离心式冷水机组及空调系统变流量节能分析
空调水系统的节能要点
空调水系统的节能要点
哈尔滨工业大学热泵空调技术研究所 马最良 * 倪龙 唐青松
摘 要 空调水系统是空调系统中的重要组成部分, 其运行电耗十分可观。本文从空调水
系统的水力平衡、空调变水量系统和空调冷冻水系统大温差设 计等三 个方面 , 详 细介绍 了空调水 系统的节能要点。
关键词 空调水系统 节能 水力平衡 变水量 大温差
* 马最良, 1940 年 7 月生, 教 授, 博士生导师 地址: 哈尔滨工业大学二校 区市政环境工程学院 2434#
12 二 OO 八年十月
特别策划
SPECIAL PLANNING
此可见, 空调系统中各部分都离不开管路 系统, 管路系统庞大而复杂, 是空调系统中 的重要组成部分, 它主要指冷冻水系统、冷 却水系统、凝结水系统和热媒系统( 如蒸汽 系统和热水系统) 。这些系统不仅需要较大 的管路和设备投资, 而且需要消耗较大的 水泵输送能量。管路系统设计的合理与否 将直接影响到空调系统是否能正常运行与 经济运行问题。为此, 本文将着重介绍空调 水系统的节能设计要点。
a ir- conditioning. The powe r cons umption of a ir- conditioning wa te r s ys te ms is ve ry impre s s ive . The ke y points to e ne rgy s a ving of a ir- conditioning wa te r s ys te ms we re a na lyze d in de ta il, including the hydra ulic ba la nce , va ria ble flow wa te r s ys te m a nd la rge te mpe ra ture diffe re nce s de s ign s tra te gie s of a ir- conditioning wa te r s ys te ms .
磁悬浮变频离心式冷水机组开发研究
磁悬浮变频离心式冷水机组开发研究作者:张运乾卢军卫俊宇李镇杉杨志华来源:《机电信息》2021年第13期摘要:當前建筑能耗在社会总能耗中所占比例越来越大,国家七部委发文要求提升大型公共建筑制冷能效,这对于促进绿色高效产品供给和消费、推进节能改造等方面提出了任务要求。
现介绍了磁悬浮变频离心式冷水机组开发的过程、机组的技术特点和优势,并与200 RT 螺杆机组进行了对比研究,对其节能性能进行了计算分析。
结果表明,在相同的条件下,相较于螺杆机组,磁悬浮机组的IPLV提升约42%,电机功耗降低约30%,设备能耗、电费均降低约30%,节省运行费用约30%。
关键词:磁悬浮;离心式冷水机组;螺杆机组;节能;IPLV0 引言我国是能源消耗大国,其中建筑能耗约占社会总能耗的20%~30%。
目前,建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列,成为我国能源消耗的三大“能耗大户”之一。
随着人们生活水平的不断提高,居民对室内环境的舒适度要求也越来越高,更高的要求意味着更多的能源需求,建筑能耗必将大幅增加,其在社会总能耗中所占比重也会越来越大。
2019年,国家七部委发布《绿色高效制冷行动方案》,要求到2030年大型公共建筑制冷能效提升30%。
离心式冷水机组作为大型建筑制冷系统的重要组成部分,其综合运行能效直接影响建筑制冷能效。
《冷水机组能效限定值及能效等级》(GB 19577—2015)[1]更是直接将IPLV作为能效等级评定的指标之一。
据《机电信息·中央空调市场》最新数据显示,2019年上半年磁悬浮中央空调市场增幅达到43.70%,远超冷水机组的平均增幅[2]。
本文主要对磁悬浮变频离心式冷水机组的技术特点和优势进行介绍,并与200 RT螺杆机组进行了对比研究,对其节能性能进行了计算分析。
1 磁悬浮变频离心式冷水机组技术特点1.1 概述为了提高机组的综合运行能效,变频技术最先应用于离心式冷水机组,通过调节压缩机转速改变制冷机的有效流量,从而实现冷量的调节。
武汉某酒店空调节能案例分析及工程节能改造
武汉某酒店空调节能案例分析及工程节能改造摘要:中央空调水系统在满足舒适性的同时,也消耗着大量的能源资源。
据不完全统计,酒店建筑的空调系统能耗一般占建筑总能耗的45%左右。
节能减排在缓解能源资源压力的同时也带来了一定的经济效益和环境效益。
而通过对项目的深度调研,并根据目前的能源现状,分析汇总项目的能源资源消耗情况,挖掘出项目中央空调节能的最大潜能。
采取案例分析和节能改造的运行策略方式实现降低能耗达到节能减排的目的。
其次根据项目的工作现状和物业对自动化运行管理方面的需求,工程节能改造也可以提高项目的智能化系统管理水平,降低运营的人力需求,为本项目增值。
关键词:案例分析节能预测节能思路变频运行1、项目概况本项目地下2层,地上24层,总建筑面积约为31240m2。
冷源系统由2台制冷量为2110KW的离心式冷水机组提供冷量,热源系统由3台制热量为1170KW的锅炉提供热量,无楼宇自控系统、冷热源站群控系统和变配电能耗计量系统。
2、项目中央空调用能趋势图1:酒店中央空调系统用电趋势图分析上图1:夏季室外平均干球温度,室外温度升高和太阳辐射强度增大,7月份的中央空调用电达到高峰。
6-8月份的用电总量为59万KWH,占到总用电量的64%。
4月份、5月份、6月份和10月份总用电量为30万KWH,占到总用电量的32.5%。
3、节能措施和节能预测3.1节能思路:3.1.1离心式冷水机组的运行规律(1)冷却水温度的优化控制把冷却水的能耗和冷水机组的能耗相加,寻找冷水温度的优化点,对应于总能耗曲线的最低点。
但冷水机组和冷却塔的综合能耗最低点不是对应于恒定的冷却水温度点。
