154空调工程实际能效系数的测试与计算.docVIP

空调工程实际能效系数的测试与计算 武汉科技大学 高 炜 李玉云 胡 勇 摘要 文章通过对集中空调系统的测试与机组运行记录，计算了武汉市3栋典型建筑的集中空调工程以及各子系统的实际能效系数，分析了冷源系统SEER、机组EER、水系统SEER、风系统SEER及冷量输配系统SEER与空调工程SEER之间的关系，结果表明实际运行的SEER低于标准工况的部分负荷DEER。对比典型建筑集中空调工程SEER与部分负荷DEER得出：无论是采用变频控制还是台数控制，在部分负荷率基本一致的情况下，实际运行工况能效系数SEER＜标准工况下的部分负荷能效系数DEER，且集中空调系统SEER受多台运行机组EER的共同制约。 1 引言 空调工程的额定负荷设计能效系数、部分负荷设计能效系数的高低代表了标准状况下的能效水平，但现场条件与检测条件不相同。例如，冷水机组部分负荷能效系数测试条件之一是：100%负荷时，冷却水进水温度30℃；75%负荷时，冷却水进水温度26℃；50%负荷时，冷却水进水温度23℃；25%负荷时，冷却水进水温度19℃[1]。建筑的冷源一般是多台冷水机组并联安装，在建筑低负荷时，一般运行一台机组，该机组可能在较高负荷下运行，见案例。但在负荷较大时，多台机组并联运行，对单台机组来说有可能不在高负荷下运行，即现场条件远偏离检测条件。根据相关文献，冷水机组的部分能效系数与空调工程能效系数DEER的相关性强，即空调工程的能效高低主要由冷水机组能效系数决定。但空调工程的辅助设备的能效、空调工程系统优化也直接影响空调工程能效系数。因此，研究实际运行工况下的空调工程能效系数SEER、冷水机组部分负荷性能系数SEER，对提高集中空调、供暖的能效水平、减少空调能耗有着重要意义。文章根据现场测试与实际运行记录，分析典型建筑运行工况下的空调能效系数。 1.1 空调工程部分负荷实际能效系数SEER 1.1.1 空调工程部分负荷实际能效系数的定义 空调工程部分负荷实际能效系数SEER（或者子系统）是指某空调系统在运行过程中，某时刻空调系统的冷负荷∑Q与此时整个空调系统（或子系统）所有设备的耗电功率的总和之比。其中，冷负荷等于制冷机逐时制冷量。 1.1.2 空调工程运行能效系数的计算方法 依照空调工程能效系数的计算方法，通过实测空调工程机组的能效与设备的运行记录，计算逐时空调工程运行能效系数SEER。 1.∑Q 的计算方法： （1）根据公式 Q=Cp·m·△t。式中：Cp为水的定压比热；m为水的质量，kg；△t为冷冻水进出口温差，℃； （2）根据冷水机组显示的压缩机功率、冷凝器饱和温度、蒸发器饱和温度、功率因素求制冷量[2]。 2.耗电功率的计算 ∑N包括用电设备的耗电量和非用电耗能设备所耗燃料的折算电量。子系统用电设备功率：通过测出电流、电压、功率因数，根据公式计算得出；压缩机功率直接从冷水机组获取。 2 武汉市典型建筑的空调工程部分负荷实际能效系数 2.1典型建筑空调工程SEER 案例一：A酒店的冷水机组为工频离心式机组（1999年投入运行），共有4×400USRT的机组，机组额定EER为5.[3]，冷水机组工频控制，空调泵变频控制，末端工频运行，通过调节末端温控阀以满足各个用户需求。供回水温差在2.2～3.2℃之间。 表1 中央空调水系统设备运行情况 月份 制冷机运行 冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔 运行时间/天 3月 1台×5天 1台 2台 4台 12 h 4月 1台×24天，2台×2天 1台 2台 4台 12 h 5月 1台×14天，2台×7天 1台 2台 4台 24 h 6月 2台主机运行，或者10:00点～0:00点运行1台主机 1台 2台 4台 24 h 7月 2台主机运行，或者10:00点～0:00点运行1台主机 1台 2台 4台 24 h 8月 2台主机运行 1台 2台 4台 24 h 9月 2台主机运行，或者10:00点～0:00点运行1台主机 1台 2台 4台 24 h 10月 1台×21天，2台×2天 1台 2台 4台 24 h 11月 1台×4天 1台 2台 4台 12 h 表2 单台冷机实际运行工况下的负荷 负荷率/% 30 40 50 60 70 80 90 100 EER 2.88 3.08 3.41 3.64 3.84 4.19 5.64 5.33 EER值所占的份额/% 2 20 12 33 20 13 － － 表3 1号机组实际运行能效系数 1#机组 压缩机电机输入功率 /kW 制冷量 /TR 单台机组负荷率 /% 机组 EER 冷源系统SEER