宾馆空调冷源的年部份负荷能耗计算分析.docx
- 文档编号:13526804
- 上传时间:2023-06-15
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:20.17KB
宾馆空调冷源的年部份负荷能耗计算分析.docx
《宾馆空调冷源的年部份负荷能耗计算分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《宾馆空调冷源的年部份负荷能耗计算分析.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
宾馆空调冷源的年部份负荷能耗计算分析
宾馆空调冷源的年部份负荷能耗计算分析
摘要
通过对宾馆中央空挪用直燃型溴化锂吸收式冷热水机组夏日供冷运行资料的研究分析,推导出该设备的年平均部份负荷气耗系数计算公式,以求得其年供冷的气耗量。
可供同类冷源设备的选型比较及能耗指标预测时借鉴和参考。
关键词:
部份负荷能耗,空调,冷源,计算
1引言
对空调冷(热)源设备进行选型和技术经济指标比较时,必需预测其全年运行的部份负荷能耗值。
我国机械行业标准JB/T3355-1998《离心式冷水机组》中规定等效采纳美国制冷学会标准ARI550-92《离心式与回转螺杆式冷水机组》中的部份负荷能耗系数百分数计算式,即
式中ζA、ζB、ζC、ζD----冷源设备别离在100%、75%、50%、25%各部份负荷点下的能耗系数与额定负荷点(100%)下能耗系数之比值:
、、、各部份负荷下的计算系数。
由于式
(1)中的、、、等计算系数是依照美国亚特兰大城一座典型办公楼建筑中冷源设备的全年运行时数散布数据统计得出的,不具普遍适用性。
本文针对重庆地域的夏日气象条件,对用于宾馆中央空调系统的直燃型溴机的运行资料进行分析基础上,求出其年平均部份负荷能耗计算式。
该推导方式适用于各类类型的空调冷(热)源设备。
2某宾馆空调冷源设备的利用状况及数据整理
该宾馆以经营客房、会议室、餐厅为主,兼有少量写字间。
由于重庆地域有充沛的天然气供给,故该中央空调系统采纳长沙远大空调的VI型直燃机(天然气)作为冷(热)源,夏日总冷量1512KW(756KW各1台),总耗气量112Nm3/h。
气流组织方式以集中式送回风系统为主,兼有风机盘管和独立新风系统。
该设备已正常运行3年以上。
该宾馆的供冷期为每一年3月-11月,总运行为2989h。
3其中3、4、10、11月份为过渡月份,其平均负荷百分数(与额定负荷之比)在40%以下,月平均供冷117h;其余月分平均供冷504h(逐月供冷运行时数统计见图1)。
图1某宾馆逐月供冷时数统计
其夏日负荷分区段供冷时数散布见下表1
某宾馆夏日负荷分区段的供冷进数表1
全年负荷(制冷量)分段
供冷(运行)时数(h)
分段供冷时数占全年供冷时数的百分比Φ(%)
100%~75%
75%~50%
1768
50%~25%
25%~0%
160
全年总供冷(运行)时数
2989
100
该宾馆空调冷源的设计冷量比较富裕,其中月平均负荷百发数在80%左右仅,占总供冷时数的%;月平均负荷百分数在60%左右为1768h,占总供冷时数的%。
该冷源夏日逐月冷负荷百分数(q)与气耗量百分数(v)的散布趋势见图2。
可见其高负荷、高气耗均集中在六、7、八、9月份。
图2某商场直燃机夏日逐月冷负荷百分数(q)与气耗量百分数(v)的散布趋势
3空调冷源年平均部份负荷气耗系数的确信
(1)宾馆直燃机的年平均部份负荷气耗系数的确信由于冷源设备的性能系数(IPLV)与其能耗系数(IPLV')互为倒数关系,故可得该直燃机的年平均部份负荷气耗系数为
(2)
式中 Φ一、Φ二、Φ3、Φ4----各部份负荷区段内运行时数占全年运行时数的百分比,见表1;
A、B、C、D----别离为100%、75%、50%、25%负荷点时的性能系数(COP或EER);
Aˊ、Bˊ、Cˊ、Dˊ----别离为100%、75%、50%、25%负荷点时的气耗系数,即,类推。
将表1中Φ值代入式
(2),经简化可得:
(2)宾馆直燃机的年平均部份负荷气耗系数百分数ζg的确信
为便于数据处置,须确信直燃机年平均部份负荷气耗系数的百分数比,即年平均部份负荷气耗系数(IPLVˊ)与额定负荷(100%)下额定气耗系数(Ag)之比值ζg,由上式(3)可得
式中ζA、ζB、ζC、ζD----冷源设备别离在100%、75%、50%、25%。
负荷点时的气耗系数与额定负荷点(100%)时气耗系数(Ag)之比值。
比较式
(1)与式(4),区别仅在于其计算系数、、、不同。
依照式(4)中概念,可求出各部份负荷点下的ζA、ζB、ζC、ζD各值(查曲线,见图3):
