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空调工程配套电柜及控制系统

中央空调节能运行方法的研究

发布时间:2020-03-19 16:20:41  浏览次数:

  •  要:制冷机组的耗能占空调机组耗能的50%上下,制冷机组的运作环保节能是空调机组环保节能中最关键的一部分。经调研,一直以来,在我国制冷机组大部分是在90%之上负荷的非高效率区运作,沒有彻底充分发挥制冷机组高效率区域特性优点,导致了巨大的电力能源奢侈浪费。文中根据对制冷机组高效率运作对策开展科学研究,算出高效率运作对策将制冷机组运作环保节能率均值提升了32%

    序言

    近十几年,在我国中央空调制造行业在机器设备生产制造层面因为持续的自主创新,机器设备技术性特性和产品品质都持续的提升,为在我国城市规划建设作出了极大的奉献,获得了令全球注目的造就。可是,在中央空调系统实际操作与管理工作还相对落后,导致“高档商品中低端应用”的状况比较严重。即性能、环保型的商品在具体工程项目应用时沒有充分发挥其功效,换句话说中央空调节能做得不到位

    经剖析存有下列难题:

    1)设计构思文档中沒有出示所采用的制冷机组应当怎样环保节能运作的表明,更沒有出示“中央空高节能效率运作对策表”;

    2)生产商交货时沒有向业主出示“中央空调节能全负载技术参数或全负载特性趋势图”;

    3中央空调节能的实际操作职工大部分为非专业技术,一般只历经简易学习培训后即入岗。

    3点导致在我国中央空调节能实际操作与管理方法技术实力较低。经对具体工程项目调研发觉:地源热泵中央空调节能的作业员是依据本地的户外平均气温和自身的工作经验明确制冷机组的运作数量,并且,大部分线上运作的制冷机组均在运作情况90%之上的非高效率区运作,不环保节能。而科学研究的运作管理方法能够将制冷机组的特性充分发挥到利润最大化,其环保节能实际效果是十分明显的。

    中央空调节能的高效率区和非高效率区

    磁悬浮制冷机组、定直流变频抽滤制冷机组、螺杆冷水机组到其全负载特性趋势图中,当冷负载占比低于100%时,其一部分负载的技术参数COP值均超过100%负载时的技术参数COP值,以下图1图示。

    全负载特性曲线图并沒有高效率区和非高效率区之分,图中椭圆形线一部分的说白了高效率区和非高效率区是文中剖析便捷而设置的,即:一部分负载的COP值与100%负荷的COP值比例其环保节能率大于10%为高效率区,低于10%为非高效率区。

     

    水冷散热磁悬浮发电机组全负载特性趋势图

    效率运作对策

    说白了制冷机组高效率运作对策是:制冷机组在考虑空调机组全年度冷负载要求的另外,制冷机组务必在其全负载特性曲线图的高效率区运作。

    2.1 中央空调节能效率运作对策表的定编规定

    “制冷机组高效率运作对策表”应依据中央空调机组房间内夏天冷负载、制冷机组的型号、数量、全负载技术参数及曲线图等开展定编。为了确保制冷机组在考虑中央空调机组应用规定的另外又要确保在高效率区运作,“制冷机组高效率运作对策表”的定编应考虑以下规定:(a中央空调节能运作数量变换后比变换前耗能小;(b中央空调节能运作数量变换时空调制冷量与房间内冷负载的误差不超出5%~7.5%

    2.2 同样中央空调节能制冷量不一样制冷机组高效率运作对策表

    2.2.1 水冷散热直流变频磁悬浮抽滤制冷机组高效率运作对策表

    如空调制冷量为6300kW32100kW水冷散热直流变频磁悬浮抽滤制冷机组高效率运作对策表见表1

    水冷散热直流变频磁悬浮抽滤制冷机组高效率运作对策表

     

    从表1剖析,当服务器同頻率运作至65%情况时,尽管校检制冷量考虑“制冷机组高效率运作对策表”5%的定编规定,但校检输出功率696kW超过运作输出功率413kW,因此不可以开展运作数量的变换。当中央空调节能同頻率再次运作至40%情况时,校检制冷量为0kW,校检输出功率为230kW,贴近运作输出功率,即二者均考虑“制冷机组高效率运作对策表”的定编规定,将3台运作情况40%的服务器转化成250%运作情况再次运作;当250%运作情况的服务器运作至35%时,再卸1台;剩余1中央空调节能在短期内内由将运作情况由35%调节为45%再次运作至考虑最少负载的规定。

    2.2.2 水冷散热直流变频磁悬浮抽滤制冷机组全负载特性趋势图

    剖析表1和图2中央空调节能3台变为2台运作和2台变为1台运作时均考虑“制冷机组高效率运作对策表”定编的规定,水冷散热直流变频磁悬浮抽滤制冷机组高效率区域运作耗能与负荷100%的运作耗能对比环保节能比率47%

     

    2 2100kW水冷散热直流变频磁悬浮抽滤制冷机组全负载特性趋势图

    2.2.3 水冷散热定直流变频螺杆冷水机组高效率运作对策表

    如空调制冷量为6000kW32000kW水冷散热定、直流变频螺杆冷水机组高效率运作对策表见表2、表3

     

    2 32000kW直流变频螺杆冷水机组高效率运作对策表

     

    3 32000kW定频空调螺杆冷水机组高效率运作对策表

     