在一定负荷和湿球温度的情况下,冷却水温度不用,冷水机组和冷却塔的总能耗也随之不同。
(2)多台离心式冷水机组并联运行规律冷水机组的群控方案应确保每台冷水机组绝大部分运行时间在50%以上负荷范围内,以达到节约运行费用的目的。
3.1.2、水泵的变频控制本项目的冷冻水泵和冷却水泵占空调系统总能耗的50%左右,能耗占比较大,冷站用能存在节能优化空间,采取节能改造技术,会有明显的节能效果。
磁悬浮离心式冷水机组和国家标准_殷平
暖通空调 HV&AC 2013年第43卷第9期
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磁悬浮离心式冷水机组和 国家标准
湖南大学 殷 平☆
摘要 磁悬浮离心式冷水机组已在国内外诸 多空调工程中 应用,因其 性 能 系 数 高,大 大 降 低了冷水机组的全年能耗。分析了 该 类 型 冷 水 机 组 在 国 内 的 应 用 现 状,指 出 作 为 一 种 冷 水 机 组产品,应执行现有的相关国家标 准,同 时 应 参 考 国 外 标 准;建 议 深 入 理 解 国 内 外 标 准 中 名 义 工况下的COP、综合部分负荷性能系数IPLV 和非标准工况下综合部分负荷性能系数NPLV, 正确评价磁悬浮离心式冷水机组 的 性 能。 工 程 实 例 计 算 结 果 表 明,磁 悬 浮 离 心 式 冷 水 机 组 与 普通离心式冷水机组相比,全年可减少 能 耗 40% 左 右,其 名 义 工 况 下 的 COP 达 到 国 家 冷 水 机 组1级能效等级,其IPLV 超 过 8.7。 认 为 其 独 有 的 特 性 将 改 变 部 分 空 调 系 统 的 传 统 设 计 方 法 ,值 得 深 入 研 究 ,磁 悬 浮 离 心 式 冷 水 机 组 是 一 种 值 得 大 力 推 广 的 高 效 节 能 产 品 。
对三大制冷商制冷机组节能分析
对三大供应商制冷设备的节能分析制冷设备是数据中心最大的耗能设备之一,机房的空调系统全年耗电平均占IDC总耗电量的40%左右。
制冷设备的节能技术的先进性和今后设备运营能否最优管理,对机房降低能耗有着重要意义。
为此我们邀请了全球三大制冷设备供应商(TRANE特灵、Carrier开利、YORK约克)进行了座谈,通过座谈咨询,初步了解其制冷设备的性能、特性、特点,现对其制冷设备离心式冷水机组进行节能分析。
1、 特灵(TRANE)、开利(Carrier)、约克(YORK)各自离心式冷水机组在节能方面的性能、特点(一)特灵(TRANE):1、制冷机组部分参数见下表:机组型号 机 组制冷量 输入功率kW Tons kW电机功率满负荷性能、额定电流、星型堵转电流kW/Ton A A重 量吊装重量 R123充注量Kg kgCVHE/G=G 420(最小)1406 400 2440.611 436 1063 7515 870 CVHE/G=G 1100(最大)4747 1350 823 0.610 1478 2087 15723 26972、技术上的节能措施(1) 结构上采用三级压缩,可以在广阔的容量范围内保持机组高效运行,消除常见的热气旁通结构造成的能量浪费。
可最大程度避免低负荷状态下的离心式压缩机喘振问题。
三级压缩间的两极经济器,利用节流过程中的闪蒸气体冷却压缩机的级间气体,大大提高机组的效率。
(2)全封闭直接驱动离心式压缩机,避免齿轮传动的能量损失。
可将机组效率提高7%。
(3)专利的换热器技术,换热效率高。
(4) 高效的制冷剂R123,也是特灵的致命弱点,因(冷剂)R123使用有年限限制,北京奥运会场馆建设中,其制冷设备不准许进北京。
3、运营控制与管理(1)三级离心式冷水机组配备了先进的Adaptivew TW摇背控制器,可以方便、有效的实现空调系统设计工程师所提的系统节能方案,还可以让冷水机组达到前所没有的节能效果。
空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制
空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制【摘要】文章简单介绍了一次泵变流量系统,对一次泵变流量系统的能耗做出了分析,提出了空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制方法。
【关键词】:空调;冷冻水系统;节能引言建筑物中央空调系统的冷冻水一次泵,传统上都采用固定转速水泵。
空调水的变一次流量控制系统(VPF:Variable-Primary-Flow,也称为:冷冻水一次泵变频调速控制系统)是近年才开始出现的先进控制方案。
配置变频调速冷冻水泵,可以对冷冻水流量进行调节,达到精细化控制的目标。
虽然在负荷侧都是变水量控制,但变频调速的一次侧控制和传统固定转速的一次泵系统不同,它比传统方式控制要求高得多。
要求楼宇自控系统的工程服务者设计合理的变一次流量控制解决方案,提供满足要求的控制功能。
本文结合某大型建筑的变一次流量控制工程方案,对这种解决方案进行讨论。
1一次泵变流量系统的特点一次泵变流量系统(VPF)的定义概述如下,当末端空调负荷变化时,电动二通阀调节开度,改变冷冻水量,此时采用一定的控制措施,变频水泵和冷冻机组的水流量都随负荷的改变而改变,在旁通管上增设了旁通控制阀,以维持运行冷冻机的最小流量,如下图所示。
图1和二次泵变流量系统相比,最显著的一个特点是少了一组定速泵。
另外在旁通管上多了一个控制阀,当系统水量小于单台冷冻机最小允许流量时,旁通阎打开,旁通一部分水量使冷冻机运行在最小允许流量之上。
最小流量由流量计或压差传感器测得。
系统末端仍然安装二通调节阀,水泵的转速由系统最远端压差的变化控制或供回水温差控制。
冷冻机和水泵的台数不必一一对应,它们的台数变化和启停也分别独立控制。
VPF系统可以改变整个系统中的循环水量,既包括流经蒸发器的冷冻水流量,和冷却盘管中的冷冻水流量。
