串机大温差梯级使用系统与双工况分系统的能耗分析
阐述大温差冷冻水系统节能技术建筑能耗
阐述大温差冷冻水系统节能技术建筑能耗1 制冷机组受大温差输配的影响制冷机组采取大温差运行方式时,由于冷机进出水温度的改变,机组能否安全运行成为需要考虑的首要问题。
对业内几家著名冷水机组生产厂商的咨询结果均表明,目前的冷水机组在规定范围内都可以采用小流量,大温差的运行方式。
目前大温差系统的冷源一半也是沿用常规冷水机组,在制冷机组的允许范围内改变为大温差工况运行。
另一种利用常规冷水机组实现大温差运行的思路是采用冷机逐级串联降温的方式,在此模式下,每台冷机分别按照正常温差运行,但串联机组的总进出口实现了大温差。
1.1 制冷机组运行温差对COP的影响空调系统大温差运行时,假设冷水机组的回水温度由末端决定,同时冷水机组的流量与末端的需求能同步变化。
在这种情况下,制冷机组在变流量运行的情况下,能够保持大温差运行。
通过分析螺杆式冷水机组和离心式冷水机组在不同供回水温度下,满负荷运行时冷水机组COP的变化可得出制冷机组运行温差对COP的影响。
对于螺杆式冷水机组:1)冷冻水供水温度对冷水机组COP的影响比较大,当温差固定冷水机组供水温度由5℃提高到10℃时,COP提高大约为20%左右。
2)当冷冻水供水温度稳定恒定,冷冻水供回水温差变化时,冷水机组的COP变化不大。
3)与标准设计工况相比,5℃进水温度导致的冷水机组的COP下降约为7.6%左右。
对于离心式冷水机组:1)冷冻水供水温度对冷水机组COP的影响比较大,当温差固定5℃时,冷水机组供水温度由5.5℃提高到10℃时,COP提高大约为8.3%左右。
2)当冷冻水出水温度稳定恒定,冷冻水供回水温差变化时,冷水机组的COP变化大小与冷水机组的出水温度密切相关,出水温度越高,冷水机组COP受供回水温差的影响越小,出水温度越低,冷水机组COP受冷冻水温差的影响越大。
当冷冻水供水温度≧10℃时,冷水机组的COP基本不受冷冻水温差大小的影响。
当冷冻水供水温度为5.5℃时,冷冻水供回水温差在3℃到9℃之间变化时,冷水机组COP变化范围为4%左右。
大温差集中组合式梯级换热机组安装技术研究与应用
大温差集中组合式梯级换热机组安装技术研究与应用摘要:在集中供热系统中增设大温差吸收式换热机组,可在既有一次管网管径不变的前提下,提高管网输送能力30%以上,还可在不改造管网的前提下,实现供热面积扩供,并可降低一次网回水温度,促进热源的余热回收节能。
热网采用全网平衡软件优化一次网水力工况,通过消除远、近端热力站因热量分配不均造成的超供现象,还可降低一次网回水温度,并降低因一次网水力失调带来的热量浪费。
经过对近几年实际项目的运行分析,热力站采用大温差吸收式换热机组,热网采用全网平衡软件进行均匀性调节,有明显的节能降耗效果,且系统运行稳定、可靠。
关键词:大温差;吸收式换热;热网自动控制;余热回收集中供热满足了大部分北方城镇的冬季室内热舒适性,热量由热源集中生产,通过一次管网和二次管网输送至用户末端散热设备,在室外温度较低的情况下,维持室内温度恒定。
对于热网来说,供回水温差和循环流量决定了热量输送的多少。
以热电厂为热源的供水温度设计为150~110℃,以区域锅炉房为热源,供热规模较小时,供水温度采用95℃,而一次网回水温度一般设计在70~55℃。
考虑安全运行问题,一次网供水温度不宜过高,考虑传统换热器换热效果,一次网回水温度也不宜过低,否则会导致无法正常散热,用户室温很难维持正常供热水平。
随着供热面积的扩增,需扩大热网循环水的热量携带能力,但热网循环流量受限于既有管网管径无法持续增加,故为增加热网输送能力,采用大温差吸收式换热机组深度提取热源热量,提高管网供热能力,同时为热源进行余热回收提供便利条件。
1 项目概况本工程为长治市潞城区2020年集中供热支线及换热站项目主要建设内容包括10座换热站。
其中换热站均采用大温差集中组合式梯级换热机组技术有效改善了系统内的水循环差及热压力不稳的情况,解决了余热浪费的问题,有效提高了热利用大温差换热机组的投运解决了管网供热能力不足的问题。
同时,配置了电厂生产工艺产生的余热辅助热源。
一种空调多工况分区控制方法及节能分析
一种空调多工况分区控制方法及节能分析摘要:介绍集中空调系统的多工况分区控制方式,提出一种全年运行的工艺性空调系统的八工况分区控制方法,阐述工况分区的原则及各工况区的调节方法,并与常规控制方式进行节能对比分析。
关键词:集中空调系统多工况分区节能空调普遍按夏季、冬季、过渡季三个工况的运行模式进行控制,因一年之中气候变化很大,特别在全年运行的工艺性空调系统,由于一天之中温湿度变化也很大,仅按三个工况进行控制,不能利用新风冷源且存在冷、热抵消。
采用空调多工况分区控制,能充分利用室外新风冷源并减少冷、热抵消,达到节能运行的目的。
在卷烟厂、核电站、电子厂、制药厂等全年运行的工艺性空调系统中,由于空调运行能耗大,采用多工况分区控制具有重要意义。
空调多工况分区控制技术,是按全年气候参数,在焓湿图上作出气象包络线,划分不同工况分区。
采用PLC控制器,按不同工况区执行相应控制程序,再按照特定的控制逻辑和控制算法,对各执行部件实施开关控制或连续控制,以实现正确的分区转换、操作顺序、定时启停、累计计时、负荷均衡,在满足控制精度要求的条件下节能运行。
1 多工况分区的控制原理典型的工艺性空调系统配置有混合、过滤、表冷、加热、加湿、送风机等。
按三个工况运行的空调系统,每个运行模式对应一个固定的新风比,在高温高湿时用表冷器进行降温除湿,再用加热器加热至送风点;在低温低湿时用加热器和加湿器进行加热加湿;在过渡季视室外温湿度情况进行降温、升温或加湿。
这种控制方式不能充分利用新风冷源,且大部分时间存在冷、热抵消。
为实现节能运行,改为多工况分区控制,新、回风阀门改为可根据不同需要随时进行调节的比例调节阀。
