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冷水機(jī)組在集中空調(diào)運(yùn)行的過程中,許多能流(如水、風(fēng)輸送系統(tǒng)的冷損失;水泵、風(fēng)機(jī)低效引起的能耗損失等等)對(duì)整個(gè)集中空調(diào)的運(yùn)行能耗、成本等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有很重要的影響,已引起廣泛重視。但由于沒有一個(gè)比較基準(zhǔn),無(wú)法進(jìn)行定量分析,所以長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)還一直停留在定性分析的階段。
現(xiàn)有的運(yùn)行節(jié)能研究大多也只集中于空調(diào)系統(tǒng)的單體設(shè)備及各組成部分,很少涉及整體節(jié)能運(yùn)行效果。一個(gè)完整的集中空調(diào)系統(tǒng)是由若干個(gè)子環(huán)路所組成,它們之間看似相互獨(dú)立,其實(shí)是一個(gè)聯(lián)系緊密的整體,對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行能耗和節(jié)能潛力分析的時(shí)候更是牽一發(fā)而動(dòng)全身。
而且,由于目前尚未建立集中空調(diào)系統(tǒng)的能耗基準(zhǔn),無(wú)法定量分析各股能流影響因素對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)整體運(yùn)行能耗的影響,不能正確認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的更大節(jié)能潛力,導(dǎo)致長(zhǎng)期以來(lái)提出的節(jié)能措施并未達(dá)到理想效果。
本文以風(fēng)冷冷水機(jī)組為冷源的集中空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象,從全局、整體的角度出發(fā),構(gòu)建出該集中空調(diào)系統(tǒng)相應(yīng)的基準(zhǔn)能流圖分析法,在該方法中,既將一個(gè)完成空調(diào)系統(tǒng)的各環(huán)路、各部件都包括進(jìn)來(lái),而且還能提供一種比較的基準(zhǔn),可以定量地將整個(gè)集中空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中偏離基準(zhǔn)能流圖的各股能流對(duì)能耗的影響分析的一清二楚。
主要工作如下:1.通過建立風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)的能流鏈,把復(fù)雜的空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為能流不同的4個(gè)環(huán)路,并借助能流圖Sankey diagram對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)能量流動(dòng)過程的研究方法,建立風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行工況能流圖。
借鑒建筑領(lǐng)域基準(zhǔn)能耗的概念,剔除空調(diào)運(yùn)行的各個(gè)干擾因素,提出風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)基準(zhǔn)能耗的概念,并建立風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)基準(zhǔn)能流圖,為定量分析整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能潛力提供一個(gè)比較基準(zhǔn);2.研究風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行總能耗強(qiáng)度EI(向空調(diào)區(qū)域提供單位冷量空調(diào)系統(tǒng)的耗能量)與各耗能設(shè)備輸送單位流體流量耗功率e和所輸送流量p之間的關(guān)系,構(gòu)建該系統(tǒng)運(yùn)行總能耗的e-p分析法,為定量分析空調(diào)系統(tǒng)偏離基準(zhǔn)的各股能流對(duì)系統(tǒng)總能耗的影響提供理論基礎(chǔ);3.根據(jù)1和2的研究成果,以能流種類為基礎(chǔ),對(duì)各股能流中的影響因素進(jìn)行分析,將導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)各股能流偏離基準(zhǔn)影響因素系統(tǒng)的分為三類,分別為:基礎(chǔ)耗能設(shè)備低效、管道保溫不嚴(yán)密導(dǎo)致的冷損失和換熱設(shè)備換熱效率低效導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能流能耗增加。
系統(tǒng)、定量的分析風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)路中能流影響因素對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能流、能耗的影響,并建立偏離基準(zhǔn)能流圖中各股能流對(duì)單位流量的耗功率e和所輸送的流體量p之間的影響關(guān)系式,構(gòu)建受各因素影響偏離基準(zhǔn)工況下的能流圖,從而構(gòu)建風(fēng)冷冷水機(jī)組集中空調(diào)系統(tǒng)基準(zhǔn)能流分析法。4.結(jié)合工程案例中廣州某辦公樓典型空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗,驗(yàn)證、檢驗(yàn)基準(zhǔn)能流圖分析法。
得出:(1)制冷劑環(huán)路和室外排熱環(huán)路能源利用效率更低,節(jié)能空間更大,且制冷機(jī)組低效導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能耗增加量更大,能耗增加量為114.615kW;(2)冷凍水管道傳熱冷損失和末端風(fēng)機(jī)低效導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能耗增加量最小,可以忽略不計(jì);(3)設(shè)備運(yùn)行效率越低,其對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)條件下的能耗的增加就越明顯,依次為冷凍水泵>制冷壓縮機(jī)>末端風(fēng)機(jī)>冷凝器風(fēng)機(jī),且設(shè)備能耗基數(shù)越大,其能耗和空調(diào)系統(tǒng)能耗強(qiáng)度的改變量越大,依次為制冷壓縮機(jī)>冷凝器風(fēng)機(jī)>冷凍水泵>末端風(fēng)機(jī)等結(jié)論。

冷水機(jī)組從而對(duì)具體工程節(jié)能潛力的指導(dǎo)分析,促進(jìn)理論在工程實(shí)際中的應(yīng)用,充分發(fā)揮它們的指導(dǎo)作用。