VPF不仅仅节省了二次泵变流量系统中低效率的一次定流速泵,而且省去了管线,接头及其工程费用,电力设备等,机房空间的需求也随之降低,这些都可观的节省初投资。
空调系统节能优化运行与改造案例研究_1_冷水机组(1)
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公建节能
暖通空调 HV&AC 2010 年第 40卷第 8 期
图 4 原有冷水机组年运行 COP 平均值 图 1 空调水系统简图
2 影响冷水机组实际运行效率的关键因素 在本案 例中, 采用 文献 [ 1] 提出的 内部效 率 ( DCOP ) 与外部效率( I COP) 来分析影响冷水机组 COP 的因素。 I COP 和 DCOP ( 又称热力完善度 ) 定义如下。 Te ( 1) Tc - T e COP DCOP = ( 2) I COP T c 为蒸发温度 , K; T e 为冷凝温度, K 。 ICOP = 在蒸发温度相对固定的情况下, 冷却水侧的运
Abstract W ith a typical c ase, discusses the ke y f acto rs af fecting ener g y co nsumption and eff iciency of chiller s, and pr esents the metho ds to optimize chille r e ff iciency, pro viding ref er ence f or building s w ith lar ge chiller s. Keywords w ater chille r, coe ff icient of perf or ma nce , co mpressio n ra tio , lo ad pr o po r tio n
暖通空调 HV&AC 2010 年第 40 卷第 8 期
公建节能
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空调系统节能优化运行与改造 * 案例研究( 1 ) : 冷水机组
清华大学 常 晟 魏庆芃 陈永康 蔡宏武 吴稼培 常 良 太古地产有限公司 陈盛业
中央空调冷水机组运行参数和工况分析解析
中央空调冷水机组运行参数和工况分析解析1、蒸发压力与蒸发温度离心式冷水机组具有满液卧式壳管式蒸发器,制冷剂液体在壳内管间蒸发、沸腾,吸收管内冷水从空调房间带来的热量。
蒸发器内具有的制冷剂压力和温度,是制冷剂的饱和压力和饱和温度,可以通过设置在蒸发器上的压力表和温度计测出。
蒸发压力和蒸发温度两个参数中,测得其中一个,可以通过制冷工质的热力性质表查到另外一个。
不同的制冷剂在冷水机组中,要得到同样的蒸发温度,而各自对应的蒸发压力是完全不同的。
在冷水机组运行中,蒸发温度、蒸发压力与冷水带入蒸发器的热量有密切关系。
热负荷大时,进入蒸发器冷水的回水温度升高,引起蒸发器温度升高,对应的蒸发压力也升高。
相反,当热负荷减少时,冷水回水温度降低,其蒸发温度和蒸发压力均降低。
实际运行中空调房间的热负荷减少时,冷水回水温度降低,其蒸发温度和蒸发压力均摊降低。
实际运行中空调房间的热负荷在24h中是不断变化的,为了使机组的工作性能适应这种变化,一般采用自动控制对机组实行能量调节,来维持蒸发器内的压力和温度,相对稳定在一个很小的波动范围。
蒸发器内压力和温度波动范围的大小,完全取决于热负荷变化的频率和机组本身的自控调节性能。
一般情况下冷水机组的制冷量,必须大于机组必须负担的热负荷量,否则,将无法在运行中得到满意的空调效果。
根据我国JB/T3355—1998标准规定,冷水机组的额定工况为冷冻水出水温度7℃,冷却水回水温度30℃。
其他相应的参数为冷冻水回水温度12℃,冷却水出水为35。
又根据国家标准GB/T18403.1—2001,冷水机组的额定的工况为冷冻水进出水温12℃/7℃,冷却水进出水温30℃/35℃。
所以冷水机组在出厂时工况为冷冻水进出水温12℃/7℃,冷却水进出水温30℃/35℃。
所以冷水机组在出厂时若订货方没有特殊要求,冷水机组的自动控制及保护元件的整定值,将使冷水机组保持在额定工况下的运行状态,提高冷水的出水温度,对机组的经济性十分有利。
变频离心式冷水机组对数据中心CLF_的影响分析
文章编号:2095-6835(2023)15-0079-03变频离心式冷水机组对数据中心CLF 的影响分析景淼,何健,李洪波(联通数字科技有限公司,北京100085)摘要:着重研究了变频离心式冷水机组对数据中心CLF (Cooling Load Factor ,制冷负载因子)的影响,从冷冻水供回水温度、选型配置参数、冷却塔逼近度、不同气候分区代表城市气象参数等方面对冷水机组的CLF 进行剖析,为数据中心建设及设计冷水机组配置提供一定的参考和依据。
关键词:变频离心式冷水机组;数据中心;CLF ;冷冻水温度影响中图分类号:TU83文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2023.15.023近年来,随着“双碳”政策的提出,国家发改委、国家能源局、工信部等相继发布多项政策办法,推进“双碳”行动落地实施,对数据中心的PUE (Power Usage Effectiveness ,电能利用效率)提出了具体要求。
在“双碳”背景下,为了切实减少数据中心的碳排放,提高数据中心能效水平,数据中心各子系统均有多种节能技术得到应用。
水冷集中空调系统在大型数据中心内被广泛应用。
暖通空调系统的能耗占数据中心总能耗的35%~45%,而冷源更是其中的重中之重,占比达到60%以上。
传统的水冷集中空调系统一般采用定频冷水机组,冷冻水供回水温度较低,能耗极高。
1水冷集中式空调系统简介水冷集中式空调系统包含冷水机组、板式换热器、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、空调末端等设备。
