中央空调系统运行管理中的节能管理(PPT-81).ppt
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1、沧州市科学技术协会、沧州市制冷学会中央空调系统安全操作及节能减排技术讲座中央空调系统运行管理中的节能管理,沧州市制冷学会网址:2010.5,http:/,http:/,沧州市制冷学会,中央空调运行管理普遍存在的现象,领导不重视管理无制度人员不专业上岗不培训,工作不负责操作无规程运行不调节使用不维护,http:/,沧州市制冷学会,管理不善导致的后果,(1)空调效果不理想(2)运行成本高(3)事故和故障多(4)设备使用寿命短(5)系统运行不正常,http:/,沧州市制冷学会,运行管理要达到的基本目标,http:/,沧州市制冷学会,(1)系统设计与设备选用的质量(2)主要设备及辅助装置制造的质量(3
2、)系统及设备安装调试的质量(4)使用与操作的质量(5)维护保养的质量(6)检修与技改的质量(7)专业管理队伍的质量(8)管理制度的质量,影响运行管理目标实现的质量因素,http:/,沧州市制冷学会,中央空调系统主要设备的平均使用寿命,http:/,沧州市制冷学会,室 内 设 计 温 度 改 变 的 节 能 效 果 kW/(m2a),季 节 夏 季 冬 季 室内温度 24 26 28 22 20 18 新风负荷 19.8 14.6 10.5 28.0 18.7 11.6 其 它 22.2 19.8 16.1 5.7 4.4 3.4 总 计 42.0 34.4 26.6 33.7 23.1 15.
3、0 总节能率(%)0 18 36.6 0 31.6 55.5,http:/,沧州市制冷学会,室内设计温度与能耗的关系,实用供热空调设计手册:供暖时每降低1,节能1015%;供冷时每提高1,节能10%左右。空调设备与系统节能控制:供暖时每降低1,节能510%;供冷时每提高1,节能1020%左右。一般计算结果:供暖时每降低1,节能510%;供冷时每提高1,节能810%。,http:/,沧州市制冷学会,冷水机组能效限定值及能能源效率等级(能效比)作出了明确的限制,国标冷水机组能效限定值及能能源效率等级(GB195772004)机 组 额 定 制 冷 量 能 效 等 级(COP W/W)类 型 CC(
4、kW)1 2 3 4 5 风冷或蒸 CC50 3.20 3.00 2.80 2.60 2.40 发冷却式 50CC 3.40 3.20 3.00 2.80 2.60 水 冷 式 CC528 5.00 4.70 4.40 4.10 3.80 528CC1163 5.50 5.10 4.70 4.30 4.00 1163CC 6.10 5.60 5.10 4,60 4.20,http:/,沧州市制冷学会,注意确定能效比时的工况条件(尤其要注意与国外标准之间的差别),名义工况时的温度条件(GB/T 18430.1-2001)项 目 使用侧 热源侧(放热侧)冷热水 水冷式 风冷式 蒸发冷却 进口 出口
5、 进口 出口 干球 湿球 干球 湿球 水温 水温 水温 水温 温度 温度 温度 湿度制 冷 12 7 30 35 35 24 热 泵 40 45 15 7 7 6 制 热使用侧和水冷式热源侧的污垢系数为0.0086m2./kW,http:/,沧州市制冷学会,冷水机组能效限定值及能能源效率等级制 定 原 则,1)配合我国“能效识别制度”的的实施,能效等级划分的依据是:一是拉开档次,鼓励先进;二是兼顾国情,以及对市场产生的影响;三是逐步与国际接轨。2)能效等级共分五个等级:1级 企业努力攀登的目标。2级 节能型产品的门槛。3、4级 代表我国的平均水平。5级 属于未来淘汰的产品。,http:/,沧州
6、市制冷学会,空调冷水机组运行中节能管理,冷水机组,在运行时主要需关注以下情况:(1)蒸发器冷冻水进、出口的温度和压力;(2)冷凝器冷却水进、出口的温度和压力;(3)蒸发器中制冷剂的压力和温度;(4)冷凝器中制冷剂的压力和温度;(5)主电机的电流和电压;(6)润滑油的压力和温度;(7)缩机组运转是否平稳,有否异常的响声;(8)机组的各阀门有无泄漏;(9)与各水管的接头是否严密。,http:/,沧州市制冷学会,12,7,37,32,12,7,http:/,沧州市制冷学会,冷冻水系统,冷冻水系统负责将制冷装置制备的冷冻水输送到空气处理设备.,http:/,沧州市制冷学会,蒸发器冷冻水进、出口的温度和
