大温差小流量系统

Chiller 主机
Series Counterflow 90o 110oF (32.2-43.3oC) 0.633 kw/TR Design 0.484 kw/TR NPLV 0.769 kw/TR Design (32.2-43.3oC) 0.608 kw/TR NPLV
Tower Fans & Pumps 冷却塔与冷却水泵
传统温差 流量 扬程 泵效率 马达效率 泵功率
2400 gpm (151 L/s) 110 feet (33.5 M) 80 % 95 % 65 kW
大温差
1600 gpm (101 L/s) 49/110 feet (14.5/33.5 M) 80 % 95 % 19/42 kw
8
冷却水泵
Typical Example (1000 ton)
M Au g Se p O ct Ju n Ju l ay
ZB-BASE-1 kWh consumped ZB-EWS-1 energy consumped (kWh)
Month of a year
19
Case: CICB－中保大厦 － 每生产 1 kWh 电相当于向大气释放 : Generating 1 kWh of Electricity is equivalent to releasing in the atmosphere: atmosphere:
O
C)
(2) 3000 Ton Series Counterflow (2) 400 Ton Double Bundle Chillers 二次泵系统 机房能耗 kw/TR 0.78 kw/TR Design 0.59 kw/TR IPLV
26
Series Counterflow Chillers 3000 TR Module
-$
air handlers
–$
ductwork
–Environmentally Friendly 环保 –Space reduced 减少空间
?$
初投资
controls
运行费用
+$ –$
piping, pumps
+$
chillers
Low Flow/Temp. System
水侧比较Water side
BYPASS VALVE
15
Low Flow/Temp. System
水侧比较Water side
BYPASS VALVE
16
Case: CICB－中保大厦 －
17
Low Flow/Temp. System
Case: CICB－中保大厦 －
Energy Consumption Comparison
EarthwiseTM System 大温差小流量- 高效.节能 节能.环保 大温差小流量 高效 节能 环保 Series Arrangement 串联布置
1
The Titanic Story 泰坦尼克
First Cost (1 year)
Maintenance Costs Energy Costs CO2 Taxes ?
Parallel 90o 110oF
Conventional 85o -95o F (29.4-35oC) Parallel 0.579 kw/TR Design 0.485 kw/TR NPLV 0.12 kw/TR 0.12 kw/TR 0.075 kw/TR 0.075 kw/TR 0.77 kw/TR 0.68 kw/TR
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
初投资
运行费用
29
谢谢大家 Thank you
30
chiller downstream day mode Up 2150 0.608 Dn 1850 0.598 Total 4000 kw/ton 0.603375 1307.2 1106.3 2413.5
0.603375 kw/ton
上游机2150ton vs 0.608 kw/ton 38 oC 12 oC 8.51 oC 32 oC 5.5oC 下游机1850ton vs 0.598 kw/ton
24
34.8 oC
下游机
Boston Convention & Exhibition Center 波士顿会展中心
September 30, 2004
BCEC Cooling Plant
17万平方米空调面积 17万平方米空调面积 6800冷吨冷冻 6800冷吨冷冻
• – – • • – –
六台电制冷 56O F- 40O F(13.3-4.4 Modules
0.056 kw/TR 0.056 kw/TR 0.056 kw/TR 0.056 kw/TR
CHW Pumps 冷冻水泵
0.075 kw/TR 0.075 kw/TR 0.075 kw/TR 0.075 kw/TR
Total 总计
0.76 kw/TR 0.615 kw/TR 0.90 kw/TR 0.740 kw/TR
4
简单的物理公式Physical formula
冷量不变
Q = m cp ∆T
主机 水泵
5
Cooling Coil Performance
A C Tan
Typical Example
TMBH (KW) EWT (Supply temp) WTR (temp dif) GPM (flow)
传统温差 476.5 (139) 44 F (6.6oC) 10 F (5.5oC) 95.3 (6 L/s)
Typical Example (1000 ton)
大温差
100/85/78 (37.7/29.4/25.5) 2000 gpm (120 L/s) 15o F (8.3 C) range 7o F (3.9 C) approach 40 hp 32 kW
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水侧能耗 ChW & CW
Typical Example (1000 ton)
大温差 475.6 (139) 41 F (5oC) 15.1 (8.4oC) 63.0 (4 L/s)
扰流盘管
6
盘管扰流 : Stainless Steel SS304
Turbulator
Copper Tube Turbulator
7
冷冻水泵
Typical Example (1000 ton)
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Sydney Super Dome悉尼 悉尼2000年奥运会主馆 悉尼 年奥运会主馆
Earthwise Case Study