空调系统的能耗主要包括冷源(冷水机组、冷却塔)能耗、输送(水泵)能耗和末端能耗。
其中,冷水机组由于耗电量占比较大,对于数据中心能耗影响较大。
冷水机组能耗受冷冻水供回水温度、配置参数、冷却塔逼近度、地域性气候等影响。
水冷集中式空调系统示意图如图1所示。
图1水冷集中式空调系统示意图2冷水机组CLF 计算[1-3]PUE 由PLF (Power Load Factor ,供电负载因子)、CLF 、OLF (Other Load Factor ,其他负载因子)组成。
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
格力中央空调产品介绍-离心式冷水机组
产品介绍
2.公司研发历史
2005 格力首台拥有自主知识产权的离心式冷水机组在格力电器正式下线。 离心机组从开始设计以来,主要经历了三个发展阶段: 1、R123工质机组的开发,我们开发了两台350RT的机组。这是公司的第一 台离心机组; 2、R134a机组,第一台产品为LSBLX2100,自主研发压缩机,这是公司第 一台自主开发压缩机的离心机组。压缩机效率为0.76左右,能效系数为4.9 左右,有待进一步提高。 至今已经开发的机组: LSBLX2000~LSBLX2800(中冷量段) LSBLX3200~LSBLX4400(中大冷量段) 正在试制的机组:LSBLX2800G、LSBLX4000HG、LSBLX1600 3、双级压缩机组,已经开发的有LSBLX5600SH。
频繁启停保护
安装方法与注意事项
安装环境检查
机组应避免接近火源和易燃物。若与锅炉等发热体安装在一起时 ,应充分注意热幅射的影响。 选用室温在45℃以下,通风良好的场所。不允许室外或露天安装 、存放,不允许安装在有腐蚀性气体的环境中。 应选取灰尘少的场所。 现场应采光良好.以便于维护、检查。 为满足维护、检修和清扫蒸发器、冷凝器换热管的需要。机组任 意一端必须有足够的抽管空间,在长度方向应与机组蒸发器、冷 凝器长度相当。 为便于机器起吊和检修,应安装行车或转臂吊车,并注意机房要 有足够的高度。 机组周围及整个机房应能实现完全排水。
系统工作原理
冷凝器 冷却水进 冷却水出
1.压缩过程
润 滑 油
油冷却器
2.冷凝过程 3.节流过程
4.蒸发过程
压缩机
主电动机
节流孔 冷水进 冷水出
蒸发器
系统工作原理
制冷系统:制冷剂在压缩机、冷凝器、节流、蒸发器内的热力循环
论磁悬浮离心式冷水机组在地铁通风空调中的应用前景
论磁悬浮离心式冷水机组在地铁通风空调中的应用前景摘要:长期以来,地铁通风空调的高能耗给地铁运营带来了负担,降低地铁通风空调系统能耗已是大势所趋,而选用高效的冷水机组是地铁通风空调系统节能减排的最基础的途径。
本文介绍了一种新型的磁悬浮离心式冷水机组,简要分析了磁悬浮离心式冷水机组的优缺点,并与传统地铁通风空调系统采用的螺杆式冷水机组进行了运行经济性对比以及磁悬浮离心式冷水机组目前在地铁上的运用,最后对磁悬浮离心式冷水机组在今后在地铁上的应用前景进行了展望。
关键词:磁悬浮离心式;冷水机组;通风空调;应用引言:地铁通风空调系统能耗占地铁车站总能耗的30%~50%,如何降低地铁通风空调系统能耗一直是一个研究热点。
降低空调能耗可以从多方面来执行,而降低设备本身能耗或者说提高设备的能效比是最基础的一步,磁悬浮冷水机组正是满足国家有关节能降耗、环保等政策的新型冷水机组,与传统螺杆式冷水机组对比,具有无油路故障、噪声低、部分负荷时有超高的性能系数、节能环保等特点。
本文将介绍磁悬浮离心式冷水机组的原理、优缺点、运行经济性和在地铁上的应用,进一步说明磁悬浮离心式冷水机组将在地铁通风空调上有良好的应用前景。
1、磁悬浮冷水机组工作原理及节能分析1.1磁悬浮冷水机组工作原理磁悬浮冷水机组的核心在于磁悬浮压缩机,而磁悬浮压缩机的核心在于磁悬浮轴承。
以离心式冷水机组为例,磁悬浮离心式冷水机组在轴的周围布置了永磁直流电机,通电后,轴在电磁场的作用下作高速旋转,并在运行过程中始终保持主轴与轴承座之间的位置偏移量控制在 0. 007 mm 内,与轴承不存在摩擦;同时,由于无摩擦部件,减少了润滑油冷却系统。
1.2不同形式的冷水机组部分负荷运行时的节能效果为适应地铁通风系统部分负荷运行,各冷水机组厂家采取系列技术手段,以达到节能的目的。
图1是不同形式的冷水机组在冷却水温度32 ℃ 下,COP 值随着负荷变化曲线。
从下图可以看出,应用较为广泛的定频离心式冷水机组通过采用导流叶片调节的方式来控制压缩机的流量,但是受离心式冷水机组低负荷易出现喘振现象的影响,导流叶片调节范围受到一定制约,当导叶开度小于 30%时,节流作用明显增加,机组能耗亦呈现明显上升趋势。
磁悬浮离心式冷水机组在办公建筑空调系统中的应用研究
磁悬浮离心式冷水机组在办公建筑空调系统中的应用研究摘要:社会经济的快速发展推动办公建筑日益增多,而空调系统是办公建筑主要能耗系统之一,为了积极应对严峻的能源危机,还需要充分挖掘办公建筑空调系统节能潜力。
本文通过从南昌市某办公建筑空调系统中磁悬浮离心式冷水机组的应用案例中,了解到该机组具有较高的节能、降本增效作用,可以显著降低空调系统能耗,值得推广应用。
关键词:磁悬浮离心式冷水机组;办公建筑;空调系统;2022年工业和信息化部等五部门联合印发《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》,指出加快完善家用电器和照明产品等终端用能产品能效标准,促进节能空调、冰箱、高效照明产品等绿色节能轻工产品消费。
对此,在办公建筑空调系统应用中,需要不断挖掘空调系统的绿色节能潜能。
将磁悬浮离心式冷水机组应用在空调系统中可以达到这一要求。
1 磁悬浮离心式冷水机组工作原理与应用优势1.1工作原理磁悬浮离心式冷水机组主要利用磁悬浮轴承开展工作,其也是区别于普通离心式冷水机组的关键所在。
