中央空调水系统节能分析

０８ ３ ；９
Ｏ９ １ ．ｌ ０９ ５ ．２
０９ ８ ．３
２５ ７ ．４
４Ｏｌ ． １ ５？ ７ ．４
８４ ４ ．７
５０ ５ ． ９
８．２１ ０ １ ．９ １４ ４
ｌ ９９ ６．４
ｌ ．２ ３９ ８
１ ８４ ６．５ ２ －２ ０３ ７
２ ．８ ５７ ２
三 种 系 统 在 不 同 负 荷 下 水 泵 能 耗 列
２． 一次 泵 定 流量 系统 在 不 同 负荷 下水 泵 ２
能 耗
一
于 表 中可 以 看 出 ， 系 统 负 荷 减 少 时 ， 当 一
次 泵 定流量 系统 的冷源 侧 定流量 ，
．
次 泵 定 流 量 系统 相 比 ， 节 约 相 当一 部 能
式 ： 次泵定流 量系统 ： 源侧定流量 ， 一 冷 负 分 水 泵 耗 能 。 荷 侧 定 流 量 ， 变 频 泵 ； 次 泵 变 流 量 系 １ ３ 一次泵 变流 量 系统 无 二 ． 统 ： 源 侧 定 流 量 ， 荷 侧 变流 量 ， 荷 侧 冷 负 负
．
变 速 水 泵 能 耗 可采 用 下 式 计 算 ：
ｐ ＨＯ ｇ ６ 叩 ７ 玑 ７
（） １ 式 中 ： 为水 泵 扬程 ， ｍＨ， Ｏ； Ｑ 为流 量 ， ／ ｍ ｈｌ 玎 为 水 泵效 率 ；
不 统 设 计 过 程 中 ， 系 统 管 路 的 正 确 合 理 设 态 ， 利 于 节 约 水 泵 的 能 耗 。 水 计 环 水 泵 及 冷 热 源 的 合 理选 择 ， 循 又是 空
１ ２ 二次 泵变流 量 系统 ．
二 次 泵 变流 量 系 统 是 在 冷 水 机 组 蒸发 器 侧 流 量 恒 定 的 前 提 下 ， 传 统 的 一 次 泵 把
调 水 系统 实 现 正 常 运 行 调 节 及 运 行 节 能 的
关 键 。 文 结 合 工 程 实例 ， 对 作 者 所 在 地 本 针
明 显。
表 性 办 公 大 楼 的 集 中 空 调 系 统 能耗 调 查 测 试 ， 较 一 致 地 表 明 在 中 央 空 调 系 统 的 夏 都 季 用 电 负荷 中 ， 约５ ％～６ ％用 电 负荷 消 大 ０ ０
１ １一 次泵定 流量 系统 ．
一
次 泵 定 流 量 系统 是 国 内空 调 工 程 设
负 荷比 变速比 流量 ｎ／ 扬程 ｍＨ０ 水泵效率 电机效率 变频器效率 单台水泵能耗 ｋ ｌｈ ２ Ｗ 二次 泵总能耗 ｋ Ｗ 系统水 泵总能 耗 ｋ Ｗ
５ ％ Ｏ Ｏ． ５ ８ ３ ４．０ １ ０． ７ ０９ ２ ．３ Baidu Nhomakorabea．６ ８８ １５ １ ．９ ３．８ １２ １． ５ ２０１
， ７ 电机 效 率 ； 为
、，
耗
一
［】汪 训 昌 ． 调 冷 水 系 统 的 沿革 与变 流量 ２ 空 次 泵变 流量 系统 冷源 侧变流 量 ， 负
一
为变 频 器 效率 。
次 泵 水 系 统 的实 践【］暖通 空 调 ， Ｊ．
电机 效 率 和 变 频 器 效率 可 由 （） （） ２ 、３式 荷 侧 变 流 量 ， 源 侧 与 负 荷 侧 采 用 同 一 个 ２０ ０ ６． 冷 计 算 ： ５ １ 变 频 泵 。 于 其 使 用 变 频 泵 ， 泵 特性 曲 线 ［】胡 曙 铃 ． 次 泵 系 统 技 术 分 析 及 应 用 由 水 ３ 一 ｒ ／ ＝Ｏ９ １７ （一 ¨ ）２ ． ８ ｘ １ ｅ （） ４ 随 流 量 的 变 化 而 变 化 ， 以在 计 算 水 泵 能 所 【 ． 筑 热 能 通 风空 调 ， ０ ２ Ｊ 建 】 ２０． ｒ ＝０５ ７ ． ３ 一 ． ｋ ＋０５ ３ ３ 耗 时 相 比 于 一 次 泵 定 流 量 系 统 更 为 复 杂 ， ／ ．８ ＋１ ８ ｋ １ ２ ． ｋ （ ） ． ， ２ ４ ８
