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浅谈部分负荷性能对冷水机组节能运行的影响


机组 A 容量% 20 40 60 80 100 60 70 80 90 100 方案Ⅰ
机组 B 容量% 0 0 0 0 0 60 70 80 90 100
机组 A 容量% 20 40 60 80 100 100 100 100 100 100 方案Ⅱ
机组 B 容量% 0 0 0 0 0 20 40 60 80 100
表 1 夏季空调负荷小时分布 负荷率% 0 ̄10 10 ̄20 20 ̄30 30 ̄40 40 ̄50 50 ̄60 60 ̄70 70 ̄80 80 ̄90 90 ̄100 时间频率 20 16 9 7 7 9 14 17 1 0
注: 数据摘自《冷水机组部分负荷性能分析》
2.2 部分负荷特性 该空调系统冷水机组采用的是某公司生产的离心式冷
63835.4 82074.1
20
95.6
22456.4
792703.98
60 ̄70 14
365.4 70 241
88061.4 70 241
88061.4
100 349.4 127671
40 135.0 49329
70 ̄80 17
443.7 80
249.6 110748
80 249.6 110748
20
30
40
50
60
70
80
351.6 527.4 703.2 879.0 1 054.8 1 230.6
1 406.4
95.6 114.7 135.0 157.8
183.9
241.0
249.6
3.679 4.600 5.210 5.571
5.737
5.750
5.634
90 1 582.2 293.1 5.399
部分负荷运行时, 大部分机组都是运行其中一台, 当一台冷 水机组的制冷量不能够满足实际负荷需要时, 有另一台冷水 机 组 来 弥 补 其 制 冷 量 的 不 足 。对 于 在 设 计 选 型 时 选 用 部 分 负 荷性能好的冷水机组来讲, 这样的运行方案势必导致运行过 程中能耗的增加。[ 3] 所 以 , 具 体 运 行 方 案 必 须 根 据 其 冷 水 机 组的部分负荷性的状况来加以调整, 以达到真正降低成本、 降低消耗的运行目标。 参考文献: [ 1 ] 刘莹.冷水机组部分负荷性能分析[ J ] .制冷 , 2000, 4:
1 冷水机组部分负荷特性
冷水机组的部分负荷性能是冷水机组在部分负荷状态 下运行时的性能指标, 由于冷水机组在实际运行时空调负荷 状况有着较大差异。通常情况下, 冷水机水机组的负荷特性就成为 衡量冷水机组性能优劣的一个十分重要的指标。
为了能比较准确的反映冷水机组的部分负荷性能, 美国 空调与制冷学会在 ARI550- 92《离心式和回转式螺杆式冷水 机 组 》以 及 ARI590- 92《 容 积 式 冷 水 机 组 》两 个 标 准 中 提 出 并规定了综合部分负荷性能系数 IPLV, 在部分负荷下求得制 冷性能系数, 再按加权系数公式计算出冷水机组部分负荷性 能值, 综合部分负荷性能系数的计算公式为:
方案Ⅰ比运行方案Ⅱ节能 4.35%。
3 结论
a) 在 由 两 台 类 型 、规 格 及 容 量 相 同 的 冷 水 机 组 组 成 的 制冷系统中, 对于高效区域在负荷的 50%  ̄80%之间的冷水
负荷% 制冷量 kW 输入功率 kW COP W/W
10 175.5 71.8 2.450
表 2 P EH087 冷水机组的部分负荷性能测试数据( J B 标准)
性能对冷水机组节能运行的影响, 并提出节能运行方案。
关键词: 部分负荷性能; 冷水机组; 节能运行
中图分类号: TM925.12
文献标识码: B
随着我国经济的持续迅猛发展, 能源供应紧张问题已日 趋突出, 节能已成为各行业所关注的一个热点。据有关部门 统 计 , 建 筑 能 耗 已 经 达 到 我 国 能 源 总 消 耗 的 30% 左 右 , 而 中 央空调能耗约占整个建筑总能耗的 50%  ̄60%。在中央空 调 系统中, 冷水机组的能耗最大。由于建筑物空调负荷的变化, 在大部分情况下均由冷水机组在部分负荷下运行, 不同的运 行方案将对冷水机组的能耗产生较大的 影 响 , 采 用 合 理 、科 学运行方案, 就成为降低冷水机组运行能耗的关键问题。
2 不同运行方案冷水机组能耗分析
2.1 分析对象 某建筑的中央空调制冷系统中的 冷 水 机 组 的 设 计 、选 型
采用了传统的均等分配方案, 将其空调负荷的设计容量在冷 水机组间均等分配, 该制冷系统由两台制冷量同为 1 758 kW 的 离 心 式 冷 水 机 组 组 成 。此 建 筑 夏 季 空 调 负 荷 相 对 集 中 在 最 大负荷的 50%  ̄80%之间, 通过对夏季空调负荷出现的时 间 频率分析, 其夏季空调负荷变化如表 1 所示。