7、压力,空调用冷水机组的名义工况(标准工况)冷冻水回水温度12,供水温度7,温差5的条件下运行的。压力降为0.05MPa 换热效果的影响因素:水流速,流量,表面污垢,成分(空气),http:/,沧州市制冷学会,提高冷冻水温度,冷冻水温度越高,冷机的制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高1摄氏度,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。首先,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。其次一定要关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,否则,经过运行中的冷机的水量就会减少,导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。,http:/,沧州市制冷学会,蒸发器中制冷剂的压力和温度,蒸发压
8、力0.40.6Mpa蒸发温度控制在35的范围内,比冷冻水出水温度低24。过高的蒸发温度往往难以达到所要求的空调效果,而过低的蒸发温度,不但增加冷水机组的能量消耗,还容易造成蒸发管道冻裂换热效果的影响因素:制冷剂流速,数量,油,空气,http:/,沧州市制冷学会,蒸发器中制冷剂的压力和温度,蒸发温度与冷冻水出水温度之差随蒸发器冷负荷的增减,在同样负荷情况下,温差增大则传热系数减小。蒸发温度差大小还与传热面积有关。管内的污垢情况,管外润滑油的积聚情况也有一定影响。为了减小温差,增强传热效果,要定期清除蒸发器水管内的污垢,积极采取措施将润滑油引回到油箱中去。,http:/,沧州市制冷学会,冷却水系统
9、,冷却水负责吸收制冷剂蒸气冷凝时将放出的热量,并将热量释放到室外。,http:/,沧州市制冷学会,冷凝器冷却水进、出口的温度和压力,其冷凝器进水温度为32,出水温度为37,温差5。冷凝器压降为0.07MPa,http:/,沧州市制冷学会,冷却水系统,冷却水进出水温度升高1,则COP降低 3.24%3.35%冷却水进出水温度升高1,则能耗系数增加 3.14%3.46%冷凝温度升高1,则制冷系数降低 2.93%3.66%,http:/,沧州市制冷学会,图3-12 冷却塔冷却水系统,37,32,http:/,沧州市制冷学会,降低冷却水温度,由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数就越高。冷却水的供水温度甸
10、上升1摄氏度,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。首先,对于停止运行的冷却塔,其进出水管的阀门应该关闭。否则,因为来自停开的冷却塔的水温度较高,混合后的冷却水水温就会提高,冷机的制冷系数就减低了。其次,冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。,http:/,沧州市制冷学会,冷却塔维护保养的主要内容有,保证水流分布均匀。保证气流分布均匀。控制冷却塔进水浊度不大于50mg/L 在冬季应采取相应措施,在集水器内放置电热装置,防止集水器冻裂漏水。如冷却塔不用,需排净塔内存水。,http:/,沧州市制冷学会,冷凝器中制冷剂的压力和温
11、度,冷凝压力1.31.5Mpa冷凝温度一般要高于冷却水出水温度24,如果高于4,则应检查冷凝器内的铜管是否结垢需要清洗;空冷式机组的冷凝温度一般要高于出风温度48。冷凝温度升高1,冷水机组性能约降低4,http:/,沧州市制冷学会,冷凝器中制冷剂的压力和温度,冷凝温度的高低,在蒸发温度不变的情况下,对于冷水机组功率消耗有决定意义。冷凝温度升高,功耗增大。冷凝温度降低,功耗随之降低。当空气存在于冷凝器中时,冷凝温度与冷却水出口温差增大,而冷却水进、出口温差反而减小,这时冷凝器的传热效果不好,冷凝器外壳有烫手感。,http:/,沧州市制冷学会,冷凝器中制冷剂的压力和温度,冷凝温度每增加 1,机组单