该机组可以实现无摩擦损耗来提高该机组的运行效率,提升制冷效果。
可以避免设置润滑油冷却系统,与普通离心式冷水机组相比,其制冷效率更高[1]。
通过对该机组的工作原理分析,可以发现该机组具有以下几方面的显著特点:一是零油污损耗特点,由于磁悬浮离心式冷水机组在没有润滑油冷却系统的情况下,有效避免油污引起性能衰退的现象发生,可以降低油污损耗。
二是体积小,该机组的压缩机叶轮尺寸小,与普通离心式冷水机组相比,其体积更小。
三是调节范围大,由于没有润滑油冷却系统,变频调节范围可以从10%负荷调节到满负荷状态。
四是噪音小,由于该机组运行中的振动小,振动带来的噪音也随之较小,最大噪音为65分贝[2]。
1.2应用优势其一,高效节能、运行费用低。
由于该机组采取磁悬浮压缩机技术、无润滑油冷却系统,利用直流变频控制技术运转机组,在零油污损耗的情况下可以显著提高机组的运行效能。
并且在部分负荷运行下,峰值效率COP可达到11-13左右,与普通离心式冷水机组相比,有效节电率为40-50%左右,在实现高效节能的情况下可以有效降低运行成本。
数据中心低负荷状态下离心式制冷机组运行策略探讨
数据中心低负荷状态下离心式制冷机组运行策略探讨大型数据中心多采用水冷空调解决方案,配置离心式制冷机组作为冷源。
离心式冷水机组固有的喘振特性,成为低负荷数据中心制冷系统必须克服的问题,本文结合工程实际,针对低负荷状态下制冷机组的运行策略进行了探讨。
标签:数据中心;离心式制冷机组;基础设施;喘振引言空调系统是维持数据中心正常运转的核心基础设施,它能够保障IT设备长期、连续、安全的运行。
随着数据大集中以及IT应用爆发式增长,导致数据中心规模越来越大,传统的风冷直膨式空调受制冷量、安装高度、安装距离等因素的制约,大型数据中心多采用水冷空调系统解决方案。
在数据中心投产初期,往往出现低负荷甚至超低负荷等状况,导致制冷机组无法持续运行。
考虑设备安装空间、水流量控制等因素,本文所探讨项目在设计时未考虑初期低负荷情况,制冷系统按照满载理想状况进行设计、建设,配置大容量离心式制冷机组。
因此,本文只针对大容量离心式制冷机组在低负荷情况下的运行策略进行探讨。
1、水冷空调系统的基本架构本文制冷系统采用二次泵变流量系统,制冷系统中各冷源互相物理独立,每套冷源由离心式电制冷冷水机组、板式换热器、冷却塔、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、水处理装置等设备,以及电动阀门和各类传感器组成,如图1所示。
其中,制冷机组、冷却水泵、冷冻水二次泵及冷却塔采用变频控制。
冷冻水管网采用环状设计,满足系统在线维护要求。
二次泵(变频)安装于冷冻水供水主管上,采用UPS供电,同时配置蓄冷装置,满足数据中心持续供冷需求。
自然冷源利用是降低数据中心冷却系统能耗的重要手段[1]。
项目所在地冬季和春秋过渡季节,室外温度较低,为降低冷却系统能耗,制冷系统解决方案采用了自然冷却节能技术,在室外温度较低时,由冷却塔提供低温冷却水,通过板式换热器与冷冻水回水进行热交换,为末端制冷设备提供冷冻水。
2、低负荷工况对制冷机组的影响冷源系统主机采用离心式变频制冷机组,在低负荷工况下运行时,制冷机组进气导叶和电机转速降低,系统压头降低,机组容易发生喘振。
空调冷却水系统节能运行方法研究
空调冷却水系统节能运行方法研究发布时间:2022-05-19T03:03:16.212Z 来源:《城镇建设》2021年12月36期作者:曲振佳[导读] 我国的能源消耗结构中,建筑能耗占比25%左右,而暖通空调在建筑能耗比例中又占到65%左右,其中建筑的中央空调系统能耗约占建筑总能耗的50%以上,有些地区甚至达到了70%以上曲振佳中国电子系统工程第四建设有限公司摘要:我国的能源消耗结构中,建筑能耗占比25%左右,而暖通空调在建筑能耗比例中又占到65%左右,其中建筑的中央空调系统能耗约占建筑总能耗的50%以上,有些地区甚至达到了70%以上[1][2]。
空调系统节能优化运行研究不仅是建筑节能不可或缺的环节,同时也是落实国家能源发展战略的重要举措。
本文针对冷却水系统变流量特点,研究冷却水流量变化对冷水机组及冷却塔性能的影响,研究冷却水泵变频的运行的几种实现方法。
关键词:冷却水系统、冷却水泵变频、冷却塔、冷冻站0前言在实际工程应用中空调冷冻系统已普遍采用变流量系统,水泵采用变频水泵,但空调冷却水系统采用定流量系统居多。
无论季节、天气和负荷如何变化都在工频状态下全速运行不能随冷冻机负荷变化和外界环境条件变化相应调整运行工况和流量,经常出现大流量、小温差、低温度运行的不利工况对压缩式冷冻机造成冷凝压力和蒸发压力差值过小冷冻机润滑油回油困难冷冻机运行噪音大、磨损快等问题。
既增大了冷却水泵和冷却塔风扇能耗也不利于冷冻机安全、正常运行[3]。
1冷却水变流量对冷水机组的影响冷凝器中制冷剂的换热可以分成三段[4]:过热段、两相段和过冷段,且两相换热占了换热量的85%左右。
下面针对两相段换热进行讨论。
在此过程中,冷水机组制冷剂为汽、液共存状态,温度保持为饱和压力下的冷凝温度。
在冷却水进水温度及冷凝器负荷一定时,当冷却水流量下降时,根据能量守恒定律,冷却水出水温度会提高。
冷却水流速降低时,根据冷却水侧换热系数公式,冷却水侧的换热系数与冷却水流量的0.8次方呈正比。
变冷冻水流量对冷水机组性能影响及其节能优化控制研究_梁彩华
[文章编号]1002-8528(2008)06-0040-05变冷冻水流量对冷水机组性能影响及其节能优化控制研究梁彩华,张小松,梅 奎,金 星(东南大学能源与环境学院,南京210096)[摘 要]本文对变冷冻水流量对冷水机组性能的影响规律进行了深入研究,首先建立了冷水机组数学模型,并进行变冷冻水流量对机组性能影响仿真,而后得出了其对机组性能影响的变化规律,同时研制出试验样机并进行试验验证。