由于本空调系统中制冷机组由 2 台制冷量相同的冷水 机组( 冷 水 机 组 A、冷 水 机 组 B) 组 成 , 两 台 冷 水 机 组 根 据 建 筑物空调系统负荷的不同或单台运行或两台同时运行, 根据 单台冷水机组运行时容量变化的不同, 这 2 台冷水机组共有 2 种不同的运行方案,[ 2] 见表 4 所示。
100 349.4 155029
60 183.9 81596.4
80 ̄90 1
26.1 90 293.1 7649.91 90 293.1 7649.91
100 349.4 9119.34
80 249.6 6514.56
90 ̄100 0 0 100
349.4 0 100
349.4 0
100 349.4
2007 年第 1 期( 总第 44 期)
山西能源与节能 SHANXI ENERGY AND CONSERVATION
2007 年 3 月 出版
浅谈部分负荷性能对冷水机组节能运行的影响
钱立元
( 广东省水产学校, 广东 广州 510320)
摘 要: 通过对由两台离心式冷水机组组成的制冷系统在不同运行方案下的能耗分析, 指出部分负荷
时的能耗。但是, 冷水机组部分负荷性能是仅仅针对由单台 冷水机组所组成的系统而言, 对于由多台冷水机组组成的系 统, 虽然具有良好的部分负荷性能, 但不同的运行方案将对 其 运 行 能 耗 有 很 大 的 影 响 。下 面 就 冷 水 机 组 选 型 配 置 中 具 有 普遍性特点的组合方式, 由两台容量相同的离心式冷水机组 组成的系统, 在不同的运行方案下运行时的能耗进行分析和 评价。
IPLV=0.01A+0.42B+0.45C+0.12D 由于冷水机组绝大部分时间都在部分负荷下运行, 因此 冷水机组的部分负荷特性是衡量冷水机组性能优劣的一个 十 分 重 要 的 指 标 。部 分 负 荷 性 能 将 会 直 接 影 响 冷 水 机 组 运 行
收稿日期: 2006ˉ09ˉ22 作 者 简 介 : 钱 立 元( 1981- ) , 男 , 陕 西 西 安 人 , 1985 年 毕 业 于西安交大压缩制冷技术专业, 高级工程师, 工业工程硕士。
水机组两台, 机组 型 号 为 PEH087, 制 冷 量 为 1 758 kW, 机 组 在 JB 工况下具有良好的部分负荷性能, 其冷水机组部分 负 荷 性 能 测 试 数 据 以 及 综 合 部 分 负 荷 性 能 系 数 IPLV 见 第 24 页表 2、表 3 所示。[ 1] 2.3 运行方案分析
66. [ 2] 施灵.冷水机组设计选型 中 的 两 种 节 能 方 案 分 析[ J ] .
集美大学学报, 2002, 4: 345. [ 3] 杨 越 峰. 关 于 中 央 空 调 冷 水 机 组 运 行 经 济 性 的 分 析
[ D] .西安: 西安建筑科技大学, 2005.
100 1 758.0 349.4 5.032
表 3 P EH087 冷水机组综合部分负荷性能系数
表 4 离心式冷水机组运行方案
负荷%
100
75
50
25
COP%
5.032
5.708
5.571
4.182
注: 数据摘自《冷水机组设计选型中的两种节能方案分析》
负荷%
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
IPLV=( 0.01×5.032) +( 0.42×5.708) +( 0.540×5.571) +( 0.12×4.182) =5.456w/w
表 5 不同运行方案冷水机组能耗分析
负荷%
时间频率%
运行时间 h

容量%

输入功率 kW
方A
能耗 kW·h
案机
容量%
Ⅰ组
输入功率 kW

能耗 kW·h
总能耗 kW·h
60 183.9 43198.1
30 ̄40 7
182.7 80
249.6 45601.9
80 249.6 45601.9
40 ̄50 50 ̄60


182.7 234.9
100
60
349.4 183.9
63835.4 43198.1
60
183.9
43198.1
758228.49
100
100
349.4 349.4
0 100 349.4

机组, 部分负荷性良好, 当实际负荷大于 50% 时, 实际负荷由 两台机组平均承担负荷的运行方案, 要比冷水机组由一台机 组满负荷运行, 另一台机组补足其容量不足部分的方案运行 能耗低, 在本例中能耗低 4.35%。
b) 在空调系统中, 对于相同配置的制冷机组, 由于冷水 机组部分负荷性能的差异, 其运行方案的不同会影响其运行 中的能耗。所以, 在制冷系统设计选型时, 应综合考虑建筑物 的空调负荷分布状况以及各种类型冷水机组的部分负荷性 能, 进行分析比较后, 再确定所选用的冷水机组同时编制经 济合理的机组运行方案。
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