同时在原有新风、回风温湿度传感器的基础上,再增加混合风、送风温湿度传感器,以及表冷器后的温度传感器。
控制系统的原理图如图1。
在新风、回风、送风、混合段处,均安装温湿度传感器,分别用于检测新风、回风、送风和混合风的温湿度,在表冷器后装检测露点温度的传感器,所有敏感元件均与控制器的输入端连接。
串级控制和分程控制在温湿度空调节能中的应用
串级控制和分程控制在温湿度空调节能中的应用作者:杨恩伟来源:《城市建设理论研究》2013年第29期中图分类号: TE08 文献标识码: A目前洁净空调系统主要采用传统的单回路PID来控制温湿度,但药厂洁净室温湿度控制要求很严格,并且由于温湿度耦合现象十分严重,虽然大多数情况下能够符合设计要求,但往往出现冷水阀和热水阀同时开的现象,造成了能源的巨大浪费.而且需要多套PID参数进行整定,难以保证系统的稳定性和精度,如果参数整定使调节过程过慢则会导致空调机组的开机时间延长,开机以后如果环境中温湿度出现比较大的扰动,不能及时地回调至设定值,也是整个调节过程大大延长,如果参数整定使调节过程过快则极有可能会引起控制系统输出(风机、执行器)的振荡, 从而引起整个环境不期望的温湿度的波动,不仅增加了控制系统软件实施的复杂性,而且很难达到预期的效果。
鉴于能源的消耗过大以及温湿度相互干扰的问题, 可以通过采用串级控制+分段控制(分程)的综合方案来解决。
洁净空调系统的被控参数是回风温度和湿度, 调节参数为送风温度和湿度, 一般在空调机组的送风主管和回风主管上都会分别安装温湿度传感器, 个别重点房间也会布置温湿度传感器,以符合环境监测和相关行业法规的要求,但个别房间的温湿度并不能代表整个机组控制环境的温湿度,因此本方案中调节控制参数均以送风和回风主管上的温湿度传感器信号为依据。
温度和湿度信号通过温湿度传感器送到DCS系统,然后通过DCS的控制算法计算输出为加热、制冷(除湿)和加湿信号,从而分别控制热水阀、冷水阀和蒸汽阀的开度来实现闭环调节控制。
根據串级控制的原理,串级控制是由两个PID(比例积分微分控制)控制回路嵌套组成的,内层的PID为内环控制回路,简称内环; 外层的PID称为外环控制回路,简称为外环。
外环回路的输出值直接作为内环回路的给定值, 内环回路的输出直接作用于风机和阀门执行器来实现整个系统的调节。
内环具有快速调节作用,应该把主要的干扰源放在内环来调节,因此把送风温湿度作为调节对象,通过控制空调机组的加湿、除湿和冷热水系统来稳定送风的温湿度。
工频与变频调节技术能耗分析
工频与变频调节技术能耗分析摘要:本站投产时间长,设备管线腐蚀严重,输油泵长期处于小流量运行状态,效率低,耗电量大,针对本站的情况进行系统改造,更换1号和3号输油泵,对1号和2号输油泵进行一拖二变频改造,实现闭环控制,使泵的耗电量从每天1450KW降到520KW,节约了大量的能源,提高了泵的效率,延长了泵的使用寿命,降低了职工的劳动强度。
某某2101中转站是1983年9月10日正式投产的,占地面积为:4500㎡,建筑面积为:450㎡,设计日处理外输能力为4000m3/d,由于打加密井,在1991年3月-8月对本站进行第一次系统改造,占地面积为9000㎡,建筑面积为585㎡,设计日处理外输能力提高到10000m3/d,设计含水85%,收油站数为10个。
由于经过十多年运行,设备腐蚀老化等问题比较严重,存在较大安全隐患,2008年7月对本站进行第二次系统改造,更换了大量的机泵和设备,这里只对输油泵做以解释,本次更换了1号、3号排量为200m3/h的输油泵,排量根据开发预测重新匹配,拆除4号输油泵,给1号、2号输油泵安装一拖二变频1套,实现闭环控制。
一、工频调节:所谓工频调节就是利用调节离心泵的出口闸门来控制离心泵的排量。
离心泵在正常情况下工作,如果来液量突然变化,就必须通过调节出口闸门来控制排量和压力,以本站2号输油泵为例:型号为150D30A×4的输油泵额定排量为155m3/h,扬程为122.8m,转数为1480r/min,额定电流为161/93A,电压为380/660V,频率为50Hz,功率为90Kw,但在实际生产工作中,从2009年1月-5月的生产数据表明,平均日产液为2204m3/d左右,每日耗电平均为1452KW,泵效为57.31%,离心泵长时间处于大马拉小车工作状态,电动机耗电多,浪费了大量的电能,缩短了泵和电机的使用寿命,频繁的人工控制离心泵的出口闸门,会经常出现油气分离器高低液位,使生产不稳定,增加了职工的劳动强度。
梯级供热系统关键可调参数对系统能耗的影响
发赵沒禺POWER EQUIPMENT第!5卷第!期2021年5月Vol. 35 , No. 3May 2021梯级供热系统关键可调参数对系统能耗的影响李扬%,黄治坤#,李智华%,岑岭山3,罗瑞成%,苏志刚%,王恩镇#(1.内蒙古京海煤秆石发电有限责任公司,内蒙古乌海016000;2.北京源深能源科技有限责任公司,北京100192;3.北京京能科技有限公司,北京100192)摘要:总结了梯级供热系统能耗指标分析方法°梯级供热系统通过蒸汽喷射器利用中排抽汽将高背压排汽背压升高进一步加热热网循环水,从而增加了对高背压排汽的利用。
通过试验分析了关键可调影响因素对系统能耗指标的影响。
结果表明:对于梯级供热系统,提高热网循环水量、降低热网回水温度均可降 低系统供热煤耗;蒸汽喷射器升压比控制在设计值附近系统供热煤耗最低;机组背压、动力蒸汽压力满足蒸 汽喷射器工作需求即可,其提高对供热煤耗无益。
