按照最大负荷进行设计制作。
但是每个空调的具体工作情况不同,使得空调在运行中产生大量的能源浪费。
由于空调系统有一条最优的特性曲线,使空调的工作情况保持在这条曲线上,可以使主机的效率降低,能耗减少。
探究空调制冷系统的自动化控制与节能策略

探究空调制冷系统的自动化控制与节能策略摘要:空调制冷系统的自动化控制和节能策略研究,能进一步满足人们对于居住环境的温度和湿度舒适需求,同时达到节能减排的目的。
本文从空调制冷系统整体性自控节能设计出发,结合现阶段空调制冷自动化控制和节能策略的研究现状,详细阐述了基于满意度实现空调自动控制的方法,实验证明,这种方法不仅能实现空调自动控制更大程度上满足人体对居住环境的温度和湿度要求,还能切实做到节能减排。
关键词:空调;制冷系统;自动化控制;节能策略引言随着社会经济的发展,人们对建筑环境和居住环境的舒适度要求越来越高,空调需求直线上升,空调能耗也成为环境保护中尤其突出的问题。
对于空调制冷系统自动化控制和节能策略的研究,有其时代必然性,也有非常大的实践应用价值。
一、空调制冷系统整体性自控节能设计方法及注意事项(一)关于空调内部水循环的自动控制可以通过对冷冻水、冷却水、供回水压的研究,计算出外部环境所需要温度的相应数值,然后对总管中的冷却水和冷冻水供回水温进行控制,把握好水压和水循环的制冷能力,循序渐进提升水压和水循环的制冷能力;合理控制冷冻水水量,精准把握水量数值;根据外部环境及温度需要合理判断供回水压的设定值,将控水系统的压力控制在最佳;做好以上细节控制之后,旁通阀根据需要自动调节,实现有效控制;对空调制冷主机的电流按照一定百分比进行合理控制,保证冷却水和冷冻水正常循环起来,给制冷主机制造足够的温控能力;合理控制冷冻水和冷却水的出水温度,并做好预先设定。
(二)关于空调风机的自动控制风机电机的电压和频率的调整能够实现对空调系统的节能控制。
这其中要充分发挥变频器的作用。
变频器的优点是:启用和止用之间的平衡,无极调速;能对定频启动带来的轴承压力进行有效降低和缓解,由此达到提升设备使用寿命和保证设备性能的目的,同时,输出的各种特性正好能满足空调风机性能的各种要求;操作便捷,维护需求较少;可以根据风机的流量和转速之间的关系实现对空调风机的控制,强化各种变频性能,风机控制,电流、电压控制的组合重点研究,能进一步协调三者之间的关系。
智能控制下中央空调的节能研究

智能控制下中央空调的节能研究1. 引言1.1 背景介绍随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高,中央空调系统在建筑物中的应用越来越广泛。
中央空调系统作为建筑物中最主要的能源消耗设备之一,其能耗问题备受关注。
传统的空调系统在运行过程中存在能效低、能耗高、排放污染物等问题,给环境和能源资源带来巨大压力。
为了解决中央空调系统能效低下的问题,智能控制技术成为一种重要的节能途径。
智能控制技术通过引入传感器、智能算法等手段,可以对中央空调系统进行精准控制,优化能耗,提高运行效率,从而实现节能减排的目标。
本文将深入探讨智能控制下中央空调的节能研究,通过对智能控制技术的综述、中央空调系统能耗分析、节能优化策略、实验研究以及成本效益分析,希望为中央空调系统的节能改造提供一定的参考和借鉴。
【字数:233】1.2 研究意义中央空调作为建筑物中常用的制冷和供暖设备,是能源消耗较大的设备之一。
随着全球能源消耗和环境保护意识的不断增强,节能减排已经成为当前社会发展的热点话题之一。
中央空调系统的能耗问题亟待解决,而智能控制技术的应用能够有效提高中央空调系统的节能效果。
对于中央空调系统而言,智能控制技术的引入不仅可以提高系统的运行效率和舒适性,还可以降低系统的能耗和运行成本。
通过智能控制技术对中央空调系统进行优化调节,可以根据不同的工况、环境条件和用户需求进行智能化调节,实现能源的有效利用和节约。
