理想COP电耗比例法一种评判空调设备运行的简单方式.docx
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理想COP电耗比例法一种评判空调设备运行的简单方式
理想COP电耗比例法——一种评判空调设备运行的简单方式
摘要：
由于空调系统各设备的作用是产生和输送必然数量的冷量或热量，各设备的电耗有一个比较合理的比例范围。
本文提出了统计和计算这些电耗相对照例的具体方式，同时通过对大量的空调系统的测试和分析，统计出了各空调设备之间比较合理的电耗比例。
经实际应用发觉，观看这些电耗的相对照例，就能够够发觉空调系统很多的设计和运行问题，为节约空调系统电耗指出方向。
1引言
空调系统各设备的作用是产生和输送必然的冷量或热量，各设备之间有一个比较合理的电耗比例。
通过观看这些电耗的相对照例，就能够够发觉很多的设计和运行问题，为节约空调系统电耗指出方向。
2空调系统各设备电耗比例的计算进程
理想COP电耗比例法对空调系统设备电耗的分析步骤包括以下几步：
第一：
统计各空调设备的全年实际电耗。
一样大楼空调系统的耗电设备包括制冷机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、采暖泵、空调机组和风机盘管等。
这一步确实是要统计这些设备全年的实际电耗，统计的进程能够如下面所述的进行。
制冷机的电耗全天随负荷的转变而转变专门大，一样在50％～100％转变，因此在一天内对制冷机的电耗要逐时进行统计。
目前在绝大多数建筑中，对冷机的运行参数都有比较全面的记录，如此通过运行记录就能够取得冷机电流值的全天记录，结合冷机运行时刻的记录就能够取得某一天内冷机的电耗。
通过对4＃宾馆空调系统的分析，发觉只要每隔5天统计一天的能耗，也确实是每一个月取7天的平均值，就能够够比较精准地近似冷机这一个月的平均电耗，4＃宾馆如此近似的冷机电耗和精准值误差只有2％，因此如此的近似计算是可行的。
关于冷却泵、冷冻泵、采暖泵等水泵，运行进程中电流大体上是全年不转变的，因此能够通过现场读电流表或看运行记录取得水泵电流值，结合运行时刻，就能够够计算其全年的电耗。
由于一样大楼内空调机组和风机盘管数量众多，因此能够用额定功率乘以运行时刻近似其全年电耗，冷却塔风机电流值一样也全年不变，若是能够现场读到，那么能够和水泵一样计算全年电耗，若是没有电流表，那么能够用额定功率结合运行时刻近似。
第二：
测量出冷机的COP值。
通过这一步，一方面，对冷机的制冷性能进行评判，若是冷机的COP很低，那么冷机的制冷性能将成为研究问题和存在节能潜力的方向之一；另一方面，测量冷机的COP也为下面的第三步分析做预备。
第三：
计算冷机的COP理想电耗，然后计算出各设备实际电耗与该COP理想电耗的相对照例。
冷机运行的绝大多数时刻中，COP转变一样可不能专门大，图1是4＃宾馆1＃冷机一段时刻内的COP测量值。
图14＃宾馆1＃冷机的COP测量值
此刻假定冷机的COP在整个制冷季节都维持不变，将第二步中测量出的冷机某个实际COP作为该冷机整个制冷季节恒定不变的COP值，又假定还有某一个理想冷机，该冷机在整个制冷季节COP维持5不变，如此依照目前实际冷机的电耗和COP值，就能够够计算出若是产生一样的冷量，COP为5的理想冷机需要的电耗值是多少，将那个电耗值就概念为该冷机的COP理想电耗。
概念冷机COP理想电耗，而且研究别的空调设备电耗和冷机COP理想电耗的比例，而不是空调设备间实际的电耗比例，是为了排除冷机制冷效率COP下降对电耗比例的阻碍。
第四：
将各设备电耗的相对照例和标准值进行比较，找出存在的问题和预测节能的潜力。
预先通过大量实际空调系统的调查和测试，通过对照较没有问题的空调系统的各设备电耗比例的综合，得出一套各空调设备电耗比例的标准值。
在此基础上，将第三步中计算出的电耗比例值和标准值进行比较，若是计算的比例和标准值不吻合，那么就需要围绕此不适合的比例做进一步的研究，找出可能存在的问题和预期可能的节能潜力。
由于旅馆、办公楼类建筑和商场类建筑的空调方式明显不同，前者要紧为风机盘管加新风方式，而后者要紧为全空气系统，因此其理想COP比例明显不同，下面别离加以说明。
3旅馆、办公楼类建筑理想COP比例法标准值的确信
通过对多座大楼的现场测试，挑选了其中比较没有问题的三座大楼作为衡量别的大楼空调系统运行好坏的判定标准（三座大楼的建筑面积别离为6万平米，万平米和万平米），其电耗见表1。
表1作标准的三座大楼的空调设备电耗
各设备电耗（万度）
宾馆名称
冷机COP
实际冷机电耗
理想COP冷机电耗
冷冻水泵
冷却水泵
冷却塔
空调箱
风机盘管
2＃宾馆
5＃宾馆
某大厦
462
474