结果表明:采取变冷冻水流量具有很好的节能效果,与定冷冻水流量相比,机组制冷量最大减小不超过411%,COP 不超过412%,而冷冻水泵功耗可减少81%以上。
最后针对试验结果与仿真结果存在的差距,分析了产生的原因并提出了节能优化控制策略。
[关键词]冷水机组;变冷冻水流量;优化运行;控制策略[中图分类号]T B663 [文献标识码]AInfluences of Variable Chilled Water Flowrate on the Performance of Water Chiller Unit and Energy -saving Opti mum ControlLIANG Cai -hua ,Z HANG Xiao -song ,MEI Kui ,JIN Xing(School o f Energy and Envir onment ,Sou theast University ,Nan jin g 210096,China )[Abstract ]In this paper,the influences of variable chilled water flowrate on the performance of water chiller unit were studied.Fi rstly,the mathematical model of the water chiller unit was established,the uni t performance under different chilled water flowrates was si mulated,and the curves to illus trate the variation rules were obtained.Secondly,the sample chiller unit had been developed and the validated experi ments were carried ou t.The results indicated that the chiller unit had an excellent performance of energy -saving based on the variable chilledwater flowrate pared with the unit of constant chilled water flowrate,the max i mum decreased degrees of the cooling capaci ty and COP of the unit were no more than 412%and 8%,respectively,while the energy consumption of chilled water pump was reduced more than 81%.Finally,as the difference existed between the results of experi ment and simulation,the possible reasons were analyzed and the energy -saving opti mu m control strategies were provided.[Keywords ]water chiller uni t,variable chilled water flowrate,operation optimization,control strategy[收稿日期]2007-11-30[基金项目]国家自然科学基金资助项目(50376052);北京市/供热供燃气、通风及空调工程0重点试验室资助项目[作者简介]梁彩华(1979-),男,博士,讲师[联系方式]caihualiang@1 引 言随着社会经济的发展,中央空调在宾馆、办公大楼、商业中心、学校及其它建筑中已得到广泛的应用。
高效制冷机房施工及节能技术分析
175【摘要】中央空调系统的能耗极高,所以在高效制冷机房施工中需采取有效的节能技术,以最大限度降低其能耗。
本文主要以某高效制冷机房项目为例,对高效制冷机房施工 节能技术进行了分析。
【关键词】高效制冷机房;施工;节能技术【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.22.137中央空调系统是建筑中的重要系统,同时也是建筑中能耗最大的系统之一,因此在中央空调系统的高效制冷机房施工中,应积极采取有效的节能技术。
1、工程概况某高效制冷机房项目属于某技术园区中的项目之一,位于一座计量检定实验楼的-1F。
根据相关要求,本高效制冷机房项目的全年运行效率需达到4.5;同时,由于高效制冷机房普遍运行能耗较高,但该技术园区具有节能要求,所以本高效制冷机房项目需进行节能设计和优化。
2、高效制冷机房施工及节能技术2.1设备选型2.1.1冷水机组选型在本高效制冷机房项目的冷水机组选型中,通过对多个厂家的相关产品进行综合对比分析,最终选择了YORK 600RT 冷水机组。
所选冷水机组在冷冻水7/12摄氏度、冷却水30/35摄氏度的工况下,运行效率为6.302。
2.1.2水泵选型高效制冷机房中具有两类水泵:第一类是冷却水泵,第二类是冷冻水泵。
无论在哪类水泵的选型中,均需合理参考厂家给出的水泵性能曲线,在有效满足流量 扬程的前提下,优先选择节能效率更高的产品。
在本高效制冷机房项目中,经过多方比选,最终对两类水泵均选择了威乐卧式离心水泵。
所选水泵的运行效率可达到80%以上。
2.1.3冷却塔选型在本高效制冷机房项目的冷却塔选型中,根据实际情况和需求,并考虑到成本因素,选择了高效制冷机房施工及节能技术分析文/蔡峰 青岛东盛建筑设计股份有限公司 山东青岛 266100 鲍俊锋 青岛腾远设计事务所有限公司 山东青岛 266100BAC 变频横流冷却塔。