研究中央空调智能控制下的节能优化具有重要的理论和实践意义。
通过本研究,可以进一步探讨智能控制技术在中央空调系统中的应用效果,为企业和个人节能减排提供技术支持和指导,推动我国建筑节能技术的发展,为实现能源的可持续利用和环境的可持续发展做出积极贡献。
2. 正文2.1 智能控制技术综述智能控制技术是指利用计算机、传感器、执行器等设备对中央空调系统进行智能化管理和调控的技术手段。
通过智能控制技术,可以实现中央空调系统的精准控制,提高系统的运行效率,降低能耗,进而实现节能减排的目的。
中央空调系统节能优化策略

中央空调系统节能优化策略中央空调系统是建筑物中耗能较大的部分之一,在提高能源利用效率的同时,节能优化策略的实施对于降低能耗和环境保护至关重要。
以下是中央空调系统节能优化的一些建议:1. 升级设备:考虑更换老化的空调设备为高效节能的新型设备,例如采用能效比高的变频空调机组,以减少能源消耗。
升级设备:考虑更换老化的空调设备为高效节能的新型设备,例如采用能效比高的变频空调机组,以减少能源消耗。
2. 定期维护:定期对中央空调系统进行维护和清洁,确保设备正常运行和高效工作。
此外,定期更换和清洗空调过滤器和冷凝器,可以提高系统的效率,减少能源浪费。
定期维护:定期对中央空调系统进行维护和清洁,确保设备正常运行和高效工作。
此外,定期更换和清洗空调过滤器和冷凝器,可以提高系统的效率,减少能源浪费。
3. 智能控制:采用智能化控制系统,根据室内外环境条件和用电负荷,动态调整空调温度和风量。
通过合理的温度控制和定时开关机,可以达到节能的效果。
智能控制:采用智能化控制系统,根据室内外环境条件和用电负荷,动态调整空调温度和风量。
通过合理的温度控制和定时开关机,可以达到节能的效果。
4. 隔离措施:改善建筑物的隔热性能,使用高效隔热材料,如保温、隔热窗户等,减少热量的传递和损失。
这可以降低空调系统的负荷和能耗。
隔离措施:改善建筑物的隔热性能,使用高效隔热材料,如保温、隔热窗户等,减少热量的传递和损失。
这可以降低空调系统的负荷和能耗。
5. 环境感知:采用环境感知技术,根据室内外温度、湿度、CO2浓度等信息进行智能化控制。
通过检测和分析环境数据,可以更加精准地控制空调系统,减少能源浪费。
环境感知:采用环境感知技术,根据室内外温度、湿度、CO2浓度等信息进行智能化控制。
通过检测和分析环境数据,可以更加精准地控制空调系统,减少能源浪费。
6. 员工教育:加强员工的节能意识和培训,提高对中央空调系统的正确使用和操作。
合理利用室内自然通风和自然采光,减少对中央空调系统的依赖。
中央空调节能降耗方案

优化冷却塔运行策略,降低冷却水温度,提高冷却效率,降低能耗。
2.设备维护
(1)定期检查
定期对空调系统设备进行检查,确保设备运行在良好状态,减少能耗。
(2)清洗过滤网
定期清洗空调过滤网,保证空气流通畅通,降低能耗。
(3)设备更换
对能耗高、运行不稳定的老旧设备进行更换,选用高效节能设备。
3.管理措施
(1)分时运行
根据室内外温度、湿度等参数,合理设置空调系统运行时间段,避免无效运行。
(2)人员培训
加强对运维人员的培训,提高其专业技能,降低操作失误导致的能耗。
(3)能源监测
建立能源监测平台,实时监测空调系统运行状况,发现异常及时处理。
四、实施步骤
1.对现有中央空调系统进行能耗评估,找出能耗高的环节。
2.优化空调系统运行策略,减少运行成本。
3.提高空调系统运行稳定性,延长设备使用寿命。
4.符合国家相关法规和标准,实现绿色可持续发展。
三、措施
1.系统优化
(1)变频调节
采用变频技术,根据室内外温差、湿度等参数,自动调节压缩机运行频率,实现空调系统运行在最佳工况。
(2)新风预热
利用新风预热技术,降低空调系统启动时的能耗,提高空调运行效率。
4.提高绿色建筑水平,满足国家相关法规和标准。
六、风险评估与应对措施
