
關(guān)于“空調(diào)冷凝器海綿球自動清洗裝置” 節(jié)電率的確認、計量和鑒定方法的討論《二》
本文對冷凝器自動清洗技術(shù)節(jié)能的測量、計量、能效比等一般概念和計算作了通俗簡明的討論,并推出一種簡單易行的節(jié)能計算公式和曲線的直觀法。對多種節(jié)能方案作用在同一空調(diào)系統(tǒng)中,如何區(qū)分測量各自的節(jié)能率和節(jié)能量,避免此類爭議和糾紛有借鑒作用。
深圳市新怡空調(diào)設(shè)備有限公司 羅碧玉
Shenzhen xinyi air-condition equipment co.ltd Luo Bi yu
深圳市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 程瑞端 秋石
Shenzhen professional technics college Doctor Cheng Rui duan Qiu shi
近年來空調(diào)冷凝器海綿球自動清洗系統(tǒng)裝置已迅速普及,海綿球自動清洗系統(tǒng)的基本原理是把一定數(shù)量的海綿球送入冷凝器,對冷凝器銅管內(nèi)壁進行連續(xù)擦洗,除去污垢,減小了熱阻,提高了熱交換效率,減小了排氣壓力,降低了運行電流,使空調(diào)主機保持在最高的能效比。關(guān)于該系統(tǒng)工藝節(jié)能原理分析,在空調(diào)制冷刊物和節(jié)能??弦延卸啻胃咚降膶I(yè)論文,我們無須再重復(fù)贅述。有些新的節(jié)能公司及耗能公司人員對該系統(tǒng)的節(jié)電率、計量方法,變頻技術(shù)與球清洗能否互相取代?他們各自的節(jié)能率的界定等提出疑問和爭議,甚至導(dǎo)致商業(yè)合同糾紛。就這類問題我們談點粗淺理解和認識,希望能供大家探討,起拋磚引玉的作用。
1.空調(diào)能效比COP:
空調(diào)能效比COP=×100%
是衡量空調(diào)機制冷效率和省電的指標(biāo)。
2.節(jié)能率η:
節(jié)能率η=×100%
COP1:改造前能效比,COP2:改造后能效比。
例:COP1=4 COP2=5
節(jié)能率η=×100%=25%
可見后者比前者節(jié)電25%。
3.節(jié)電量KWh:
3.1 節(jié)電量KWh=主機功率(KW)×平均開機率×年運行時間×節(jié)電率
例:主機功率400KW,平均開機率80%,年運行4000h,節(jié)電率20%。
節(jié)電量=400×0.8×4000×0.2=256000KWh
3.2 主機裝有計量表的:
主機總耗電量KWh×節(jié)電率η=節(jié)電量
例:總耗電量1000000KWh,節(jié)電率15%
節(jié)電量:1000000×15%=150000KWh
4.能效比的測量、計量和節(jié)電量的計算:
4.1 用冷量表(流量脈沖×溫差的接觸式冷量計量表,超聲波流速×溫差的非接觸式冷量計量表都可以準(zhǔn)確測量冷量)測出制冷量,用電度表測出KWh,按一項COP可計算出。
4.2 COP式中制冷量=流量(L)×溫差(Δt)kcal/h
以KW為計量單位時:
制冷量=KW (1KW=860Kcal/h)
輸入功率=I(電流)×V(電壓)
交流電功率P=IVCOS
η=×100%
=(-)×100%
當(dāng)前后都在滿負荷時:L1=L2, COS 1=COS2,V1=V2,則
η=(-1)×100%
例Δt1=3.9℃,Δt2=4.1℃,I1=125A,I2=105A
=(-1)×100%
= 25.15%
由此可見,當(dāng)我們設(shè)節(jié)能改造前后電壓V不變,負荷不變,COS不變,水流量L不變時,只要有改造前后的運行溫差Δt和電流I的記錄,即可簡化近似推算出節(jié)能率η,并不需要安裝冷熱量表和電量表就可以方便的算出節(jié)能率。為了計算更準(zhǔn)確些,我們認為在選I1、Δt1和I2、Δt2時,應(yīng)考慮三組以上接近滿負荷同工況的平均值。
4.3節(jié)能率計算公式的應(yīng)用實例:
4.3.1當(dāng)知道節(jié)能改造前的溫差Δt1=4.5℃,電流I1=300A,改造后的溫差Δt2=5℃,I2=270A,則節(jié)能率為
η=()×100%=23.45%
4.3.2當(dāng)還未做節(jié)能改造,只要有空調(diào)主機通炮(人工拆端蓋洗刷冷凝器)前后的運行記錄,可以預(yù)算出以節(jié)能改造后的節(jié)能率
例:通炮前溫差Δt1=4℃,I1=330A,通炮后Δt2=5℃,I2=270A。
η=()×100%=52.77%
因為通炮后能效比為最高,到通炮前的時間段是逐漸下降的過程,所以節(jié)能改造真正的節(jié)能率是個平均值:η=1/2η↑=26.33% 。
4.3.3如果主機冷凝器每年通一次炮,但沒有通炮前后的準(zhǔn)確時間和相應(yīng)運行記錄,只要有一段時間的運行記錄還是可以分析和估算出經(jīng)節(jié)能改造后的節(jié)能率。例:某空調(diào)主機只有7~9月運行記錄,我們可以把相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式,算出7~9月能效比下降數(shù)。7~9月室外溫度最高,冷卻水溫也最高,室內(nèi)熱負荷也最大,冷凝器結(jié)垢也最快。因冷凝器結(jié)垢而導(dǎo)致能效比下降的速度也最快。春秋兩季室外溫度和室內(nèi)熱負荷相對低一些,冷凝器結(jié)垢的速度稍慢,可設(shè)它是50%,冬季室外氣溫和室內(nèi)熱負荷更低,冷凝器結(jié)垢的速度更慢,可設(shè)它是25%,這樣只要有某個季度的主機運行記錄,即可推測出全年因冷凝器結(jié)垢導(dǎo)致能效下降的趨勢,并計算出經(jīng)節(jié)能改造后的節(jié)能率。
