住宅楼集中供冷系统优化节能运行模式的探讨.doc

集中空调供冷系统能耗分析及优化运行姚晔1，连之伟1，侯志坚1，何英伟21.上海交通大学制冷研究所上海200030；2.中国人寿保险长沙分公司房产科长沙410075摘要：在集中空调供冷系统主要动力设备的能耗模型基础上，分析了运行参数对系统的能耗影响，建立了相应的优化节能运行工况模型，并对长沙某一住宅楼集中空调供冷系统的优化运行工况及优化节能效果进行了计算和分析，得到了一些有用的结论，为集中空调供冷系统的优化节能运行管理提供参考。关键词：集中空调，供冷系统，节能，优化，运行工况AnalysisontheEnergyConsumptionofCentralCoolingPlantandItsOptimalRunningconditionsYaoYe1,LianZhiwei1,HouZhijian1,HeYingwei21.InstituteofRefrigerationandCryogenicsofShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai,200030;2.ChinaLifeInsuranceCompanyChangshaBranch,Changsha,410075Abstract:Themainrunningparametersareanalyzedtoseehowtheyimpacttheenergyconsumptionofcentralcoolingplant.Anoptimalmodelisestablishedtomaketheplantsavemoreenergy.Acasestudyisresearchedandsomeconclusionsaredrawn.Theseconclusionsmaybevaluabletotheenergy-saving-operationofthecentralcoolingplant.Keywords:Centralair-conditioning,Coolingsystem,Energysaving,Optimize,Runningcondition字符说明：冷凝器的传热面积，m2冷凝器传热系数，W/(m2.℃)机组冷冻水回水温度，℃蒸发器的传热面积，m2蒸发器传热系数，W/(m2.℃)机组冷冻水供水温度，℃冷却水质量比热，kJ/(kg.℃)冷却水的质量流量，kg/s机组冷却水进口温度，℃冷冻水质量比热，kJ/(kg.℃)冷冻水质量流量，kg/s机组冷却水出口温度，℃Ecp单位时间冷却水泵能耗，kW机组制冷负荷率室外湿球温度，℃Efp单位时间冷冻水泵能耗，kW蒸发器换热量(或机组制冷量)，kW水泵功率，kWEr单位时间冷水机组能耗，kW冷凝器换热量，kW制冷机组压缩机功率，kW水泵实际（额定）流量，m3/s蒸发温度，℃水的比重，kN/m3水泵实际(额定)扬程，mH2O冷凝温度，℃水泵电机工作（传动）效率前言随着建筑业的兴起，建筑物的能耗越来越大，欧美国家的建筑物能耗占到全国总能耗的30%左右，而在建筑物中，HVAC（供暖、通风和空调）约占65%左右[1]。随着我国城市建设的发展，越来越多的现代化建筑安装了集中空调系统，空调耗能占整个城市能源消耗的比例也在不断增加。城市每年的用电高峰在夏季，空调制冷用电也是在6、7、8、9几个月，并出现在每天的用电高峰期间，空调在此时间内的耗电要占总发电量的30%左右[2]，有的地区，如武汉地区高达50%—60%[3]。因此，空调系统的系统节能对整个节能工作有着较大的影响。在我国，集中空调系统大多采用风机盘管空调系统，这种空调系统由两部分组成：1).供冷系统（主要包括：空调冷/热源和冷却（冻）水泵）；2).末端设备。其中，供冷系统能耗占总能耗的85%以上，是空调节能的主要内容。本文首先分析了各运行参数对集中空调供冷系统的能耗影响，并建立了系统优化节能运行模型，然后利用该模型对长沙某住宅楼集中空调供冷系统的节能运行参数和节能潜力进行分析，为该系统的节能运行管理提供参考。供冷系统设备能耗分析2.1.水泵能耗水泵是集中供冷系统的主要耗能设备，包括冷却水泵和冷冻水泵。水泵的耗功率一般由（1）式计算得到：（1）众所周知，水流量对水泵的能耗影响很大。图1[4]为某集中空调系统的水泵耗功率随流量的变化趋势。从图中的曲线可以看出，水泵的变流量运行是集中空调系统节能的重要途径。文献{5}图1冷冻（却）水泵耗功率随流量的变化趋势对冷却水泵变速驱动的节能效果进行了分析，认为如采用微机控制技术和变频调速技术对冷却水系统进行控制，可使冷却水系统节能约为30%；而文献[6]则指出，仅在冷却水泵上加装变频器，虽然水泵获得了一定的节能，但对冷水机组的运行和寿命均会产生不良影响。实际上，只要在变流量控制程序中设定，保证通过冷水机组的最小冷却水量，就不会