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EarthwiseTM System 大温差小流量- 高效.节能 节能.环保 大温差小流量 高效 节能 环保 Series Arrangement 串联布置
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上游机
Pump Power reductions Fan Power Reductions Line Size Reductions
2 Increase Tower Approach增加冷却塔的逼近度，供水温度与湿球温度差 -78O F (25.6oC) Wb -78O F (25.6oC) Wb 85O-100O (29.4-37.8oC) 90O-110O (32.2-43.3oC) 2500 Sq. Ft. @ 225 HP 85O-78O = 1800 Sq. Ft. @ 150 HP 90O-78O = 7O F (3.8oC) Approach 12O F (6.6oC) Approach
27
波士顿会展中心
Methods to Reduce Tower Size减小冷却塔 减小冷却塔 1 Reduce flow Rate - Increase Range增加冷却塔的温差 -6,800 TR -6,800 TR -6,800 TR • • • 10O F (5.6oC) Range 85O-95O 15O F (11.1oC) Range 85O-100O 20O F (11.1oC) Range 85O-105O 19,000 GPM 12,750 GPM 9,600 GPM 30” Pipe 24” Pipe 20” Pipe 775 HP 530 HP 400 HP
Saving
18
158,413
Rmb
Low Flow/Temp. System
Case: CICB－中保大厦 －
Energy Consumption Comparison
Energy Consumption (kWh) 700,000 650,000 600,000 550,000 500,000 450,000 400,000
传统温差
大温差
冷冻水供
44oF (6.6oC) 580 kW
41oF (5oC) 613 kW
主机能耗
10
冷却塔
传统温差
95/85/78 (35/29.4/25.5) 3000 gpm (189 L/s) 10o F (5.6 C) range 7o F (3.9 C) approach 60 hp 48 kW
主机 冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔 管路， 管路，阀门及安装 共计 初投资降低： 初投资降低：5%
USD +10k -6k -6k -10k -20k -32k
投资比较 ChW & CW
13
初投资
大温差可应用在水侧，空气侧 •小流量 •大温差 •高效 –Enhanced comfort 提高舒适度 –Enhanced acoustics 降低噪音
传统温差 主机 冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔 共计
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大温差 613 19/42 16/28 32
节能 +33 kW - 46/- 23 kW - 29/- 17 kW -16
580 65 45 48 738
680/715 - 58/- 23 kW ( - 8 %/- 3% )
Typical Example (1000 ton)，传统温差投资 ，传统温差投资USD:640k。改设 。 计为大温差后： 计为大温差后：
680克 680克,1.5 磅 Lb. of CO2 4.5 克 Grams of SO2 2.5 克 Grams of NOx
20
Case: CICB－中保大厦 －
选用大温差所降低的能耗相当于
By Investing in an more efficient EWS system
=
多种200,000棵树 多种200,000棵树 Planting 200,000 Trees 00, 减少900辆汽车 减少900辆汽车 Removing 900 cars
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Conclusion
• Series counterflow chillers low flow high approach tower advantageous顺流逆流串联配置主机，大温差冷却塔 • Low first cost low energy减低机房投资与运行费 • Every application is different每一单都不同 • Don’t be a “Victim of Inertia”不做习惯的牺牲品
传统温差 流量 扬程 泵效率 马达效率 泵功率 3000 gpm (189 L/s) 60 feet (18.2 M) 80 % 95 % 45 kW 大温差 2000 gpm (126 L/s)
32/60 feet (9.7/18.2 M)
80 % 95 % 16/28 kW
9
主机
Typical Example (1000 ton)
2
(19 years)
冷冻水系统能耗
Energy Consumption
1970’s ’ 18% 9% 73%
2000’s ’ 26% 58%
16%
冷冻机chiller 冷冻机 冷却塔cooling tower 冷却塔 水泵pump 水泵
3
1999年1月HPAC杂志 年 月 杂志 David W. Kelly
May Jun Jul Aug Sep Oct Monthly Average Annual Total ZB-conventional kWh consumped 518,916 549,929 557,827 653,614 515,335 486,127 546,958 3,281,748 ZB-EWS energy consumped (kWh) % diff. 487,137 6.12% 515,584 518,596 606,468 482,128 445,531 509,241 3,055,444 6.90% 6.90% 6.25% 7.03% 7.21% 6.44%