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

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 operation

1．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

12345

670.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

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=6105kW

b. 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=7693.6KW

3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

5

5.15.25.35.45.55.65.75.84.5

5.5

7

7.5

9

9.5

10

冷冻水温度

C O P

图2

OM 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