流体高效输送节能技术在中央空调中的应用.doc

流体高效输送节能技术在中央空调中的应用 王云鹏1，林永辉2绿色建筑社区]#HBH2\e(1．浙江省能源利用监测中心，浙江 杭州310014；2．浙江科维节能技术有限公司, 浙江 杭州310012)　 摘 要：对中央空调水系统运行普遍存在的过流量、低效率、高能耗现象作了全面分析，并对目前解决这一技术难题的主要方法进行了比较，重点介绍了流体高效输送节能技术（流体输送Go·well技术）。通过实例分析了该技术应用于中央空调水系统的节能效果。c;J Kg r;c8t} q0关键词：空调水系统；流体高效输送；节能；??技改+Y`*r(V3m6B0中图分类号：TU831.3? ?? ?? ?文献标识吗：B? ?? ?? ?文章编号：1004—3950（2005）04—0063—04绿色建筑社区#l%Ug)h W{（英文摘要 省略）i/aEd%|xUf00 引 言V:H_T/z-a._0? ? 中央空调主要由制冷机组、水泵与空调水系统、空调末端设备与送风系统及调节控制系统等部分组成。制冷主机根据压缩、膨胀（或浓缩、蒸发）的放、吸热原理，通过消耗电能（或热能）来完成室内外高位和低位热能的转移，即通过冷媒水系统向室内空调末端设备提供冷源，同时通过冷却水系统把产生的热量带到冷却塔扇风冷却并被排到室外。空调末端设备以风作为介质，通过再次冷热交换，最终通过送风系统把冷量释放到需要空调的房间中，起到空气调节作用。空调水系统、送风系统主要起冷（热）量输送及合理分布作用。冬季由锅炉取代制冷主机供应热源，原理与此相同。绿色建筑社区 Pl8y7mfg? ? 对于一个完整的中央空调系统而言，环境温度、空调负荷、制冷量、冷媒水流量、冷却水流量、送风量之间都有明确的函数关系；制冷主机、水泵、空调风机之间，及与其各自系统之间也存在最佳匹配关系。绿色建筑社区?(A?l` SH j,W g? ? 同时可看出，中央空调系统能耗主要由三部分组成：制冷主机能耗，空调末端设备风机能耗，冷媒、冷却水泵能耗。绿色建筑社区#W%^ k#]j8Yg7K? ? 一个真正节能型中央空调要求设计做到，选用高能效的制冷主机，设计出高水送效率的空调水系统及高风送效率的风系统。具体讲，制冷主机、水泵与风机的选型及组合要合理，空调水系统及风系统设计布置要合理；同时，在满足空调使用效果前提下，所选用的高能效制冷主机、高机械性能的水泵与风机尽可能处于最佳工况点运行。绿色建筑社区$?u+e;dR9UV+u6zQkELQ.I01 中央空调水系统运行能耗状况及原因分析绿色建筑社区E)`)p+u$wI
}? ? 我国目前中央空调风送能耗和水送能耗与重视节能设计、节能管理的欧美国家，特别与日本相比，差距较大，水送能耗更为突出。以日本绿色饭店空调水送能耗评定指标为例，其规定值≤28.6 W/kW，而统计表明，我国目前空调水送能耗指标普遍为59～143 W/kW，是日本的2～5倍。这说明平均有60%以上的电能被白白浪费。空调水送能耗指标指每输送单位冷（热）量所耗的输送功。crN,Y
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e?(J0? ? 引起水系统高能耗运行的原因有多方面，诸如设计规范、设计计算、水泵质量、工程安装及运行管理等等，主要表现在以下几个方面：(1)系统设计选用的水泵偏大（大马拉小车），引起水泵处于“大流量、低效率、高功耗”的不利工况运行；(2)对于有多台水泵并联或串联的较为复杂系统，运行配置不合理，增加水送能耗；(3)系统回路水力严重不平衡，或存在局部阻力偏高的不正常现象，增加水送能耗；(4)系统回路漏渗，增加无效流量，增加水泵能耗；(5)水泵质量偏差，效率偏低，增加能耗。其中以“大马拉小车”现象最为严重， 2003年最新版暖通设计规范专门就这个问题作了详细的解释。[k9\QB}c0? ? 可以通过流体力学计算来说明高能耗的程度及节电潜力。对闭式循环管路系统，输送能耗可以从水泵轴功率计算得出：-eg\
[/{ry0S3T0N=γ·Q·H/η=K·Q3/367·η(KW)绿色建筑社区w3sO3Ysza ]式中：N为水泵功率 KW，Q为扬送地流量 m3/h，η为水泵的效率，K为管路特性阻抗（在管路及阀门开启不变前提下是常数）。由此可以看出，输送能耗完全可以从水泵流量和水泵效率计算出，与流量的三次方成正比,与水泵运行时效率成反比。对开式循环管路系统，计算相仿。~1QX)DBcYO0举例说明：100万kcal/h氟冷水机冷媒水额定流量200M3 /h，冷却水为240T/h，选用的水泵名牌流量Q=200M3 /h，最佳工况运行的效率η1=0.75，；那么最佳工况运行的水送能耗：2s$W~~A/oYT