关键词:梯级供热;蒸汽喷射器;引射比;升压比;背压;煤耗中图分类号:TK227 文献标志码:A 文章编号:1671-086X(2021)03-0157-05DOI : 10.1980 6/ki.fdsb.2021.03.002Influence of the Key Adjustable Parameters on EnergyConsumption of Cascade Heating SystemLi Yang 1 , Huang Zhikun 2, Li Zhihua 1 , Cen Lingshan 2,Luo Ruicheng 1 , Su Zhigang 1 , Wang Enzhen 2(1. Inner Mongolia Jinghai Coal Gangue Power Generation Co., Ltd., Wuhai 016000 ,Inner Mongolia Autonomous Region , China ; 2. Beijing Yuanshen Energy Technology Co. Ltd.,Beijing 100142 , China ; 3. Beijing Jingneng Technology Co., Ltd. Beijing 100142 , China )Abstract : The method for energy consumption of cascade heating system was summarized. In thecascade heating system , the back pressure of the high back pressure exhaust steam is increased by utilizing the middle exhaust steam through the steam ejector to further heats the circulating water of the heatnetwork , thus increasing the utilization of the high back pressure exhaust steam. The influence of the keyadjustable factors on the system energy consumption index of the system was analyzed through experiments.Resultsshowthatthecoalconsumptoncanbereducedby"ncreasngtheamountofcrculaton waterand decreasing the return water temperature of the heating system. The coal consumption reaches the mmimum when9hepre s ureboos ra io of s eam ejec or is con ro l ed near9he design poin .Thereisnobenefi forcoalconsumpionbyincreasing9hebackpre s ureandseampre s ureof9heuni !andijus need9omee 9he working requirements of the steam injector.Keywords : cascade heating ; steam ejector ; ejection ratio ; boost ratio ; back pressure ; coal consumption当前热电联产集中供热方式在国内仍然处于 快速发展阶段,数据显示截至2018年底,全国火 电装机11 9亿kW,其中热电联产装机约9. 3亿kW,占比约37.7%,热电联产集中供热为我国实现节能减排目标和全球温室气体减排作出了积极的贡献*T 。
大温差水系统运用于数据中心空调节能性分析
上海节能大温差水系统运用于数据中心空调节能性分析张淇淇上海国际机场股份有限公司摘要:对大温差空调水系统应用于数据中心项目进行了节能性分析,基于假定的系统模型对不同冷冻水供回水温差条件下系统的制冷主机能耗、冷冻水泵能耗以及末端精密空调设备能耗进行了计算。
计算结果表明,增大供回水温差对于数据中心空调系统能效提升具有积极意义。
关键词:大温差水系统;数据中心;能效提升;全年能耗DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2021.03.015Study on Energy Saving Performance of Wide Water Temperature Differential System Applied for Data Center Air ConditionersZHANG QiqiShanghai International Airport(Group)Co.,Ltd.Abstract:Based on a hypothetical Data Base air-conditioning system using wide temperature differen-tial chilled water,a study was conducted to analyze the system energy performance,including the en-ergy performance of chillers,pumps and terminal devices.The calculation results show that increasing the temperature differential of chilled water can benefit the air-conditioning systems’energy perfor-mance.Key words:Wide Temperature Differential Chilled Water System;Data Center;Promote Energy Effi-ciency;All-Year Energy Consumption.收稿日期:2021-01-26作者简介:张淇淇(1989-),女,硕士,工程师No.032021上海节能No.0820180概述近年来,随着移动互联网时代的到来,数据中心的建设规模飞速发展。
