大温差小流量系统

大溫差小流量是一個減少新建空調系統初期投資,降低空調系統總能耗的先進觀念。

大溫差小流量的目的是優化空調系統各設備間的能耗配比,在保證舒適度的前提下減少空調系統輸配的總能耗,或是減少冷卻水塔和末端空調箱的能源消耗,同時降低系統初投資。

大溫差可以在冰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:冰水主機約佔機房年能耗58%,冰水泵和冷卻水泵約佔26%,冷卻水塔約佔16%。若能通過特別的系統設計,減少水泵和冷卻水塔的耗能,將大大節省運行費用。

 

以1800冷凍噸(6329kW)的五星級飯店空調系統舉例,分析大溫差設計的節能效果。

項目情況:某上海區旅館,全年空調運行時間為5月至11月。

分析軟體:採用System Analyzer進行系統全年運行模擬分析,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:冰水側7-12°C冷卻水側32-37°C

大溫差:冰水側5-13°C冷卻水側32-40°C

           由此可見,採用大溫差以後:

          冷卻塔的年能耗降低23.1%

          水泵的年能耗降低37.2%

         冰水主機的年能耗增加7.8%。

         以上三項匯總,年冷水機房總能耗降低6.1%。

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,它不是著眼於系統中的某一設備,而是作通盤的考慮,追求空調系統運行總效率的提升和初期投資的降低。

  減少初期投資

•可以選擇較小的水泵,節省​​初期投資
大溫差小流量系統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。無論在冰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。

• 可以選擇更小尺寸的管路,節省初投資

大溫差小流量系統設計後,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溫差的冰水管的管徑進行了分析,得出1800RT~10RT內不同的冷量下大溫差系統可節約管路費用平均為30%。對於不同的項目,不同管徑的管道所佔的比例各不相同,平均節省的費用約在25-35%之間。

• 減少冷卻水塔的數量,節省初投資

大溫差小流量系統設計後,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。

 

 

 

 

大溫差系統意在水泵、冷卻水塔的能耗得以降低,從而達到系統運行節能的目的。但同時,也讓冰水主機承受相對嚴苛的工況,才能實現。因此,並非所有冰水主機都可運行大溫差小流量。

•大溫差小流量系統機組的冰水側應該是向低溫的方向進行,因為在流量降低以後,末端的換熱係數會相應減小,如果水溫保持不變的,那末端的換熱量將降低,若要滿足室內設計參數的要求,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冰水的供水溫度,一拉大末端換熱溫差來彌補流量降低引起的換熱係數減小,則可以做到末端產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5℃最為恰當。

•大溫差小流量系統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水塔決定,若要大量降低冷卻水塔的出水溫度,則必須加大冷卻水塔的換熱面積,引起初投資的增加,且現行的標準冷卻水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,可能帶來的初投資將急劇增加,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冰水主機的冷卻水出水溫度,並且在冷卻塔側會有25%左右的初投資和運行費用的節約。