1.技术风险:在技术改进过程中,可能出现设备不兼容等问题。
应对措施:充分了解设备性能,选择合适的技术方案,确保设备兼容。
2.法律风险:项目实施过程中,可能出现不符合国家法规和标准的情况。
应对措施:严格按照国家法规和标准制定方案,进行论证和实施。
-控制措施:密切关注政策动态,及时调整方案,确保合规性。
中央空调系统的节能研究及改善措施
中央空调系统的节能研究及改善措施【摘要】:随着我国建筑行业的发展,中央空调系统的应用也日益普及。
但由于中央空调系统的耗能量巨大,所以在如何节约能源以及提高效率方面就成为迫切需要解决的关键点。
本文从中央空调系统的设备选配、系统运行调节控制以及运行管理等方面提出了若干节能措施。
【关键词】:中央空调;节约;改善措施;调节控制.【abstract 】: along with the development of the construction industry in our country, the central air conditioning system, the application of the increasing popularity. But because of the central air conditioning system of huge energy, so in how to save energy and improving its efficiency will become urgent need to address the key point. This article from the central air conditioning system equipment selection, system operation adjustment control and running management put forward several measures of energy saving.【key words 】: the central air conditioning; Save; Improve measures; Adjust control.0 绪论中国地域广阔,自然资源丰富,毫无疑问是一个能源大国,但由于人口基数大,能源人均占有量就显得比较低。
中央空调系统的能效优化技术研究
中央空调系统的能效优化技术研究随着现代科技的发展,人们越来越重视环境污染和能源问题,环保和节能已成为时代的主旋律。
中央空调系统是现代建筑必不可少的设施之一,然而其能源消耗也很高,怎样利用先进技术提高中央空调的能效已成为近年来的研究热点之一。
一、问题分析当前,中央空调系统的能效问题主要分为四方面:1. 设备能效低:传统空调设备的设计和制造技术较为落后,其能效低、能耗高,运行成本也较大;2. 系统运行调节不当:部分建筑采用机房冷机组与末端直吹的气流循环方式,与机组额定制冷量不匹配,导致能耗浪费,同时影响室内温度控制;3. 管道阻塞、换热器脏污:建筑物中空调管道长、曲折、降阻系数大,难以达到最佳通风效果,同时由于长时间使用,换热器内部的污垢沉积严重,影响换热效果;4. 监控处理不到位:部分空调系统监测采集数据不准确、处理速度慢、远程控制失灵等现象普遍存在。
二、优化措施针对上述问题,对中央空调系统的优化措施主要从设备、调节、管道、监控等方面入手。
技术手段主要包括:智能控制技术、改进通风系统、优化设计制冷剂系统、提高换热效率、节能改造备件等,下面一一进行介绍。
1. 智能控制技术传统的空调控制主要使用定时或手动控制方式,不能满足不同需要的环境需求,智能控制技术能够根据实际环境、人员需求等情况,自动分析和识别,实现智能调节,节能降耗。
目前,最具代表性的智能控制技术是物联网和智慧建筑技术,物联网技术可实现设备自主感知、自主通信、自主处理、自主控制,实现中央空调系统的联网运营、在线监控、预警处理等功能。