关于大温差空调水系统节能评价研究
关于大温差空调水系统节能评价研究【摘要】随着社会经济的发展以及科学技术的进步,人们的生活水平得到了很大的提高,人们开始注重生活质量的提升,空调被广泛使用在人们的日常生活中。
一般在设计空调水系统时,冷水供回水温差应达到5℃,温度应保持在7℃~12℃的范围内,而水温差超过5℃的冷水系统则称为大温差空调水系统。
本文就对大温差空调水系统节能的影响因素加以分析,采取有效的节能评价标准和计算方法,保证大温差空调水系统的节能效果。
【关键词】大温差;空调水系统;节能评价目前,空调水系统应用大温差技术的节能性已经得到肯定以及广泛的应用,但对于这项技术具体的节能效果以及对空调系统各个组成部分所产生的影响虽然有许多相关研究及参考文献,却没有一个普遍的衡量和评价的标准。
本文就从大温差空调水系统节能的特性切入,利用节能算法对其节能效果进行分析,希望能够对广大同行起到参考与借鉴的作用。
一、大温差空调水系统节能特性研究(一)大温差空调水系统概述对于空调系统而言,其耗电设备可分为空调末端设备、定压水泵、水处理设备、冷却水泵、冷水泵和冷水机组。
而大温差空调水系统则是以常规空调设备为基础,采用常规的空调末端设备、冷却水系统以及冷水机组,有效实现较大的供回水温差,其在建筑空调系统中的应用最为广泛。
相较于常规空调系统而言,该系统具有较小的冷水循环流量以及较大的供回水温差,并且冷水泵和冷水机组的耗电量也存在一定的差异性[2]。
因此在对不同供回水温差的空调系统加以使用时,必须要对冷水泵和冷水机组耗电量之和的差异性进行详细比较,选择具有良好节能效果的空调系统。
(二)节能特性对于大温差空调水系统节能特性而言,其可以从空调水系统和冷水机组的节能特性这两个方面加以分析。
首先在空调水系统方面。
当空调水系统保持一致时,系统的供回水温差与水流量呈反比关系,水流量逐渐减小时则供回水温差会逐渐增大,这时空调系统的冷水循环泵流量也会不断减小。
同时在冷水机组结构保持不变的情况下,其冷水流量和冷水侧阻力损失也不断变小;而空调水系统在设计管道过程中,多是采用控制流速法或控制比摩阻法,因此在这种情况下管道的阻力会基本保持不变[3]。
“大温差”冷热输配系统
“大温差”冷热输配系统摘要:本文通过大温差冷热输配系统可行性分析,设计方法,对大温差冷热输配系统设计提供了指导。
关键词:大温差可行性设计大温差小流量是一个减少空调系统投资,降低能耗的先进观念。
大温差的目的是优化空调系统各设备间的能耗配比,在保证舒适度的前提下减少冷量输配的能耗,或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗,同时降低系统初投资。
1“大温差”冷热输配系统可行性分析大温差系统较常规温差系统最大的优势就是节能和节省管网、水泵等的初资。
在过去的30 年内,冷水机组的效率几乎提高了一倍,冷水机组占整个系统能耗的比例已降低了20%,而冷却塔和水泵的能耗比例提高了10%。
在输送一定量冷量的前提下,由公式Q = M*Cp*DT可知,提高供回水温差,可以大大减少循环水量,从而减少水泵能耗。
同时,由于循环水量减少,水泵的大小、管道的大小、阀门的大小都可以减少,在初投资方面会有一定的减少。
大温差的目的是优化空调系统各设备间的能耗配比,在保证舒适度的前提下减少冷量输配的能耗,或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗,同时降低系统初投资。
大温差可以在冷水侧或冷却水侧实现,也可以在空气侧实现。
在过去的30年中,随着冷水机组的技术改进和机载控制技术的革新,冷水机组的单位冷量能耗大大下降。
当效率接近卡诺循环这一极限,即COP接近8.33时,机组的材料成本将会剧增,其原因在于,为了使效率得到微小的提高,不得不在换热器中增加很大的传热面积。
因此,即使机组效率可以继续提高,其代价也是十分高昂的。
因此我们把目光转向系统,把70年代冷水机房与现在机房的能耗进行比较,无论是满载还是部分负荷,当今机房内水泵、冷却塔的装机容量所占的百分比都高于70年代。
与冷水机组配套的水泵、冷却塔是否还有进一步下降能耗的可能?答案是肯定的。
实施大温差可以有效地优化系统,达到运行节能的效果,它不是着眼于系统中的某一设备,而是作通盘的考虑,追求系统总效率的提升和初投资的降低。
过程控制分析题
(2)主要扰动可测,但对反馈控制又是不可控的参数。
(3)当控制系统的控制通道滞后大,反馈控制不及时,控制质量差,可考虑采用前馈或前馈——反馈控制系统,以提高控制质量。
06年
四、分析与应用题(本题28分,第1小题15分,第2小题13分)
一、分析与应用题(本题40分,每小题10分)
1、请判定图所示温度控制系统中,调节阀和调节器的作用型式。
(1)当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质,调节介质为过热蒸汽时;
(2)当物料为温度过高时易结焦或分解的介质,调节介质为过热蒸汽时;
(3)当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质,调节介质为待加热的软化水时;
⑤本例采用的是单冲量控制,结构简单,但当负荷变换较大时,会出现控制其输出误动作、控制不及时等缺陷。针对这些缺陷,可进一步改进控制系统以改进控制品质。如,考虑到蒸汽负荷波动的影响,可将蒸汽流量作为前馈信号,与汽包水位组成前馈-反馈控制系统,通常称为双冲量水位控制系统。或再考虑其他扰动因素,设计相应的多冲量控制系统。