统 能 耗 的 １ ％ 右 ， 循 环水 泵耗 电量 占整 左 ８ 即
个 建 筑 总 耗 电 量 的 ｌ ． ％左右 …， 是 一 个 １７ 这 非 常 可 观 的 数 字 。 且 ， 论是 ２ 世 纪８ 年 而 无 ０ ０
１ 空调水 系统概述
空 调 冷 水 系统 可 以 归 纳 为 以 下 三 种形
表 １ 一次 泵定 流 量 系统 不 同负 荷 时水 泵 能耗
负荷百分 比
５ ％ Ｏ ６ ％ Ｏ ７ ％ ０ ８ ％ Ｏ ９ ％ Ｏ ｌＯ Ｏ％
变速 比
１ １ １ １ １ ｌ
流量 ｍ／ ３ ｈ
ｌ５ ６ １５ ６ ｌ５ ６ １５ ６ １５ ６ １ ６５
耗 于 冷 水机 组 制 冷 ， 约２ ％～３ ％用 电 负 计 中应 用 较 多 的 一 种 形 式【。 特 点 是 ： 大 ５ ０ ３其 ］ 通
因 荷 消 耗 于 冷水 泵 与 冷 却 水 泵 的输 配 上 ， 大 过 蒸 发 器 的 冷 水 流 量 不 变 ， 此 蒸 发 器 不
约 ｌ ％ ～２ ％用 电 负 荷 消 耗 于 各 种 风 机 的 存 在 发 生 结 冰 的 危 险 。 系 统 负 荷 侧 冷 负 ２ 不 同水 系统 的能耗 分析 ５ ０ 当 输 配上 。 由此 可 见 ， 低 空调 水 系统 的输 配 荷 减 少 时 ， 过减 小 冷 水 的 供 、 降 通 回水 温 差 来 ２． 变速水 泵运 行 能耗计 算 １ 电 耗 ， 于提 高 集 中 空 调 系 统 的 全 年 运 行 适 应 负荷 的 变 化 ， 以 在 绝 大 部 分 运 行 时 对 所 能 效 具 有 十 分重 要 的 现 实 意 义ｆ。 空 调 系 在 间内 ， 调 水 系 统 处 于 大 流 量 、 空 小温 差 的状 ３
扬程 ｍ ｅ ＨＯ
１ ５ ７． １ ５ ７． １ ５ ７． １ ５ ７． １ ５ ７． ｌ ５ ７．
水泵效率
０７ Ｏ７ ． ０７ Ｏ７ ． ０７ ． Ｏ７ ．
电机 效率
０．４ ９ ０．４ ９ ０．４ ９ ０．４ ９ ０．４ ９ ０．４ ９
单台水泵能耗，Ｗ ｋ
式 中 ： 为水 泵 的变 速 比 ， ＝ ／ ／ 七 ｋ ｎ ｎ ＝Ｑ 下 面 将 对 不 同 流 量 时 水 泵 的 工 作状 态 点能
｛ 为水 泵 转 速 ，／ ｎ ／ 和 表示 标 准 门 ｒ ｍｉ ｝ ｍ ７
条件下的转 速和流量 。
耗 分 别进 行 确 定 和 计 算 。 ２． 不 同 水系 统水 泵 能耗 对 ｔ分 析 ５ Ｅ
一
的设 备 之 一 ， 央 空 调 的 耗 能 约 占 到 建 筑 空 调 水 系统 在 相 同 负 荷 需 求 下的 能 源 消耗 水 机 组 产 品 来 说 ， 中 保证 流 过 蒸 发 器 的 流 量 物 总 耗 能 的６ ％左右 。 给整 个 水 循环 系统 情 况 。 ５ 而 提 供 动 力 的循 环 水 泵 耗 电 量 ， 占 空 调 系 又
能是 建 筑 设 计 和运 行 中 必须 考虑 的 因 素之 上 １ 层 ， ４ 地下 一层 ， 总建 筑面积 约为 ｌ ０ ０ ， ５ ０ ｍｚ
一
。
随 着 经 济 的 发 展 和 人 们 生 活 水 平 的 提 采 用 风 机 盘 管 加 新 风 系统 ） 对 不 同 水 系统 不 变 ， 次 泵 则 能 通 过 末 端 负 荷 的需 求 调 ， 二
６ ％ ０
７ ％ ０ ８ ％ ０
９ ％ ０
０６ ．
Ｏ７ ． Ｏ． ８
Ｏ９ ．
９ ９
ｌ５ １ １ ３５
ｌ０ ５
５７ ．０
７９ ．Ｏ ９．Ｏ ８
１ ．Ｏ ３２
Ｏ７ ．
Ｏ７ ． ０７ ．
Ｏ７ ．
０９ ８ ．３
０９ ．４ ０９ １ ．４
０９ ２ ．４
一
代 末 中 国建 筑 科 学 研 究 院 空 气 调 节 研 究 所