而智慧建筑技术则从整体角度优化设计方案,整合各个子系统优化能源效益。
2. 改进通风系统通风系统是中央空调系统中主要的能耗点,通风系统优化是降低中央空调系统能耗的重要手段之一。
和传统的逆向通风不同,正向通风能够吸入新鲜空气,对环境质量的提高起到积极的作用。
在这种系统中,配合换气系统能够保证室内空气质量的同时,降低室内温度的变化范围。
智能中央空调节电系统可行性研究报告
智能中央空调节电系统可行性报告一、项目发展现状及研制目的意义1、项目背景就任何建筑物来说,选用空调系统都是按当地最热天气时所需的最大制冷量来选取机型的。
而实际运行时,中央空调的冷负荷总是在不断变化的,冷负荷变化时所需的冷媒水、冷却水的流量也不同,冷负荷大时所需的冷媒水、冷却水的流量也大,反之亦然。
而根据一项对中空调机组运行状态进行分析的权威调查显示,中央空调机组 90%的运行时间处于非满负荷运行状态.而冷冻水泵、冷却水泵以及风机在此90%的时间内仍处于是100%的满负荷运行状态.这样就导致了“大流量小温差”的现象,使大量的电能白白浪费.2、目的意义不可再生能源现有存量的约束,环境的约束,国家的安全,都使得以往那种用电不计效率、不顾成本支出的管理模式将会显得不合时宜。
显著提高电能的使用效率,挖掘一切可以挖掘的用于降低用电成本的潜力,已不单单只是企业在考虑的事宜。
随着能源危机和环境污染得到国家越来越多的重视,“十一五"期间已经规划降低能耗5%。
因此通过采取先进的科学节电技术手段,对用电实行有效的控制,必将会成为节电重要途径之一。
中国节能的重点领域:电机系统节能工程。
目前,我国各类电动机总容量约4。
2亿千瓦,实际动行效率比国外低10-30个百分点,用电量约占全国用电量的60%。
“十一五”期间重点推广高效率节能电动机、稀土永磁电动机;在煤炭、电力、有色、石化等行业实施高效节能风机、水泵、压缩机系统优化改造,推广变频调速、自动化系统控制技术,使运行效率提高2个百分点,年节电200亿千瓦时。
我们知道,电机系统和照明的用电合计占中国总用量的73%(照明约占13%),因此这两个领域的节电潜力巨大,同时影响也是巨大。
我国政府要求2010年新增主要耗能设备能源效率达到或接近国先进水平,部分汽车、电动机、家用电器达到国际领先水平.项目完成时达到的技术水平项目完成后达到国内先进水平,填补省内空白。
综合节电率可达15%以上。
对中央空调系统节能进行的分析和总结
对中央空调系统节能进行的分析和总结引言中央空调系统是现代建筑中不可或缺的一部分,它为人们提供了舒适的室内环境。
然而,中央空调系统也是能源消耗的大户。
因此,对中央空调系统的节能进行分析和总结,对于实现能源节约和可持续发展具有重要意义。
中央空调系统概述中央空调系统通常由冷热源、空气处理设备、输送系统和控制设备组成。
它通过集中处理空气,然后通过风管系统将处理后的空气输送到各个房间,以达到调节室内温度和湿度的目的。
节能分析1. 系统设计优化节能的中央空调系统设计应考虑建筑物的用途、规模、地理位置以及气候条件等因素。
合理的系统设计可以显著降低能耗。
2. 高效设备应用使用高能效比的压缩机、风机、泵等设备,可以有效降低系统的能耗。
此外,采用变频技术可以进一步优化设备的运行效率。
3. 智能控制系统智能控制系统可以根据室内外温差、湿度、人员密度等因素自动调节空调系统的运行状态,实现能源的合理分配和使用。
4. 维护和运行管理定期对中央空调系统进行维护和检查,确保系统处于良好的工作状态。
合理的运行管理,如避免过度制冷或制热,也能有效降低能耗。
5. 能源回收技术利用热回收技术,如冷却塔的热回收,可以减少系统的能源消耗。
此外,余热回收技术也可以在一定程度上降低能耗。
6. 绿色建筑设计在建筑设计阶段考虑绿色建筑的理念,如自然通风、遮阳设计、绿色屋顶等,可以减少对中央空调系统的依赖,从而降低能耗。