双重控制系统是一个被控变量采用两个或两个以上的操众变量进行控制的控制系统。这类控制系统采用不止一个控制器,其中,一个控制器的输出作为另一个控制器的测量信号。
两者区别:双重控制系统主控制器的输出作为副控制器的测量,串级控制系统中作为副控制器的设定。因此,串级控制系统中两个控制回路是串联的,双重控制系统中两个控制回路是并联的。它们都具有急则治标,缓则治本的控制功能,但解决的问题不同。
对于DDZ-III型差压变送器,其输出信号为4-20mA,输入信号为差压,与流量的平方成比例。因此对于F1T和F2T,其输出信号分别为:
比值系数:K,=(I2-4)/(I1-4)
大温差空调水系统的技术经济分析
马一 的 热, 48/ ℃ 水 比 马= k吨 ; .J 1 △
一水 效 '= 一 . ; 泵总 率,a . 0 2 7 00 9 6 种 一电动机传动效率, 联轴器直联传动
n 7 = .8 09
协
t 一冷冻水温差;
6 1 / 6 5 7 3 2
Asa : l t ohh parden icl wt st c se g, t thq h i br t Apci f t ete rc n e ar m a e r b h e nu a t tc p a n i e ru i e e h d ye a v n y u e ie s i o g m f i e s n e t c s a l b tH h pard en icl wt st c ru e r c s po, e r n i p c iy i t ete r c n e ar m e c ng ou t h v i a ao p al . e ru i e e h d ye a d e y m i o e t l n i i g m f i e s n e n n w c s -
。 收稿 日期 :20 一 一 通空调制冷学术年会专刊 05
表 1 几种进出口水温下制冷机组的性能变化
机组 型号
说明采用大温差的水系统,冷冻水泵能耗减少
进出水温度 功率 压降 水流程 ( (W) ℃) k (P ) ka
5 1 / 5 5 2 3 2
是,当采用大温差的同时,降低蒸发温度, 则电机 功率增加。根据表 1 计算得出,当采用进出水温度 为61℃的大温差系统, /6 机组功率约增加 1 %- . 5 2 %。尤其是冷水初温降低至5 ℃时,电机功率明显 增加 4 6 %一 %. 22 冷冻泵的能耗变化 . 假 设空调系统的供 回水温差为 19 ( 0 6 0
供热抽汽梯级利用分析与应用
供热抽汽梯级利用分析与应用摘要:本文对良村热电330MW机组供热现状进行综合分析,以温度对口、梯级利用、主机和动力机械联合运行综合效率最优为原则,对其供热系统采用能量梯级利用技术定制化设计,采用螺杆膨胀机做功的蒸汽能量梯级利用方案,即采用螺杆膨胀动力机组将采暖蒸汽蕴含的高品质能量利用起来,实现能量梯级利用。
关键词:优化运行;梯级利用;节能降耗石家庄良村热电有限公司2×330MW热电机组,汽轮机均为CC330/238-16.7/0.98/0.5/537/537亚临界中间再热双可调抽汽供热式汽轮机,根据制造厂提供的热力特性数据,设计工业抽汽参数:0.9~1.4MPa(注:文中所列压力均为绝对压力,下同)、200~290t/h;采暖抽汽参数:0.25~0.6MPa、300~410t/h。
目前,良村热电冬季采暖供热面积1000万平米,采暖抽汽量约380t/h,热网循环水供水温度75℃、回水温度52℃。
按目前供水温度75℃,采暖热网加热器上端差取10℃,则该温度对应的在热网加热器凝结的饱和蒸汽压力为57.7KPa,若取采暖抽汽管路压损为10%,则所需的采暖抽汽压力为64.3KPa。
2017年12月~2018年1月机组的运行数据表明,该期间平均采暖抽汽压力为0.259MPa,采暖供汽的压力比实际需要压力高约0.19MPa,按目前的热网循环水加热方式,采暖供汽存在约0.19MPa的压损。
若采暖蒸汽在进入热网加热器前先通过一套动力机械设备进行做功或发电,则可以将采暖抽汽的压差和蕴含的高品质能量有效地利用起来,实现能量的梯级利用。
由于良村热电采暖抽汽量较大,采取上述措施将产生可观的经济效益和社会效益,对于电厂的节能减排具有重要的意义。
1.概述:十三五期间,我国的能源供给发生了巨大变化,传统煤电产能严重过剩,年利用小时普遍偏低。
如何在现有条件下提高能源利用效率,便成了提高全厂经济效益的有效手段;其中,对现役功率燃煤发电机组进行抽汽供热改造,实现热电联产,目前其供热热量约占全国总供热量的40%。
某商场空调冷冻水大温差系统分析
某商场空调冷冻水大温差系统分析徐健【摘要】本文以某商场空调工程为实例,通过冷冻水系统在标准温差(7℃~12℃)与大温差(6℃~13℃)两种工况下,冷水机组、冷冻水泵、空调末端的能耗和初投资的具体分析,提出了使冷冻水大温差系统(6℃~13℃)节能的措施。
%This article cites an air conditioning project of an emporium, energy consumption and initial investment of chiller,chilled waterpump and airhandling unitwere analyzed undertwo chilled waterdifference scheme,i.e.,standard temperature difference (7℃~12℃) and large temperature difference (6℃~13℃). The energy saving measures of large temperature difference in chilled water systemwere proposed.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P63-65,62)【关键词】冷冻水系统;大温差;能耗;初投资;节能【作者】徐健【作者单位】上海弘城国际建筑设计有限公司【正文语种】中文在中央空调系统中,制冷系统的水泵装机电量一般占空调系统总用电量的15%~20%,而实际运行中,水泵耗电量更是占空调系统总用电量的20%~30%,随着冷水机组性能的不断提高,水泵耗电量占比将更大。