    2.2.4 水冷散热定直流变频螺杆冷水机组全负载特性趋势图

    分析图表3:针对同制冷量的水冷散热螺杆冷水机组而言,在负荷100%~10%中间的COP值相距不大,环保节能率基本一致。定频空调挤出机螺杆发电机组在负荷50%下列其COP值刚开始减少,但其COP值依然高过100%负荷时的COP值。直流变频挤出机螺杆发电机组从负荷100%~20%COP值一直维持升高,负荷20%下列其COP值才刚开始减少,负荷到10%时其COP值依然高过100%负荷时的COP值近一倍。从图3中了解,直流变频挤出机螺杆发电机组可运作至10%,而定频空调挤出机螺杆发电机组只有运作至20%

     

    3 2000kW水冷散热挤出机螺杆发电机组全负载特性趋势图

    从图3、表2及表3剖析,中央空调3台变为2台运作和2台变为1台运作时均考虑“制冷机组高效率运作对策表”定编的规定,水冷散热直流变频螺杆冷水机组高效率区域运作耗能与负荷100%的运作耗能对比环保节能比率44%;水冷散热定频空调螺杆冷水机组高效率区域运作耗能与负荷100%的运作耗能对比环保节能比率34%

    2.2.5  水冷散热抽滤制冷机组高效率运作对策表

    如空调制冷量为9000kW33000kW水冷散热定直流变频抽滤制冷机组高效率运作对策见表4、表5

    4 33000kW的水冷散热直流变频抽滤制冷机组高效率运作对策表

     

     

    5 33000kW的水冷散热定频空调抽滤制冷机组高效率运作对策表

     

    2.2.6 水冷散热定直流变频抽滤制冷机组全负载特性趋势图

    分析图表4:水冷散热定频空调抽滤制冷机组从负荷100%~10%中间其全负载特性曲线图均较为轻缓,在负荷100%~50%中间较大 的COP值与100%时的COP值较为相距不大;负荷50%~10%中间COP值降低迅速,尤其是在负荷30%下列迅速,且COP值均小于100%时的COP值。因此,水冷散热定频空调制冷机组高效率运作对策的环保节能率较低。水冷散热直流变频抽滤制冷机组从负荷100%~10%COP值一直升高,高效率运作对策的环保节能率较高。另外获知:选用水冷散热抽滤制冷机组时最好是采用直流变频的,由于二者在高效率区域环保节能率相距挺大,定频空调离心脱水机在高效率区域环保节能率相距不大。

     

    4 3000kW水冷散热抽滤制冷机组全负载特性趋势图

    从上图4、表4和表5分析,主机从3台转为2台运行和2台转为1台运行时均满足冷水机组高效运行策略表编制的要求,水冷变频离心冷水机组高效区的运行能耗与负荷率100%的运行能耗相比节能率为37%;水冷定频离心冷水机组高效区的运行能耗与负荷率100%的运行能耗相比节能率为8.2%

    从表1、表2和表4分析,变频磁悬浮、变频螺杆、变频离心机冷水机组从3台转为2台运行时其运行状态较低25%~40%2台转为1台运行时主机的运行状态在25%~35%,节能效果十分显著。从表5分析:水冷定频离心冷水机组从3台转为2台运行时其运行状态较高60%2台转为1台运行时其运行状态在50%,节能效果较差。

          3   如何实现中央空调节能在高效区自动运行

          3.1   手动高效运行

    手动高效运行是根据室内中央空调节能负荷变化和冷水机组运行状态以及操作管理人员观察主机的运行状态进行手动干预的方法实现冷水机组的高效运行和冷水机组运行台数转换。但前提条件是操作管理人员要经常的观看智能控制柜或管理中心的电脑,及时的通过手动调整冷水机组的运行状态或运行台数的变化。当操作管理人员不在岗时就无法完成以上工作,进而运行的节能量就受到影响,或者说,节能量无法得到保证。

    3.2   自动高效运行

    自动高效运行是根据室内内中央空调节能负荷变化和;冷水机组高效运行策略表以及冷量计可实现主机在高效区自动运行。即,在回水总管上安装1个流量计,实时测得回水管的流量变化,与给回水总管上测得的温度同时输入冷量计进行计算空调系统的冷量。将实时测得的空调系统的冷量与根据;冷水机组高效运行策略;设定的空调冷负荷相对值进行比较,自动调节冷水机组的运行状态,实现了满足空调系统冷负荷要求的同时又使冷水机组在高效区运行。高效运行空调冷水系统图和控制流程图见图56

     

     

    5   高效运行空调冷水系统图

     

    6   控制流程图

    由于冷水机组运行状态只有显示功能,而不能作为控制、设定等功能,所以,只能通过外加冷量计,将实测的数据与设定值进行比较,使冷水机组自动的在其全负荷性能曲线的高效区运行,且实现冷水机组运行台数的自动转换。

    如表1,空调系统的总冷量相对值在100%~10%之间时,32100kW变频磁悬浮冷水机组同频率运行,当空调系统的总冷量相对值在40%~35%时转换为2台主机运行,此时主机的运行状态发生改变,空调系统的总冷量相对值小于35%时转为1台主机运行,此时,主机再一次调整运行状态直至满足空调系统最小冷负荷的要求。冷水机组运行台数转换时主机的运行状态都会发生改变,这种运行状态的改变冷水机组在短时间内就能调整,不影响空调系统的运行安全和系统的稳定性。

     4   总结

    1)内中央空调节能高效运行策略是根据实际工程项目的夏季室内冷负荷、主机台数、型号、全负荷性能参数或曲线进行编制的。

    2中央空调节能高效运行策略编制的要求是主机应在全负荷性能曲线的高效区运行;主机运行台数转换时其制冷量与室内冷负荷差值不超过5%~7.5%;主机运行台数转换后比转换前能耗小。

    3)不同型号的中央空调节能高效区的节能率是不同的,最低的是水冷定频离心冷水机组为8.2%,最高的是水冷变频磁悬浮冷水机组为47%

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