依照前面表达的方式，将冷机的电耗都折算为COP为5时的理想COP电耗，而且在此基础上，将别的空调设备的全年电耗与冷机的全年电耗进行比较，得出它们之间的比值，若是将冷机的理想COP电耗定为100，那么别的空调设备的相对电耗比例如表2。
表2三座大楼各设备的理想COP电耗比例
各设备理想COP电耗比例（%）
冷机
冷冻水泵
冷却水泵
冷却塔
空调箱
风机盘管
2＃宾馆
5＃宾馆
某大厦
平均
从表2能够看出，风机盘管和空调箱的电耗比例各楼可能不同专门大，专门是空调箱的电耗比例在40％～200％之间转变，这主若是因为各楼的风机盘管和空调箱的开启时刻不同专门大造成的。
如5＃宾馆的空调箱能耗比例大，主若是因为运行的时刻较长，六、7、八、9月全天24小时运行，别的月份天天运行17小时，而2＃宾馆不同的空调箱天天的运行时刻一样在6～15小时。
三座大楼的冷冻水泵和冷却水泵的COP理想电耗比例是比较接近的，冷冻水泵和冷却水泵对冷机的理想COP电耗比例别离都在20％～25％之间。
4商场类建筑理想COP比例法标准值的确信
将四家商场年空调能耗中各空调设备所占的比例列在同一张表中，如表3所示。
表3北京四家商场各空调设备的耗能比
商场编号
冷机
冷冻水泵
冷却水泵
冷却塔风机
空调箱
1＃
100
2＃
100
3＃
100
4＃
100
平均
100
从中能够看出，不同商场的空调系统总能耗中各空调设备所占的比例很接近，冷冻和冷却水泵的理想COP电耗比例约为15％～25％，冷却塔的理想COP电耗比例在5％左右，空调箱的理想COP比例在250％～320％左右。
与旅馆、办公楼类建筑相较，空调箱的电耗比例大大增加，这与商场冬季和过渡季也需开启空调箱进行供冷有关。
5利用理想COP电耗比例法的分析实例
某商场冷却泵
某商场空调设备的电耗比例见表4。
表4某商场空调设备电耗比例
建筑名称
理想COP电耗比例
冷机
冷冻泵
冷却泵
某商场
标准
从表4能够看出，某商场空调系统中，冷却泵的比例达到了，明显地比前面的标准值大。
这是因为某商场冷却水系统被设计成了如图2的开式系统，在一层设置了开式的冷却水池。
图2某商场的冷却水系统
专门大。
目前的冷却水泵扬程63米，若是改成闭式系统，在一样的冷却水流量下，冷却水泵的扬程和电耗将减少近50％，冷却水泵的COP理想电耗比例也将从目前的降到正常值。
1＃宾馆冷冻泵
1＃宾馆空调设备的电耗比例如表5。
表51＃宾馆的空调设备电耗比例
建筑名称
理想COP电耗比例
理想COP冷机电耗（万度）
冷机
冷冻泵
冷却泵
1＃宾馆
标准
1＃宾馆采纳的是溴化锂吸收式冷机，上述表中冷机的电量是将冷机的蒸汽消耗量折算成电量的消耗，然后再依照两种制冷方式的COP的必然比例，将其折算成理想COP后的电量。
能够看出，上述空调设备中冷却泵和冷冻泵的理想COP电耗比例都偏高，大约是一样离心式空调系统中冷冻和冷却水泵理想COP电耗的两倍。
冷却水泵的偏大是合理的，因为溴化锂冷机中，冷却水系统的热量是冷机制冷量的快要两倍，因此在采纳一样的冷却水温差下，溴化锂制冷的冷却泵的电耗比例比一样的离心式制冷系统的冷却泵的电耗比例高近1倍是适合的。
可是，冷冻水泵的电耗比例也是一样离心式制冷系统的2倍是不合理的。
经测试，冷冻水泵的流量远远大于设计值。
夏天最热工况下，冷机开启两台800冷吨的大冷机和一台400冷吨的小冷机，总的制冷量是2000冷吨，若是冷冻水进出口设计成5℃温差，设计的冷冻水量应为1200ton/h，而实际通过对水量的2次实测，平均的冷冻水量达到1800ton/h，如此由于冷冻泵流量选择过大使得冷冻水泵的电耗偏大，造成了上表中1＃宾馆冷冻水泵理想COP电耗比例的偏大。
4＃宾馆冷冻泵
图34＃宾馆的冷冻水和冷却水系统
图3是4＃宾馆的冷冻水和冷却水系统图，冷冻水系统采纳二级泵系统，但目前冷机和一次泵两头的旁通水管已经完全关死了，因此设计的二级泵系统实际成了串级泵系统，图中的旁通管没有画出。
下表是4＃宾馆的理想COP电耗比例。
表64＃宾馆空调设备电耗比例
建筑名称
理想COP电耗比例
理想COP冷机电耗（万度）
冷机
冷冻泵
冷却泵
4＃宾馆
标准
表6为4＃冷机、冷冻泵和冷却泵的理想COP能耗比例，（冷机实际的COP为，表6中的冷机电耗已经折算成了理想COP电耗）。
从表6能够看出，4＃冷冻泵的理想COP电耗比例大大高于一样空调系统的标准值，说明冷冻泵的电耗偏大，是一个节电的要紧着眼点。
通过调查和进一步的测试，发觉是冷冻水泵二次泵的扬程选择过大造成的。
6月6日冷机运行一台，冷冻一次泵和二次泵及冷却泵均运行一台，图4是当天的冷冻水系统和冷却水系统的压力散布图。
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