如何提高空调冷冻水的输送效率,已成为空调节能的关键之一。
国内空调常规设计冷冻水供水温度7℃,回水温度为12℃,供回水温差5℃,而大温差空调系统冷冻水的供回水温差一般为6℃~10℃。
大温差水蓄冷生产车间空调系统方案经济分析
大温差水蓄冷生产车间空调系统方案经济分析徐淦锋;赖学江【摘要】设计项目位于江门市高新区,根据设计所给的资料,通过技术经济分析,选用大温差水蓄冷为宜.空调末端进出水温度为8~11℃/13~16℃,放冷工况进出水温度为12~15℃/4~7℃,利用消防水池作为蓄冷水池(蓄冷容积2100m 3),电价低谷段蓄冷,电价峰值段释放蓄冷量.通过常规水蓄冷方案与大温差水蓄冷全年运行费用对比,大温差水蓄冷全年节省电费约14.4万元,节省电费比率6.9%.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】6页(P47-52)【关键词】技术经济;大温差水蓄冷;运行策略【作者】徐淦锋;赖学江【作者单位】广东海洋大学机械与动力工程学院, 广东湛江 524088;广东海洋大学机械与动力工程学院, 广东湛江 524088【正文语种】中文【中图分类】TU8311 项目概况项目位于江门高新区,一期厂房建筑面积45300m2,火灾危险性等级为丙级,二期中试大楼、宿舍的建筑面积为43256m2,合计建筑面积为88556m2。
地上六层,地下局部一层,总高度为30m。
建筑类型为设备装配生产厂房,工人总数约为1000人,生产设备发热量少。
生产时间8∶30~18∶00;19∶00~21∶00。
考虑到下班后30min人员滞留时间,空调制冷时间延续到21∶30,空调设计运行时间为12个小时。
制冷机房位于负一层空调机房,同时负担二期中试大楼、宿舍负荷,负荷计算采用谐波反应法,设计计算依据如参考文献[1]~[4],全天总冷负荷最大时间出现在下午16时,建筑全天空调负荷大,但白天负荷波动小。
在生产时间,生产厂房内人员密度稳定。
典型日总冷负荷为121026kW(34409RT),峰值电价区冷负荷为 59437.3kW(16900RT)。
2 蓄冷方式选择[5][6]为了确保冷源方案选择的合理性,设计中根据建筑的特点和电价的实行方式,建筑厂房在负一层有消防水池,建筑全天空调负荷大,且当地实行峰谷电价。
大温差空调系统研究
大温差空调系统研究摘要:大温差空调系统的工作原理;大温差小流量系统对冷水机组、水泵、末端设备、水管管径的选择造价及运行费用的影响。
关键词:大温差系统;能耗;逼近度为什么大温差空调系统越来越受到欧美设计顾问的青睐?大温差系统是一个减少空调系统投资,降低能耗的先进观念。
上世界90年代,西方很多空调设计顾问对大温差的冷水系统进行了深入研究并付诸实施。
1.为什么要大温差大温差的目的是为了优化空调系统各设备间的能耗配比,在保证舒适度的前提下,减少冷量输配的能耗,或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗,同时降低系统投资。
大温差可以在:冷冻水侧;冷却水侧或者双侧均能实现;空气侧也可以实现。
在过去的30年,随着冷水机组的技术的改进或机载控制技术的革新,冷水机组的单位能耗大大下降,目前冷水机组的最高能效比为0.45KW/Ton或COP为7.8。
随着冷水机组的效率进步,当效率越接近卡诺循环这一极限,即COP接近8.33时,机组的材料成本会剧增,其原因就在于为了使效率得到微小的提高,不得不在换热器中增加很多的传热面积。
因此,即使机组效率可以继续提高,其代价也是十分昂贵的。
根据制冷量计算公式:Q=m Cp △T比热Cp为常数,为保持冷量Q不变,有两种办法:⑴可以提高水的流量m,同时减少温差△T;⑵降低水的流量,同时增大温差。
这就意味着既可以增加水泵耗功并减少机组耗功;也可以减少水泵耗功增加机组耗功。
【案例】:选用一个1800冷吨(6329kw)的酒店空调系统来分析,该酒店位于上海,全年空调运行时间为5月至11月。
由此可见,采用大温差系统以后,冷却塔的年能耗降低33%;水泵的年能耗降低59%;冷水机组的年能耗增加7%;以上三项汇总,年冷水机房总能耗降低10%,如下图。
从上述模拟结果看,大温差的系统意在使冷水机组承受相对严苛的工况,它的能耗增加;来使系统的其他部分诸如水泵、冷却塔的能耗得以降低,从而达到系统运行节能的目的。
2.低温低流,各设备机组的工况2. 1 冷水机组的蒸发器侧和冷凝器侧的大温差冷水机组的蒸发器侧/冷凝器侧大温差的实现是非常关键的。
空调大温差能耗分析
(12)
文献[11]核算冷冻水大温差时对冷量的影响和对传热面积的要求显示:常规温差与大温差 10℃ (进水 17℃,回水 7℃)相比,大温差时传热系数减少,但增大了对流换热两侧的传热温差 由(3.99℃到 4.33℃),在冷负荷不变的情况下,按常规温差设计的冷水机组,不改变传热 面积同样可以实现冷水大温差运行。
2.2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 大温差水系统的运行分析