2.2管路优化在高效制冷机房施工中,为减小水系统阻力,需对管路进行合理优化。
中央空调水系统节能技术案例分析
中央空调水系统节能技术案例分析一、冷源改造技术对于冷源机房容量选择大,通过台数控制不能满足安全、高效运行的情况,成熟的改造技术有:制冷机组变频控制;水蓄冷;增加低容量机组;扩大空调区域(例如,某政府高校约三万平米的综合楼的中央空调系统建成后,又将该系统惠及另外三栋共约九百平米的学员楼)等。
以下结合有关工程讨论冷源改造技术。
(一)制冷机组变频改造1、制冷机的性能系数COP现状2007年就二十二栋国家政府机构办公楼和大型公共建筑通过测试或根据运行记录计算机组的性能系数COP,其机组的COP普遍低于公共建筑的强制性标准。
案例一A办公楼安装了三台500RT的离心式冷水机组(2001年投入运行),压缩机功率340kW。
三台机组通常只运行一台,即使在天气炎热的情况下,也仅开启两台。
通过测试,制冷机组的COP在3.50~4.14之间,低于公共建筑的强制性标准,也低于设计工况的COP。
案例二B酒店的制冷机组为工频离心式机组(2001年投入运行),共有4×400USRT的机组,负荷最大时运行两台,机组的设计能效比为5.43。
根据2007年10月22~31日对制冷机组运行参数的测试,1#机组的负荷率在41%~76%之间变化,COP值在3.33~4.27之间,低于公建标准。
2#机组的负荷率在38%~86%之间变化,其中,在80%~86%的负荷率为10.93%,60%~69%负荷率的概率最大(34.82%)。
COP值在2.88~4.62之间,低于公建标准。
2、制冷主机COP节能改造冷水机组99%以上的时间运行在部分负荷工况。
通过调节导流叶片开度来调节机组输出冷量的恒速离心机,最高效率点通常在70%~80%负荷左右,负荷率80%时对应的COP为5.885,负荷率100%时对应的COP为5.33,负荷率40%时COP 为5.1,随着负荷降低,单位冷量能耗增加较显著。
变频运行的制冷机,其最高效率点可以在部分负荷下,如40%~50%负荷左右,50%负荷对应的COP为11.95。
变频离心式冷水机组在冷冻水变流量工况下仿真性能分析
K —— 蒸发 器 的传热 系数 , ( K) w/ m ・ .
将式() 1 进行整 理可得 : T = ——
5
变频 离 心 式压 缩 机 , 自控 设备 的控制 下 可 以 在
() 2
根 据冷水 机组 的冷 负荷 的变化 调节 压缩 机转 速.压 缩 机始终 维持 在较 高 的水 利效 率 区 内工作.压 缩 机
中图分 类号 : U 3 T 81
文 献标 志码 : A
Si u a i n Pe f r a e An l ss o e e y Co e so n rf a m l to r o m nc a y i fFr qu nc nv r i n Ce t iug l
Ch le nni tt e Ca e o e z n a e t Va i b e Fl w il r Ru ng a h s f Fr e i g W t r a r a l o
Wa gT n , Ha ujn n og oX eu
( c o l f n i n e t n n ry E gn eig B C A B in 0 0 4 S h o o vr m n a dE eg n ie r , U E ej g1 0 4 ) E o n i
— —
壁温 校正 系数 ;
P —— 普 朗特 数 ; r R —— 雷诺 数 ; e
离 心 式 冷 水 机组 蒸 发 器 一般 采 用 满 液 式 蒸 发
A—— 冷 冻水导 热 系数 , ( ・ w/ i K) n
d—— 管道 内径 , . i m
器, 由于一 般 的机 组都 配有相 应 的 自控设 备 , 据负 根
同相 对流 量下 的性 能参 数 , 过对 这 些参数 分析 得 出当冷冻 水相 对流量 减 小时 , 组 的蒸发 温度会 通 机
冷水机组制冷系统节能分析及措施
冷水机组制冷系统节能分析及措施摘要:在我国的能源消费主体中,建筑能耗占了很大的比例,据统计,已占我国能源总消费的27.6%,而中央空调能耗又占了其中的40%—60%。
因此,如何降低空调能耗成为建筑节能的重中之重,而空调系统中冷源的耗电量,一般约占空调系统总耗电量的30%—40%,很多工厂生产车间要求恒温恒湿,工艺空调系统能耗比重较大,节能降耗具有重要意义。
本文主要介绍冷水机组制冷系统运行现状,并结合实际工程节能改造案例进行节能分析。
关键词:空调、冷水机组、COP一、引言建设生态文明是我们党深入贯彻落实科学发展观,立足经济快速增长中资源环境代价过大的严峻现实而提出的重大战略思想和战略任务,是中国特色社会主义伟大事业总体布局的重要组成部分。
坚持“人与自然和谐共生”“绿水青山就是金山银山”的生态文明思想,绿色低碳生活理念已深入人心,正逐渐改变人们的生活方式和思想观念。
企业作为社会主义现代化建设主体,为人们提供物质、精神文化需要,必须肩负起经济和社会责任,倡导低碳、节能、环保不仅是责任,更具有引领和示范意义。
二、关于空调系统冷水机组节能改进的研究方向随着国家有关节能减排、低碳经济、环境保护等政策的出台及中央空调技术的发展,作为中央空调主要设备的冷水机组在技术上也有了很大的发展和提高,不断趋于高效化、精益化和智能化。
对于冷水机组使用客户,针对冷水机组的节能降耗方案主要围绕辅联设备控制策略的优化和精细化操作,设备优化有对冷冻水泵和冷却水泵的变频和冷却塔风机的群控组合控制,精细化操作根据冷水机组运行负荷率,合理搭配机组运行数量,此次研究方向围绕冷却塔风机的群控组合控制策略和根据冷水机组运行负荷率,合理搭配机组运行数量。
三、天水卷烟厂空调系统现状天水卷烟厂生产车间建筑面积约4万平方米,车间全年保证恒温恒湿,空调系统冷源采用两台制冷量3516KW和一台制冷量2461KW的离心式冷水机组,空调机组加热加湿热源采用饱和蒸汽。