节能措施总结1. 优化系统设计在设计阶段就应考虑节能措施,如选择合适的系统类型、合理的管道布局等。
2. 选用高效设备选择符合能效标准、性能稳定的设备,可以减少系统的运行成本。
3. 强化智能控制利用现代信息技术,实现中央空调系统的智能控制,提高能源使用效率。
4. 定期维护和检查建立中央空调系统的维护和检查制度,确保系统高效稳定运行。
5. 推广能源回收技术积极采用能源回收技术,如热回收、余热回收等,提高能源利用率。
6. 融入绿色建筑理念在建筑设计中融入绿色建筑理念,减少对中央空调系统的依赖。
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中央空调系统的节能运行策略研究Central air-condition system save energy runs the tactics and research摘要:本文通过对某大型国际机场中央空调系统节能运行方案的研究,分别对空调系统中各种技术要素对运行方案的影响作出了分析。
Abstract:This text passes the research to the Pudong international airport central air condition system save energy project of operation, is to the air condition system various technique main factor to the influence of the project to make analysis.关键词: 中央空调系统经济性分析节能运行方案Keywords: central air condition system, economic analysis, save energy, project of operation1.引言随着城市化进程及城市的大规模发展,建筑能耗已占总能耗的25%,达到夏季电网峰值负荷30%以上,能耗的增长也已占终端能耗增长量的37%,成为能源消费增长的主力。
建筑能耗各主要构成中,采暖、空调系统能耗约占建筑总能耗的65%。
因此,空调系统的运行节能措施始终为物业管理人员所关注,近年来大力宣传贯彻二个国家和地方标准GB/T17981-2000《空气调节系统经济运行》和DB31/255-2003《集中式空调(中央空调)系统节能运行与管理技术要求》。
上述标准不仅规定了设备、系统的技术性能要求,还提出了优化运行控制等具体节能措施和运行管理技术要求。
空调系统的能耗主要由制冷机组、冷冻水和冷却水输送系统、空调末端设备三部分组成,这三者是相互关联的。
其中制冷机组的能耗在空调系统中所占的比例最高,如何提高制冷主机的运行效率,使之能够实现节能运行受到高度重视。
某大型国际机场能源中心配置了4台14MW(4000RT) OM机组和2台4.2MW(12OORT)的YK离心式水冷式冷水机组和4台5.2MW (15OORT)溴化锂吸收式冷水机组,我们根据对6台离心式机组的验收调试工作所得到的数据计算分析,掌握了机组的技术性能和运行管理特点,并且结合机场建筑的负荷特性,设计制定了浦东国际机场空调系统及冷水机组的节能运行方案。
2. 冷水机组满负荷及部分负荷性能从已测得的数据分析,反映出机组有如下性能特点。
机组的满负荷测试结果符合原设计值,机组在实际工况下的性能达到了产品性能标准。
对系统的高效、可靠运行是有利的,同时也为系统的节能运行提供了计算依据。
OM 型冷水机组的部分负荷测试结果表明:主机的COP 值不是随着负荷的变化呈线性变化的,随着负荷的减小,主机的COP 值逐渐增加,在约80%的部分负荷状态下达到最大值,然后随着负荷的继续减小,COP 值逐渐减小,这为寻求机组的最佳运行状态提供了相应的依据。
详见图l 。