12、位制冷量的功耗约增加34蒸发温度=冷冻水的出水温度-接近温度冷凝温度=冷却水的出水温度+接近温度 一般情况下,接近温度取1-2冷凝温度升高1,冷水机组性能约降低4。,http:/,沧州市制冷学会,不同厚度的的污垢对冷凝器换热效率的影响,污垢厚度 传热系数 传热损失系数 mm W/(m2.)%0 526.8 0 0.3 418.7 21 0.6 347.1 34 0.9 296.4 44 1.2 258.9 56 1.6 224.4 57,http:/,沧州市制冷学会,制冷系统运行中有哪几种需观察的正常值?,http:/,沧州市制冷学会,(1)油压压力比吸气压力高 0.15一0.3MPa。(2)
13、水冷式冷凝器 R717、R22不超过1.4MPa,R134a 不超过1.2MPa。(3)曲轴箱的温度,氟里昂制冷机不超过70,氨机不超过65。,http:/,沧州市制冷学会,(4)冷冻机的排气温度 R717、R22不超过135。R134a不超过过110,R13不超过125。,http:/,沧州市制冷学会,(5)主电机的电流和电压主电机要求的额定供电电压为400V、三相、50Hz,供电的平均相电压不稳定率小于2。三相电流不平衡值10。主电机的运行电流在冷水机组冷冻水和冷却水进、出水温度不变的情况下,随能量调节中的制冷量大小而增加或减少 运行电流值大的,主电机负荷就重,电流值是一个随电机负荷变化而
14、变化的重要参数,http:/,沧州市制冷学会,(6)润滑油的压力和温度润滑油系统是冷水机组正常运行不可缺少的部分,它为机组的运动部件提供润滑和冷却条件离心式、螺杆式和部分活塞式冷水机组还需要利用润滑油来控制能量调节装置或抽气回收装置。从各种冷水机组润滑系统的组成特点看,除活塞式机组将润滑油贮存在压缩机曲轴箱内依附于制冷系统外,比吸气压力高0.150.3MPa离心式和螺杆式机组都有独立的润滑油系统,有自己的油贮存器,还有专门用于降低油温的油冷却器。当油温低于30时应启动油加热器。此时油冷却器应处于关闭状态,当油温超过40时,可打开水阀,压缩机油泵起动后,1015秒之内应达到规定的油压油压差0.0
15、50.08Mpa,http:/,沧州市制冷学会,液体过冷,蒸发冷量增加防止经过膨胀阀时出现闪发气体,http:/,沧州市制冷学会,换热效果的影响因素,水侧:流速,流量,污垢,成分 氟侧:制冷剂流速,数量,油,空气 换热管的换热效果。,http:/,沧州市制冷学会,空调节能的措施,可归纳为八个方面:1、减少冷负荷 2、提高制冷机组效率3、利用自然冷源 4、减少水系统泵机的电耗5、减少风机电耗 6、采用自然通风7、使用智能控制系统 8、中央空调余热回收,http:/,沧州市制冷学会,减少冷负荷是空调节能最根本的措施,改善建筑的隔热性能选择合理的室内参数局部热源就地排除合理使用室外新风量防止冷量的流
16、失,http:/,沧州市制冷学会,提高冷源效率可采取以下一些措施:,降低冷凝温度提高蒸发温度 制冷设备优选,http:/,沧州市制冷学会,利用自然冷源,常见的自然冷源主要有两种,一种是地下水源及土壤源,地下水可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,也就是地温式空调的使用另一种是春冬季的室外冷空气。较好的自然冷源是春冬季的室外冷空气,当室外空气温度较低时,可以直接将室外低温空气送至室内,为室内降温。对于全新风系统而言,排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数,通过全热交换器,将排风的冷量传递给新风,可以回收排风冷量的7080左右,有明显的节能作用。,http:/,沧州市制冷学会,减少水系统泵机
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