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离 心 式 冷 水 机 组 及 空调 系统 变 流 量 节 能分 析
王 生 龙 李 国苹
(江森 自控 楼宇 设备 科技 (无 锡 )有 限公 司 )
ABSTRACT The im pacts of variable chilled water system and variable cooling water sys— ter n on the coefficient of performance (COP)for centrifugal chillers with variable frequen— cy and constant frequency are analyzed through sim ulation calculation,and the reason is found out com bined w ith theoretical study.In the view of energy—saving of total air—condi— tioning system ,com prehensively considering the energy consum ption of chiller and water pum p,som e suggestions on how to design variable flow system and how to choose centrif— ugal chillers and w ater pum ps in practical engineering application are proposed. KEY W ORDS centrifugal chiller;water pump;variable flow ;variable frequency;energy-saving
Energy‘saving analysis on variable flow of centrifugal chiller and air-conditioning system
W ang Shenglong Li Guoping (Johnson Controls Building Efficiency Technology (W uxi)Co.,Ltd.)
梁采 华 等 研究 表 明 ,变 冷冻水 流量 在对 冷水 机组 的制 冷量 和效 率 影 响 不 大 的前 提 下 能够 大 幅
收 稿 日期 :2015-12-01 作 者 简 介 :王 生 龙 ,硕 士 ,高 级 工 程 师 ,技 术 经 理 ,主 要 研 究 方 向为 离 心 式 冷 水 机 组 。
AHRI的研 究 ,空 调 系统 全 年 有 99 的 时 间 是 在 部 分负荷 下 运行 。对 一 些 典 型城 市 的研 究 结 果 表 明 :全年 空调 系统 运 行 在 大 于 50 负荷 的运 行 时 间 只 占总运 行 时 间 的 33 _4 ;一 个 空 调 季 节 中建 筑 物配 用 的冷水 机组 98 的时间 负荷率 在 70 以 下 l5]。因此 ,目前 很 多客 户 出于全年 综合 节能 的诉 求 ,在选 择 冷 水 机 组 时 会 选 择 制 冷 效 率 较 高 的 变 频 离心式 冷 水 机 组 ,对 于 水 系统 会 考 虑 采 用 变 流 量 系统 以及 变频 水泵 以 降低 水 泵 的 能耗 。然 而要 实 现真 正 的节能 ,并 不 能 简单 地 做 加 法 ,而 是 要对 整个 空调 系 统 进 行 匹 配 和 优 化 ,这 样 才 能 真 正 让 空调 系统 中的每 一个 耗 能 部件 能 够 发 挥 各 自的优 势 ,达到 系统 性能 的最 佳化 。
摘 要 通 过模 拟 计 算 分 析 冷 冻 水 、冷 却 水 变流 量 系统 对 定 频 及 变 频 离 心 式 冷 水 机 组 的 制 冷 系 数 的 影 响 , 并 结合 理论 分 析 究 其 原 因 。从 整 个 空 调 系 统 节 能 的 角 度 出发 ,综 合 考 虑 冷 水 机 组 和 水 泵 的 能 耗 ,对 如 何 在 实 际 工 程应 用 中设 计 变 流 量 系 统 方 案 、选 择 并 使 用 离 心 式 冷 水 机 组 和 水 泵 提 出 建 议 。 关 键 词 离 心 式 冷水 机组 ;水 泵 ;变 流量 ;变 频 ;节 能
随着 社会 的不 断 发 展 ,人 们 对 于 居家 环 境 、工 作 场所 、公 共场 所舒 适 度 的要 求 不 断 提 高 ,如 数 据 中心机 房 、工 业 应 用 中的 工 艺 过 程 等 对 温 湿 度 的 控 制提 出 比较 高 的需 求 ,因此 中 央 空 调 的 应 用 越 来 越广 泛 。2014年 ,中 国市 场 的 中央 空 调 年 销 量 已经达 到 705亿 元 _1]。另外 ,人 类对 能 源消耗 日趋 增 高 ,引起 人们 对节 能 、可持 续 性 发 展 的 关 注 和 思 考 。据 统计 ,在 整个 建 筑 能 耗 中,空 调 系 统 的 耗 电 量 约 占 40 以上 [2],是 实现建 筑节 能 降耗 的关键 。
对 于空 调 系 统 而 言 ,最 主 要 的 耗 能 部 件 是 冷 水 机 组 ,其 能 耗 占 空 调 系 统 总 能 耗 的 60 ~ 70 _3],其次 就是 水 泵 和 风 机 ,因 此 这些 设 备 的运 行 状况 对 于系统 节 能 至 关 重要 。 出于设 计 余 量 的 考 虑 以及气 候条 件 的 变 化 ,在 绝 大 部分 情 况 下 ,空 调 系 统 是 在 部 分 负 荷 或 非 设 计 工 况 下 运 行 。据