中央空调系统的冷负荷是由什么决定的？

景观式中央空调冷却系统在工程中的应用韩金山摘要:分析了中央空调水系统巨大的节能潜力，介绍了景观式中央空调冷却系统的工作原理和特点，并结合工程实例说明了其在中央空调系统中的节能环保效果。关键词:中央空调景观系统节能变频1引言能源是国民经济发展的物质基础，促进能源的合理有效利用对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。“开发资源和节约并举，节约优先”是中国的能源政策。据统计，中国10%的能源消耗在建筑空调上。如果我们能在空调系统的能耗上节省20%，国家的总能耗将减少2%，这是一个非常可观的数字。对中国节能意义重大。因此，中央空调节能装置的研究、开发和推广对于节能具有重要的经济意义和广阔的市场需求。中央空调系统是一个庞大的设备群。大量统计结果表明，空调系统消耗的电能约占建筑用电量的40-60%。长期以来，中央空调系统的性能选择往往只考虑其主机的最大制冷量，各配套系统按最大负荷配置。这种选择是单方面的，不是最合理的。在构成空调系统的各种设备中，水泵消耗的电能约占整个空调系统的三分之一。早期生产的泵一般都是恒流量工作，能源浪费非常严重。在中央空调系统中，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的容量根据建筑物的最大设计热负荷进行选择，裕度为65，438+00%-65，438+05%。在所有季节，该系统长期以固定的最大水流量工作。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，空调的实际热负荷在大部分时间里远低于设计负荷。图1为建筑热负荷年变化曲线，图2为建筑热负荷日变化曲线。从图中可以看出，与决定泵的流量和压力的最大设计负荷(负荷率为100%)相比，一年中负荷率低于50%的运行小时数占总运行时间的50%以上。一般来说，冷冻水的设计温差为5-7℃，冷却水的设计温差为4-5℃。在系统流量固定的情况下，全年大部分时间冷冻水和冷却水的温差只有1-3℃，即工作在低温差大流量的条件下，从而增加了管道系统的能量损失，浪费了水泵运行的输出能量。中央空调冷却塔的耗电量在制冷系统中占有很高的比例。以北大深圳医院为例，2002年2月从1到1达到30%。因此，节约水系统在低负荷下的输送能量，取消冷却塔风机消耗的能量具有重要意义。2景观式中央空调冷却系统2.1景观式中央空调冷却系统的工作原理目前中央空调的冷却水仍以传统冷却塔的形式冷却，冷却塔是制冷系统中向大气传递热量的设备。这种传热方式有以下缺点:一是需要用水泵将冷却水提升到楼顶，会在冷却塔内散热，造成严重的能源浪费；二是冷却水功能单一，巨大的势能无法利用。为了解决现有中央空调冷却系统的缺点，我们开发了景观中央空调冷却系统(专利号:ZL 02249860.5)。景观中央空调的冷却系统在冷却循环水的同时，可以为人们提供优雅舒适的景观，既美化了环境，提高了区域环境质量，又节约了能源。取消了原冷却塔风机的耗电量，降低了循环水的扬程，减少了水泵的输入功率，使冷却系统平均节约电能60%以上。景观由喷泉和流水组成，能滋润周围空气，消除灰尘，净化环境。喷泉喷出的水柱与空气碰撞，产生负氧离子，对人体相当有益。被誉为“空气长寿素”，一直受到人们的青睐。2.2景观中央空调冷却系统的特点1)节能取消了传统冷却塔中的电风扇，利用循环水系统中的水流压力作为驱动力，节省了电能。对于冷却塔，节电65，438+000%，对于中央空调冷却系统，节电30%以上。2)保护环境这种散热装置具有其他所有散热装置都不具备的环保功能。它为人们提供了优雅舒适的景观，美化了环境，提高了区域环境质量。3)冷却效果好景观的核心部件雾化装置性能优异，雾滴直径小，雾流形状合理，气水比大，上喷流气水交换充分，布水合理，克服雾流干扰，景观内风场合理，阻力小，蒸汽分压低等原因，使该装置具有良好的冷却效果。(4)冷却管道中的压力降低。