图l 3.空调负荷的变化由于室外气温的变化,空调负荷分布是不均匀的,不同的建筑负荷情况有所不同,但是基本符合以下的分布规律。
表1 空调负荷的全年分布改善空调主机及输送系统的性能,运行管理人员必须使系统能够在空调部12345670.50.60.70.80.91负荷率C O P分负荷条件下高效运行。
例如系统需要的供冷量为33600KW,可以采用几种组合方式:3台OM机组工作,每台的负荷率为80%,主机总能耗为:N=2035×3=6105kWb. 4台OM机组工作,每台的负荷率为60%,主机总能耗为:N=1923.4×4=7693.6KW3台OM机组工作,l台的负荷率为 100%,2台的负荷率为70%,主机总能耗为:N=2602+1882.4×2=6367KW比较三种方案可见a为最佳,并且与耗能最大的方案b可以相差23%,这种比较是有必要的。
对于OM机组,由于其在部分负荷条件下的COP相对较低,例如在负荷率60%工况下运行,其能耗为N=l923.4KW, 而输出相同冷量的2台YK 机组此时可以满负荷运行,其能耗为:N=773.6×2=1547.2kW,两者相差约22%,可见在不同负荷条件下合理配置运行设备对降低能耗是至关重要的。
4.冷冻水系统对制冷机组运行能耗的影响冷冻水温的升高可以使冷水机组的蒸发压力和蒸发温度相应升高,从而提高主机的制冷效率增加制冷量,并且降低单位制冷量的功耗。
变冷冻水温时机组测试结果见表2。
表2 变冷冻水出口水温测试结果变冷冻水温的冷水机组特性55.15.25.35.45.55.65.75.84.55.577.599.510冷冻水温度C O P图2OM 型冷水机组变冷冻水温测试结果表明,随着冷水机组的出口冷冻水温升高,冷水机组的制冷量逐渐增加,COP 值上升,从4.4到9.5℃,冷冻水温升高了5.1℃,冷水机组的冷量增加了30.2%,COP 值上升了79%。
但是,必须注意冷冻水温的升高将降低空气处理设备的除湿能力,使供冷品质降低,影响室内空气品质。
不仅增大单位冷冻水输送功耗,而且受空调处理设备的换热面积的制约。
5.冷却水系统对制冷机组运行能耗的影响冷却水温的升高将使冷水机组的冷凝压力和冷凝温度升高,从而降低主机的制冷性能,制冷量降低,并且COP 值降低。
变冷却水温时机组性能测试结果见表3。
表3 变冷却水温冷水机组性能测试结果变冷却水温的冷水机组特性123456726282930313234tc1C O P图3OM 型冷水机组冷却水温测试结果表明:随着冷水机组进口冷却水温升高,冷水机组的制冷量逐渐下降,其COP 值逐渐降低,从27.8℃到32.7℃,冷却水温升高了4.9℃,冷水机组的冷量减小了15.2%,COP 值降低了14.3%。
6.冷冻水温和冷却水温同时变化时的综合分析通过以上的工作,根据相似原则,我们可以推导出在不同的冷却水进口温度和冷冻水出口温度下的制冷主机的性能参数。
详见表4表4 OM 机组制冷量变化系数表7.机场的空调系统能耗分析及节能运行技术方案的制定国际机场航班旅客进、出港时间约18~20小时,并且为其服务的综合工作区工作时间约10小时,这样空调系统日负荷有较大的峰谷差,对于能源中心的冷水机组来说会出现两个负荷高峰:一是开机时需要负担建筑的蓄热负荷,二是需要负担户外气温和太阳辐射综合作用后带来的建筑围护结构最大空调冷负荷以及室内旅客、各类发热设备的得热负荷。
在制定过渡季节及高峰负荷时段的运行策略时我们综合考虑了以下要点:a)通过测试和分析航站楼运行巡检记录得到航站楼内环境温度与外部环境的温差以及在各种气象条件下的供冷量、冷冻水温度、流量等技术参数,作为制定运行策略的基础数据。
b)结合机场航班的情况确定合适的开机时间。
根据机场目前的营运情况,凌晨开机早些,此时户外的空气干、湿球温度较低,太阳辐射得热的影响也小,这样的环境工况对冷却塔的工作有利,从测试结果可以看出较低冷却水温能提高主机的COP值,制冷主机的运行效率较高。