与风机的性能分析相似,用水泵的相似理论进行分析,当冷水供回水温差增大一倍时,冷却 水泵的运行能耗减少 68.5%。国内已有这方面的文献,这说明采用冷水大温差运行的经济效 益是非常明显的。但这种分析方法只对水泵的能耗进行分析,而没有考虑管道系统的阻力变 化对系统能耗的影响,是片面的,在实际的工程设计中,管内水速一般采用 1~2m/s(国 际上允许的管内流速比国内高得多)。因此,流速不变时,由于管径减少,单位管长的磨擦 阻力增加,实际运行时不能达到 68.5%的节能效果。
为了取得更好的节能效果,可以采用冷水大温差与变流量技术相结合方法。据统计,目前国 内空调系统的平均负荷率为 30%~50%。即采用定流量设计时,按大温差设计的空调系统, 在全年大部分时间内运行的冷水温差将不能达到设计值,冷水泵全年处于满负荷运行,能耗 基本不变。
在空调系统中,水泵投资约占空调系统总投资的 0.5%~1%,与大温差相结合的变流量系统, 可以通过双级泵或变主流的方法来实现冷冻水的变流量运行。
钢板风道摩擦阻力计算:
Rm=1.05×10-2D-1.21v1.925 (2)
式中:Rm 风管单位沿程阻力 pa/m,D风管直径 m,v风速 m/s。
相应风机的轴功率计算:
(3)
浅析变频多联空调系统的能耗分析和实验研究
浅析变频多联空调系统的能耗分析和实验研究摘要:随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,建筑能耗在我国能源总消耗中所占的比例越来越大。
为实现可持续发展战略并缓解能源危机带来的巨大压力,建筑节能减耗已成为我国政府的一项重要工作。
在建筑能耗中,建筑采暖和空调能耗占建筑总能耗的50%—70%,提高空调系统的工作效率是减少建筑能耗的有效手段。
多联式空调系统具有节能高效、使用灵活、维护简单等诸多优点,在国内许多工程中投入使用。
因此,本文就变频多联空调系统组成及适用范围入手,对其多联式空调系统能耗测量与模拟程序实验进行了分析研究。
关键词:变频多联空调系统;能耗;测量;实验;分析研究一、变频多联空调系统组成及适用范围1、系统组成1)室内机是末端部分,它是-个带蒸发器和循环风机的机组,与目前我们常见到的分体空调的室内机原理上是完全相同的。
从形式上看,为了满足各种建筑的要求,它做成了多种形式,如立式明装、立式暗装卧式明装、卧式暗装、吸顶式、壁挂式、吊顶嵌入式等等。
2)外机是关键部分,从构造上来看,它主要是由风冷冷凝器和压缩机组成。
当系统处于低负荷时,通过变频控制器控制压缩机转速,使系统内冷媒的循环流量得以改变,从而对制冷量进行自动控制以符合使用要求。
对容量较小的机组,通常只设-台变速压缩机;而对于容量较大的机组,则-般采用-台变速压缩机与-台或多台定速压缩机联合工作的方式。
3)冷媒管采用铜管,分气管和液管,通过灵活的布置使室外机与室内机相连接。
为了施工方便及保证系统的正常作用,管接头制成了各种形式。
4)控制系统:无线遥控器、有线遥控器、集中控制器、七日定时器、网络管理系统。
2、适用范围目前多联机系统是应用于舒适性空调领域,特别适合于专业管理能力弱,如学校、医院;房间使用率低,如度假村、别墅、高档公寓;空调房间分散,分室分户收费,集中管理,如出租写字楼、办公楼、商住楼;更适合于中小型项目如几千平方米的企事业办公楼、酒店、夜总会、洗浴中心;负荷波动大,使用功能有区别,如大型商场、体育馆等的部分办公室;部分改造项目等。
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文章编号:ISSN1005-9180(2009)02-0052-03X
串机大温差梯级使用系统与双工况
分系统的能耗分析
刘谨,李继路,黄伟
(广州市设计院,广州510620)
[摘要]本文通过对温湿度独立调节控制策略进行研究,提出了适用于温湿度独立调节控制系统的冷水机组串联大温差以及冷冻水梯级使用系统,并对其与双工况分系统的节能效果进行比较。
[关键词]温湿度独立调节;冷水机组串联大温差;冷冻水梯级使用;节能
[中图分类号]TK11;TU831[文献标识码]B
Energy Consu mption Analysis between Cascading Chiller&Large Temperature Difference Stepping System and Dual Operating Condition System
LI U Jin,LI Jilu,H UANG Wei
(Guangzhou Design Institute,Guangzhou510620)
Abstract:By study on the controlling strategy of temperature and humidity separated con trol system,puts forward the cas-cading chiller&large temperature stepping system,meanwhile comparing with the dual operating condition system on ener-gy saving effects1
Keywords:Temperature&humidity separated control system;Cascading chiller larger temperature difference;Chilled water stepping utilization;Energy saving
1引言
温湿度独立控制空调系统是指采用温度与湿度两套独立的空调控制系统,分别控制、调节室内的温度与湿度。
