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中央空調降低能耗的先進觀念: 大溫差小流量空調系統

新聞摘要: 大溫差小流量是一個減少空調系統投資,降低能耗的先進觀念。 大溫差的目的是優化空調系統各設備間的能耗配比,在保證舒适度的前提下減少冷量輸配的能耗,或是減少冷卻塔和末端空調箱的能耗,同時降低系統初投資。 大溫差可以在冷水側或冷卻水側實現,也可以在空氣側實現。


在日益緊張的能源危機下,降低能耗成為當今的一個流行趨勢, 

特靈空調大溫差小流量是一個減少空調系統投資,降低能耗的先進觀念。

       大溫差的目的是優化空調系統各設備間的能耗配比,在保證舒适度的前提下減少冷量輸配的能耗,或是減少冷卻塔和末端空調箱的能耗,同時降低系統初投資。

       大溫差可以在冷水側或冷卻水側實現,也可以在空氣側實現。


節能

當今(2000's)的系統能耗比例一般為:冷水機組約占機房年能耗58%,冷水泵和冷卻水泵約占26%,冷卻塔約占16%。 若能通過特别的系統設計,減少水泵和冷卻塔的耗能,将大大節省運行費用。

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以1800冷噸(6329kW)的酒店空調系統舉例,分析大溫差設計的節能效果。

項目情況:該酒店位于上海,全年空調運行時間為5月至11月。

分析軟件:采用System Analyzer 進行系統全年運行模拟分析,計算全年主機水泵和冷卻塔的運行能耗。我們可以得出常規和大溫差的總體能耗比較。

常規溫差:冷水側7-12°C冷卻水側32-37°C

大溫差:冷水側5-13°C冷卻水側32-40°C

由此可見,采用大溫差以後,

• 冷卻塔的年能耗降低23.1%;  • 水泵的年能耗降低37.2%;  • 冷水機組的年能耗增加7.8%。

以上三項彙總,年冷水機房總能耗降低6.1%。

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由此可見,大溫差可以有效地優化系統,達到運行節能的效果,它不是着眼于系統中的某一設備,而是作通盤的考慮,追求系統總效率的提升和初投資的降低。


減少初投資

• 可以選擇較小的水泵,節省初投資
大溫差低流量可以讓設計師選用較小的水泵,從而使得投資與運行費用減少。無論在冷水側或是在冷卻水側,較小的水泵在部分負荷時的節能會比常規溫差更有優勢。如4-1所示。


• 可以選擇更小尺寸的管路,節省初投資

大溫差設計後,系統流量減小,則所需的鋼管直徑也會相應變小,這樣在同樣冷量情況下,可以大大節省鋼管材料的費用。我們對不同冷量下 5°C溫差與8°C溫差的冷水管的管徑進行了分析,得出1800RT~10RT内不同的冷量下大溫差系統可節約管路費用平均為30%。對于不同的項目,不 同管徑的管道所占的比例各不相同,平均節省的費用約在25-35%之間。


• 減少冷卻塔的數量,節省初投資

大溫差設計後,冷卻水的流量減小,冷卻水和空氣的換熱溫差加大。通過實際項目的冷卻塔選型可以得出結論,大溫差的冷卻水設計平均可以比常規系統節約25%的冷卻塔數量。

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大溫差系統意在水泵、冷卻塔的能耗得以降低,從而達到系統運行節能的目的。但同時,也讓冷水機組承受相對嚴苛的工況,才能實現。因此,并非所有冷水機組都可實現大溫差。


• 大溫差機組的冷凍水側應該是向低溫的方向進行,因為在流量降低以後,末端的換熱系數會相應減小,如果水溫保持不變的,那末端的換熱量将降低,若要滿足室内 設計參數的要求,則需要加大末端的換熱面積。如果在流量降低的情況下降低冷凍水的供水溫度,一拉大末端換熱溫差來彌補流量降低引起的換熱系數減小,則可以 做到末端産品可參照常規方案設計。通過理論結合實際選型分析,冷凍水出水溫度選擇5C最為恰當。


• 大溫差機組的冷卻水側應該是向高溫的方向進行。因為冷卻水的低溫側由冷卻塔決定,若要大量降低冷卻塔的出水溫度,則必須加大冷卻塔的換熱面積,引起初投資 的增加,且現行的标準冷卻塔溫度已經是在濕球溫度條件下比較合理的溫度,若要進一步降低,可能帶來的初投資将急劇增加,且冷卻水溫度的降低受濕球溫度的限 制非常明顯。所以在冷卻水側應盡量提高冷水機組的冷卻水出水溫度,并且在冷卻塔側會有25%左右的初投資和運行費用的節約。


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