c)要充分利用管网中冷冻水所蓄冷量,这部分能量的合理利用从两个方面有利于制冷机组的经济运行,一方面在启动制冷机组前约1小时启动冷冻水循环系统,与空调末端设备进行热交换,带走部分建筑的蓄热负荷。
与此同时提高了冷冻水回水温度,从而也相应提高了机组的蒸发温度,使机组在较高的效率区间运行。
另一方面生产这部分冷量的时间一般在晚间22:00~次日凌晨1:00时间段内。
这个时间段的电价为谷时电价,有利于降低运行成本。
d)从制冷机组的全性能曲线可以看出,在约80%~85%的部分负荷时,冷水机组的效率最高,可见使冷水机组处在约80%~85%的部分负荷状态是主机节能的有效途径。
运行管理人员必须根据系统设备的效率合理配置机组及辅机,尽量使整个系统能够处于最优的部分负荷运行状态。
e)在一定范围内降低冷却水温有利于提高制冷机组的运行效率,但是受多方面因素的限制,如气象条件、冷却塔效率等,从而使冷却系统能耗上升,必须在冷却系统能耗与主机的能耗之间寻求新的平衡点。
从测试结果可以看出,在30℃以下,制冷机组的冷却水进口水温对机组能耗影响不大;当水温为30.2℃时,其能耗指标比31.6℃时减少8.4%,比32.7℃减少12.4%。
可见将冷却水温控制在30℃左右,对提高冷水机组的运行效率是较为有利的。
f)冷冻水温的高低直接影响空调系统的供冷品质,寻求合理的冷冻水温不但要考虑冷水机组的性能,而且要兼顾空调末端设备的换热性能、去湿能力及输水能耗。
降低水温对于空调箱中表冷器的换热是有利的,对表冷器传热系数K 值的影响不大,主要是通过增大冷冻水与空气的温差来体现,但是降低水温会使冷水机组的制冷量降低,能耗指标增加,这是不利的。
从测试的结果可以看出,在满负荷的情况下,不宜将空调的冷冻水温度设置过低,一般设定在约6.5~7.5℃较为合理,不但可以确保合理的水一空气传热温差,也可以使冷水机组的运行较为经济,这与平常要求的空调冷冻水温度设定在7℃是较为吻合的。
但是在部分负荷情况下,冷冻水的温度可以结合气候条件(环境温度、湿度及空调空间的去湿要求)及冷却塔的运行情况进行调整,在相同的干球温度下,60%RH 比90%RH 条件可提高约1℃冷冻水供水温度,提高制冷效率约1.5%。
g) 控制较大的冷冻水(冷却水)温差对降低系统的运行能耗和设备的初投资都有影响,通常冷冻水供、回水温差设计为5℃,供冷量与供、回水温差及冷冻水流量有关,计算公式如下:T C M Q P ∆⨯⨯=式中:设C P 为常数。
若所供冷量Q 不变,可采用增大流量M 而降低温差ΔT 的方法(即增加输送功耗而减少机组功耗),又可采用增大温差ΔT 而降低流量M 的方法(即增加机组功耗而减少输送功耗),而这两种方法的系统总能耗可能并不相等。
特别是在部分负荷(或管网输送功耗相对较大系统)条件下,控制较大的冷冻水(冷却水)温差对系统有明显的节能效果。
但是在运用大温差/小流量系统运行方案时,需注意以下几点: a) 根据不同水系统,设计相应的运行方案,水系统相对输送能耗越大,其效果越明显,具体取决于空调负荷特点、设备性能、系统阻力等。
b) 机组要具有能在较宽的蒸发温度、冷凝温度范围内高效、安全、可靠运行特性。
c) 水流量不能过小,须根据设备的特性进行校核计算后,确定合适的流量、温差和供水温度。
d) 末端空调表冷器在变工况条件下的性能变化,选取机场一台42000m 3/h 风量的空气处理机组(表冷器4/10/FL )为例,设定进口空气干球温度26℃,湿球温度21.2 ℃,迎面风速2.5m/s,水流速1.4m/s ,冷冻水进口温度7℃(标准工况)供冷量Q 274kw(额定工况) 供冷量随进口水温变化情况如下表:e) 表冷器工况随冷冻水温差变化情况如下: 表冷器的热交换计算公式如下:LMTD F K Q ⨯⨯=设式中传热系数K 不随温差的变化而改变,传热面积F 不改变,则表冷器的热交换量Q 仅与空气与水的对数平均温差LMTD 有关。