在 广 州 、 海 、 京 的六 个 代 表 性 旅 游 旅 馆 上 北 的集中空调系统冬、 季能耗调查测试 ， 夏 还 是 ２ 世 纪 ９ 年 代末 清 华 大 学 在 北 京 一 些 代 Ｏ ０
次 泵 变 流 量 系 统 选 择 可 变 流 量 的
１Ｏ Ｏ％
１
ｌ ６７
ｌ ．Ｏ ５Ｏ
Ｏ７ ．
Ｏ９ ２ ．４
０９５ ． ５
ｌ ．３ ０５ ４
２１ｏ ８ ．６
２ ９ ９．Ｏｌ
科 技资讯 Ｓ ＩＮ Ｅ ＆ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＩＦ Ｒ ＴＯ
３
工 程 技 术
采 用变 频 泵 ； 次 泵 变 流 量 系 统 ： 一 冷源 侧变 冷 水 机 组 ， 蒸 发 器 侧 流 量 随 空 调 负 荷 的 使
流量 ， 荷 侧 变 流 量 ， 源侧 与负 荷 侧 采 用 负 冷
同一 个 变 频 泵 。
变 化 而 改变 ， 而 最 大 限度 地 降 低 水 泵 耗 从 能 。 一次 泵 定 流 量 系统 相 比 ， 定 频 水 与 把 泵 改 为 变 频 水 泵 ， 水 系 统 设 计 和 运 行 调 故 节 方 法 不 同 ， 制 更 复 杂 ， 节 能 效 果 更 控 但
ｌ ．９３ １５ １ ９３ １５ ｌ ．９３ １５ ｌ ．９３ １５ ｌ ．９３ １５ ｌ ．９３ １５
水 泵总能耗，Ｗ ｋ
２３１ ６ ．８ ２３ １ ６ ．８ ２３１ ６ ．８ ２ １６ ３．８ ２３１ ６ ．８ ２ １６ ３．８
表 ２ 二 次 泵变 流量 系 统 不 同流 量时 水 泵 能耗
ＳＣＩ ＣＥ ＆ ＴＥＯＨ ＥＮ ＮＯＬ Ｏ０Ｙ ＮＦＯＲＭＡＴＩ Ｉ ＯＮ
！ Ｑ：Ｑ ！ ！
工 程 技 术
中央 空 调水 系 统 节 能 分析
高 飞
（ 中冶华天 工程 技术有 限公 司 安徽 马鞍 山 ２ ３ ０ ） ４ ０ ５ 摘 要 ： 着能源 问题 的 日益 突 出， 筑 节能是建筑设 计和运行 中必须 考虑的 因素之 一 。 着经济 的发展 和人 们生活水 平的提 高， 随 建 随 中央空 调是现 代 高层 建筑 中必不 可少的设备 之一 ， 因此 ， 中央 空调水 系统的 节能在 高层 建筑 空调 系统设计 中显得越 来越重要 。 本文 针对 马鞍 山 市某 高级 宾馆 中央 空调水 系统 ， 对冷 冻水分 别采 用一次泵 定流 量， 二次泵 变流量及一次 泵变流量 系统 时的 节能情 况进行 了详细分 析计算 ， 并比较 了在不 同运行 负荷 条件 下三种 冷水 系统的 能源消耗 情况 ， 所得 结果对 于 中央空调 系统 节能具有一 定 的指导意 义 。 关键词 ： 高层建 筑 中央空调 冷水 系统 能耗 中 图分 类 号 ： Ｕ ３ Ｔ ８１ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ １０ （ ） ０ ３ — ２ １ ７ － ７ １２ １ ） ４ａ － ０ １ ０ 随 着 能 源 问 题 的 日 益 突 出 ， 筑 物 节 建 某高 层建 筑 的 中央 空调 系统 （ 级 宾 馆 ， 高 地 分 为 两 级 ， 括 冷 源 侧 和 负 荷 侧 两 个 水 环 包 路 ［。 最 大 特 点在 于 冷 源 侧一 次 泵 的 流 量 其
高， 中央 空 调 是 现 代 高 层 建 筑 中 必 不 可少
的运 行 能 耗 进 行 分 析 计 算 ， 比 较 不 同 的 节 流量 。 于 适应 负 荷 变 化 较 弱 的 一 些 冷 并 对 不 变 是 很 重 要 的 ， 有 这 样 才 能 防 止 蒸发 只
器 发 生 结 冰 事 故 ， 保 冷 水 机 组 水 温稳 定 。 确 由于 二 次 泵 能 根 据 末 端 负 荷 调 节 流 量 ， 与