景观散热器的使用大大降低了冷却管道中的压力。出口压力由0.9Mpa降至0.4Mpa，回水压力由0.5Mpa降至0.1Mpa，大大延长了冷却管道的使用寿命。5)降低冷却水泵最低扬程为了保证冷却水的正常循环，有一个频率下限。通常这个频率设置为38Hz，但是这个系统中泵的工作频率因为降低了水头阻力可以低至28Hz，也就是说冷却水泵的最大节能率可以达到84%，普通冷却水泵的最大节能率只能达到62%。6)一般供水量小的冷却塔容易出现溅水，使大量的补充水被冷却塔风机的气流带出塔外，补充水浪费严重。这种冷却装置的特殊喷水结构，最大限度地减少了漂白用水，有效地减少了供水量。普通冷却塔的供水量是循环水的2%，而这个冷却装置只有0.8%，平均节水60%以上。7)静音结构无电机、减速机等转动机械设备，无电风扇噪音。喷淋装置的低压运行降低了喷淋噪音，景观中只有流水和喷雾的声音，噪音小于等于≤55db，特别适用于邻近居民区的医院、宾馆、饭店、大专院校和企事业单位。8)任何组合结构都能根据用户的实际情况，在保证充分换热的基础上，为用户设计出时尚、满意的景观。9)冷却水温差大，水量大。这个系统没有低温、中温、高温之分。可适用5-15℃的温降。温降△t随着景观中水温的升高而自动升高，冷却水量可以调节。水压越大，冷却水量自动增加越多。温差大特别适合环境温度低的春秋两季。10)景观运行无能耗常见的景观系统在运行时，潜水泵需要大量的电能，所以往往建的实惠，不能运行。在这个系统中，冷却水泵是保持景观运行的水泵。只要中央空调系统在运行，景观就不会消耗电能。11)风景可以独立操作。此系统配有独立的管路装置，可以保证中央空调在停机时不丧失景观功能，还可以在中央空调运行过程中起到辅助散热的作用。3工程实例目前，北京大学深圳医院中央空调制冷降温系统采用景观式中央空调降温系统进行节能环保改造。经过近四个月的应用，证明该系统运行良好，节能效果显著。景观中央空调制冷系统见图3。3.1北大深圳医院中央空调制冷，制冷系统冷却水泵主要设备状况参数:90KW 4冷冻水泵参数:90KW 4冷却塔风机参数:5.5KW 12 3.2改造方案本系统配置中央空调节能控制柜和景观中央空调制冷系统。控制柜分别控制两台90 KW冷冻水泵和两台90KW冷却水泵。冷冻水泵和冷却水泵由一个支架控制，使得整个系统的节能效果更加明显。工作原理如图4所示。景观中央空调节能系统节能效果分析北京大学深圳医院对景观中央空调节能系统进行了改造。经过近四个月的试运行，证明该系统具有良好的节能效果。初步统计，冷冻水泵平均节电率达到47.8%；冷却水泵平均节电率达到59.7%；冷却塔节电率为100%。试运行期间，冷却水泵的最低运行频率为28Hz，冷冻水泵的最低运行频率为38Hz。实际功耗性能测试结果如下:1 .冷冻水泵为单机，额定功率为90KW。冷冻水泵* * *测试6天，* * *计62小时，其中工频运行32小时，耗电2860KWh，变频运行30小时，耗电1400 KWh。1，工频运行功率2860 kWh/32h = 89.37kw2，变频运行功率1400kWh/30h = 46.67 kw3，节电率[(89.37 kw-46.67 kw)/89.37 kw]* 100%。冷却水泵* * *测试6天，55.08小时，其中工频运行26.83小时，变频运行28.25小时，耗电量2320KWh。1、工频运行功率2320kwh/26.83h = 86.47kw2、变频运行功率520kwh/28.25h = 18.41k w3、回油泵运行功率16.4KW 4、节电率[(86.47 kw–18.41kW-16本文提出并应用了一种利用景观散热的中央空调冷却系统，该系统节能环保，具有较高的实用价值。2.通过改造前后的运行对比分析，表明该系统比常规变频改造具有更高的节能率。从用户的使用和反馈信息来看，是一款高效节能环保的高科技产品。3.该专利技术为国内首创，节能效果处于领先水平。它的应用必将给用户带来可观的经济效益，也将产生巨大的社会效益。