空调房间的相对湿度由空调新风系统控制(也就是说房间的潜热由新风系统来消除),而空调房间的温度由室内干式风机盘管或冷辐射空调等末端空调方式控制(也就是说室内绝大部分的显热由房间空调器来消除),从而避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失,可以满足不同房间热湿比不断变化的要求,提高了室内环境的舒适度。
但温湿度独立控制空调系统同时对冷源、新风系统及末端空调器提出了更高的要求。
新风系统的冷冻水需要较低的供水温度以满足除湿的需要,但同时末端设备如冷辐射空调器或干式风机盘管的冷冻水供水温度必须大于室内的露点温度,以免出现结露现象,因此需要较高的出水温度。
目前比较常用的解决方式是采用双工况分系统制冷系统,即冷辐射吊顶与干式风机盘管系统采用一套制冷系统,而新风处理系统采用另一套制冷系统。
采用双工况分系统制冷系统,主要是由于冷辐射吊顶与干式风机盘管系统和新风与裙楼空调系统运行工况相差较大,分开设置制冷系统有可能使冷水机组运行能耗降低,但同时存在水泵容量加大,水系统管路复杂等不利因素。
因此我们提出了冷水机组串联大温差以及冷冻水梯级使用系统,可以有效解决以上问题。
52REFRIGERATION No.2,2009,June
Vol.28(Total No.107)
2冷水机组串机大温差制冷系统
冷冻水系统大温差设计是相对国内常规设计,即冷冻水温度参数7e/12e(温差5e)而提出来的,在输送同样冷量的情况下,只需要较小的流量和输送动力,冷水输送系数则可以大大提高,节能效果显著。
根据制冷原理,提高制冷剂蒸发温度可以使冷水机组的能耗大幅度降低,因此,在定出水温度的前提下,提高冷冻水供回水温差,即提高回水温度,或定冷冻水供回水温差的前提下,提高冷冻水出水温度,都可以使冷水机组蒸发温度提高,从而降低冷水机组的运行能耗。
基于这一思想,我们提出了冷水机组串联运行方案。
冷水机组串机大温差制冷系统,就是使冷冻水依次通过两台机组的蒸发器,依次降温。
我们以供回水温度6/16e为例进行说明,即16e冷水回水首先经过第一台冷水机组,温度降低到11e;再经过第二台冷水机组,温度降低到6e。
第一台机组由于出水温度较高,因此制冷剂蒸发温度相应提高,从而提高机组效率,运行能耗低,再通过第二台机组常规温差串联,实现整个系统的大温差运行,从而使整个主机侧的运行能耗大大降低。
冷水机组串联运行示意图如图1
所示。
图1冷水机组串联运行示意图
3冷冻水梯级使用系统
冷水机组串机大温差制冷系统可以有效的解决降低冷水机组及水泵运行能耗的难题,但采用温湿度独立控制空调系统还必须满足新风及末端设备对冷冻水的不同需求,因此提出了冷冻水梯级使用系统。
冷冻水梯级使用系统即一次冷冻水依次先进入后,水温从6e升至11e然后再进入冷辐射板或干盘管,温度从11e升至16e,然后回到高温主机;冷辐射板和干盘管的冷冻水由冷辐射用板式热交换器提供,其进/出冷冻水温度为:16e/19e。
为达到精确控制的要求,在部分负荷或新风与末端负荷不相匹配的时候,通过新风与末端各自旁通供回水管至冷冻水供回水主管,通过阀门控制以满足实际负荷的需要。
4分析比较
下面以广州市某大型高档办公楼为例,在采用温湿度独立控制策略下,冷水机组串联大温差以及冷冻水梯级使用系统与双工况分系统制冷系统全年运行能耗比较。
该办公楼楼高71层,总建筑面积210000m2,空调总设计冷负荷达到15822kW (4500RT)。
初始设置如下:
方案一:冷水机组串机大温差制冷系统由二组水冷离心式冷水机组(900RT+900RT串联运行)和二组水冷螺杆式冷水机组(225RT+225RT串联运行)组成,冷冻水供回水温度为6e/16e。
方案二:采用双工况分系统制冷系统的总装机容量为4500R T。
冷辐射吊顶系统装机容量1750RT,由2台700RT和1台350RT冷水机组组成,供回水温度为1415/1715e;塔楼新风处理和裙楼空调系统装机容量2750RT,冷水机组采用单机大温差系统,主机配置为2台1100RT和1台550RT冷水机组,供回水温度为5/13e。
图2为两种不同方案的全年运行能耗比较。
表中年运行时间270天,每天运行12小时,电费112元/kWh,NPLV指标按厂家提供计算。
相比较而言,串机大温差梯级使用制冷系统比双工况分系统制冷系统节能约为4135%。
5分析及结论
(1)从以上分析可以看出,采用串机大温差梯级使用制冷系统比双工况分系统制冷系统具有一定的节能效果,但采用串机大温差梯级使用制冷系统可以更有利于系统能源综合利用,管路设计相对较为简单,减少管井的占用面积,并且双工况分系统
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2009年6月
第28卷第2期(总107期)
制冷
图2方案一与方案二运行能耗比较
部分负荷运行性能较差。
因此综合比较,采用串机大温差梯级使用制冷系统具有更好的效果。
(2)以上分析结果是针对大型超高层建筑而得出的结果,众所周知,由于双工况系统的高温机组的冷冻水供水温度高、冷冻水供回水温差小,其冷机的制冷效率高,但冷冻水的输送能效比低;串机大温差系统的冷冻水供水温度低、供回水温差大,相对于双工况系统,其冷水机组的制冷效率低,但冷冻水的输送能效比高;故对于中、小型建筑物,随着冷冻水输送能耗占空调系统能耗百分比的降低和冷水机组所占能耗百分比的提高,双工况系统的能效比会朝着优于串机大温差系统的方向发展。
(3)本文对采用温湿度独立控制系统提供了一套可供参考的空调冷冻水运行模式,具有一定的节能效果。
6参考文献
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[5]陆耀庆1实用供热空调设计手册[M]1北京:中国建
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Vol.28(Total No.107)。