例:7月1日Δt1=5℃,I1=300A。9月30日Δt2=4.5℃,I2=330A。
三個月能效下降
η=()×100%=-18.18%
根據(jù)以上設(shè)定分析全年下降是2.25倍
ηy= -18.18%×2.25=-40.91%
經(jīng)節(jié)能改造后的節(jié)能率
1/2ηy= 20.46%(近似值)
總結(jié):η=()×100% 公式的意義在于:
通炮后COP2 通炮前COP1
1 沒有安裝冷量表和電量表就能算出節(jié)能改造后的節(jié)能率。
2 有通炮前后主機的運行數(shù)據(jù)也能方便的預(yù)算出節(jié)能改造后的節(jié)能率。
3 只要有一段時間的主機運行記錄,也能分析推算出節(jié)能率。并可以建坐標(biāo)、描點、連線做出曲線,更直觀看到上升下降的趨勢,并直接找到節(jié)能點。
a. 曲線是自動清洗系統(tǒng)節(jié)能改造后的能效比變化曲線;
b. 曲線是假設(shè)通炮前后能效比在全年的能效比平均直線;
c. 曲線是未經(jīng)自動清洗系統(tǒng)節(jié)能改造的一般主機每年運行能效 變化曲線。
由上三組曲可見:
1 安裝了冷凝器自動清洗系統(tǒng)后,能效比a基本是一條水平直線,僅7~9月室外溫度高時能效比略有下降,
2 未安裝冷凝器自動清洗系統(tǒng)的主機運行能效比曲線可見通炮后為最高能效比,隨后逐漸下降,7~9月下降更陡,直至下次通炮前能效比最低。
3 通炮前后能效比 中點作一條假設(shè)水平直線,c曲線接近上下各半,可見c曲線全年平均運行能效比接近假設(shè)直線,冷凝器自動清洗系統(tǒng)的平均節(jié)能率在假設(shè)直線的上部,即通炮前后能效比差的1/2。
5.球清洗系統(tǒng)與變頻技術(shù)的功能和不可替代性:
冷凝器自動清洗系統(tǒng)只對水冷卻中央空調(diào)殼管式冷凝器進行連續(xù)清洗,除去污垢,減小熱阻,保持主機最高能效比,節(jié)電率一般在空調(diào)主機耗電的10%~30%。并改善提高了主機的工作性能和可靠性。
而一般變頻技術(shù)只對水泵、冷卻塔和末端風(fēng)機等在有設(shè)計余量和負荷波動的空間作節(jié)能改造,節(jié)電率可在水泵和風(fēng)機等耗電的30%~50%不等。
以上兩者不作用在同一設(shè)備上,數(shù)值不相等,互相不可取代,都能節(jié)電。前者基數(shù)大(占中央空調(diào)系統(tǒng)總耗電約70%)系數(shù)?。?0%~30%),后者基數(shù)?。ㄕ贾醒肟照{(diào)系統(tǒng)總耗電約30%),系數(shù)大(30%~50%)。
6.空調(diào)節(jié)電量認識的誤區(qū):
以往有些用戶和節(jié)能改造公司把改造前后空調(diào)系統(tǒng)的用電量差作為節(jié)能量,這樣計量有很大誤差:
6.1 當(dāng)去年室外溫度偏高,酒店住房率高,宴會多,空調(diào)系統(tǒng)耗電量就必然大;如今年室外溫度低,住房率低,宴會少,空調(diào)系統(tǒng)耗電量則少。這樣是否說明不經(jīng)改造就節(jié)電?
6.2 當(dāng)去年室外溫度低,住房率低,宴會少,空調(diào)系統(tǒng)耗電量??;今年室外溫度高,住房率高,宴會多,空調(diào)系統(tǒng)耗電多。這樣雖經(jīng)改造,總耗電量沒有減少或減少不多,是否說明改造不節(jié)電?
6.3 如果把回風(fēng)溫度提高1℃,把冷凍水出水溫度升高2℃。都可以相應(yīng)減小負荷和主機耗電。這與變頻和模糊控制并無關(guān)系,只是減小了負荷和主機自身就有的能效特性。
所以,空調(diào)節(jié)能改造是否節(jié)電和節(jié)電多少應(yīng)看制冷總輸出量和總耗電量的比,才是科學(xué)公正的。
參考文獻
1,《流體力學(xué)泵與風(fēng)機》許玉望主編 中國建筑工業(yè)出版社
2,《工程熱力學(xué)》A.M李特文著 高等教育出版社
3,《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》(第二版)陸耀慶北京:中國建筑工業(yè)出版社 2008年
4,《采暖通風(fēng)與空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019-2003 中國人民共和國建設(shè)部主編北京:中國計劃出版社2003
5,《節(jié)能技術(shù)與市場》2008第二,三期。深圳市節(jié)能專家委員會 深圳市節(jié)能專家聯(lián)合會
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2022-09-15

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