100负荷点
75%负荷点
50%负荷点
25%负荷点
通过对本冷源设备实测数据整理取得该直燃机(2台)的总"v-q"性能曲线与产品样本提供的性能曲线一致,见图3。
图3直燃机气耗百分数(v)与负荷百分数(q)的性能曲线
利用图2性能曲线,可查得式(6)、(7)、(8)中VB、VC、VD各值,继而求出ζA、ζB、ζC、ζD,代入式(4),可求得该直燃机的年(夏日)平均部份负荷气耗系数百分数ζg。
查图2曲线得
4该宾馆空调冷源的年部份负荷气耗量计算
宾馆空调采纳的直燃机冷源,其年(夏日)制冷的天然气耗量Mg为
式中 Vg----直燃机在额定(100%)负荷下的天然气气耗系数,Nm3/h,角码g----气;
Tg----直燃机年(夏日)制冷运行时数,h/a,a-----年;
ζg-----直燃机年(夏日)平均部份负荷气耗系数百分数,见式(4)、(9)
已知Vg=112Nm3/h,Tg=2989h/a,ζg=
那么Mg=Vg·Tg·ζg=301492Nm3/a=×104Nm3/a
5结论
1)不同的环境气象条件、不同建筑利用功能(酒店、商场、宾馆、商务中心、医院、体育文娱中心等)应具有不同的全年负荷分段供冷运行时数百分比Φ(表1),因此有不同计算系数的公式(3)和(4)。
应在大量代表性运行资料统计分析的基础上,才能成立较为能用的冷源设备年能耗(电耗、气耗、油耗等)量计算公式。
2)本宾馆空调冷热源均利用直燃机,对冬季采暖的年平均部份负荷气耗量计算,按本文方式一样可求出。
3)我国机械标准JB/T8055-96中并未规定直燃机的部份负荷性能系数及部份负荷能耗的计算式,本文推导方式及结果,可供参考。
参考文献
1.中华人民共和国机械行业标准·JB/T3355-1998离心式冷水机组·中华人民共和国机械工业部,1998
2.中华人民共和国机械行业标准·JB/T8055-96直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组·中华人民共和国机械工业部,1998
3.美国制冷学会标准·ARI550-92离心式与回转螺杆式冷水机组
4.美国制冷学会标准·ARI560-92吸收式冷水和热水机组
5.周邦宁主编,吴元炜主审·中央空调设备造型手册·北京:
中国建筑工业出版社,1999
6.周邦宁·空调冷(热)源的寿命周期价值分析·2001年西南地域暖通动力及空调制冷学会年会论文集,昆明
结果分析与比较
通过去上述计算,咱们取得了各地域逐日冷凝热与日热水供给耗热量的散布值,从而能够取得各地域应用免费热水供给系统(HRWH)的节能成效分析。
第一概念一个参数C,逐日冷凝热能力系数,概念为:
C=QC/QH
逐日冷凝热能力系数C是中高级旅馆日总冷凝热量与所需热水供给耗热量的比值,它代表各地域宾馆空调系统逐日冷凝热供热能力,同时也操纵着HRWH系统在空调期内的运行模式。
当C>1时,热水供给负荷完全由空调冷凝热承担,还要启动冷却塔,排出多余的冷凝热量;辅助热源停机;当C=1时,热水供给负荷完全由空调冷凝热承担,冷却塔与辅助热源均处于停机状态;当C<1时,热水供给耗热量由空调冷凝热和辅助热水供给系总一起承担,冷却塔停止运行。
由此可见,各地域空调期内C≥1的天数越多,于HRWH系统越有利。
以下是计算结果及分析。
(1)各城市HRWH系统C值散布
图3-二、表3-4对各地域HRWH系统C值散布进行了统计,从中能够看出我国大部份典型城市均具有较长的空调期,南方沿海城市如香港地域全年有60%的空调天数,而且其中C≥1的天数占64%,上海、西安两地的空调期天数也达到全年的30%以上,值得一提的是北京、乌鲁木齐两地,尽管其空调期并非象前几个地域那样漫长,但是空调期内C≥1的天数别离达到84%和92%,能够说在空调期内几乎不用辅助加热方法,因此这两地应用HRWH系统也是十分有利的。
相较之下,哈尔滨地域不但没有较为充分的空调期天数,而且C值的散布也不是很理想的,不适宜采暖用HRWH系统。
图3-2 各地域C值散布天数
HRWH系统在我国应用的节能成效初步分析 表3-4
项目
地址
香港
上海
西安
北京
乌鲁木齐
哈尔滨
1
空调期天数(天)
225
127
134
108
87
67
2
C>1天数(占空调期总天数比例%)
103(46)
7257)
50(37)
76(70)
69(79)
24(36)
3
C=1天数(%)
41(18)
14(11)
19(14)
15(14)
11(13)
8(12)
4
1>C≥天数(%)
52(23)
28(22)
43(32)
14(13)
7(8)
21(31)
5
>C≥天数(%)
23(10)
11(9)
15(11)
3(3)
-
14(21)
6
C<天数(%)
6(3)
2
(1)
7(6)
-
-
-
7
常规空调冷却塔排热量峰值
220748
242614
253114
250589
247235
240127
[kJ/(d·房)]
8
HRWH冷却塔排热量峰值
49178
71044
81544
79019
75665
68557
[kJ/(d·房)]
9
HRWH冷却塔规模减少百分比(%)
10
空调期常规热水供给系统耗热量(GJ/房)
11
空调期HRWH系统辅助加热量(GJ/房)
12
HRWH系统节约能量(GJ/房)
13
节约能量折合标煤量(kg/房)
14
节约能量占常规系统能耗百分比(%)
15
各式各样区节能成效比较
综上所述,应用HRWH系统/的首要条件是拥有较为理想的空调期天数和适宜的C值散布。
(2)各城市HRWH系统冷却塔规模及运行能耗转变
空调冷却系统的峰值排热代表着冷却系统冷却塔的规模,HRWH系统中为了不阻碍制冷成效,冷却水环路和冷却消耗的规模要维持不变,可是由于部份冷凝热量要承担热水供给耗热量,冷却塔峰值排热量会减少,从而引发冷却塔规模的变小。
从图3-3、表3-4中咱们中以看出,各城市HRWH系统冷却塔峰值排热均发生显著转变,转变范围都在70%~80%左右。
因此,保守说HRWH系统在全国大部份城市的应用中,冷却塔规模都会有50%的缩减,节约了必然的初投资。
另外,由于冷却塔的开启受C值的操纵,因此冷却塔运行能耗也会发生转变。
从图3-4中,咱们能够看出,冷却塔能耗的降低也受空调期天数及C值阻碍,其中香港地域冷却塔能耗降低到常规系统的8%,上海、西安两地在10%左右,北京、乌鲁木齐在15%左右,哈尔滨由于空调期内C<1的天数要远远多于C>1的天数,即空调期内HRWH系统以辅助加热为主,因此,冷却塔能耗降低到常规系统的8%。
图3-3各城市HRWH系统冷却塔规模转变图
图3-4各城市HRWH系统冷却塔总排热量转变
(3)各城市HRWH系统热水供给耗热量及节能成效分析
HRWH系统要紧节能点就在于它能提供免费的热水供给耗热量,以下图以哈尔滨市常规热水供给耗热量为基准,绘制出各城市旅馆类建筑在应用HRWH前后耗热量的相对值比较,从图3-五、表3-4中能够看出,香港地域空调期内平均每间客房可节约标煤吨,其节能成效是哈尔滨的倍,上海、西安也能够收到2倍的节能成效。
北京、乌鲁木齐在空调期内辅助加热量接近于零,通过适当的蓄热手腕,这两个地域有希望在空调期内完全杜绝锅炉房及辅助热源的启用,因此,北京、乌鲁木齐利用HRWH系统也是超级有利的。
该系统尽管在哈尔滨地域一样能收到必然的节能成效,可是由于其短暂的空调期和C<1的天数过量,系统在空调期内要频繁启动辅助热源,增添了系统运行复杂程度,得不偿失。
图3-5各城市HRWH热水供给系统节能成效分析
4HRWH系统的几个注意问题
(1).冷凝热与热用户各自的不平稳性
冷凝热是随着冷负荷的转变而转变的,而冷负荷又是随着室外气象参数、人员流动、地理位置和时刻等参数转变,因此冷凝热的转变规律受多因素的阻碍;另一方面,尽管夏日旅馆类建筑中,存在很多用热场所,但各用热场所均为动态运行,其运行规律受到工作制度,人员生活适应和天气情形等因素制约[3]。
因此,冷凝热与热水供给日逐时转变规律和季节性转变规律呈现出很强的波动性,在尔后对该系统的研究与应用中,必然要把握好二者动态运行特性,从而能够确信比较理想的冷凝热,和运行模式。
(2)系统形式的研究
空调冷凝热作为免费热源热水供给系统是由空调系统和热水供给系统组成,为了有效地平稳冷凝热与热用户间的日不平稳性问题,必将要引入蓄热系统,若是有大量高温热水要求,又要加入一套热泵系统,考虑到季节性不平稳问题,需加入辅助热源。
由此可见,该系统的设计是由实际运行要求而定的,不同的运行情形配备不同的系统。
因此,有必要研究一些行之有效的系统形式,降低其复杂度,拓宽其应用范围。
5终止语
本文对常规空调系统和HRWH系统优缺点进行了比较,通过计算,取得新系统在我国各要紧城市应用的节能成效初步分析。
研究和应用空调冷凝热免费热水供给系统(HRWH)是一项既有理论价值,又有重要工程有效价值的课题。
从国内外研究的现状来看,我国关于这方面的研究至少要掉队国外20年的时刻。
而对大型系统的研究,由于其复杂性、多变性,需要更多的时刻与资金的投入,有待解决的难点问题还很多,比如:
解决冷凝热与生活热水用热量在时刻及量上的不同步问题;热水供给负荷转变规律问题;蓄热装置在系统运行中的动态模拟和系统形式等问题,这些都是咱们在尔后的工作中要解决的。
参考文献
1李世明等,北京市旅馆类建筑的现状调查与分析
(一)能耗统计与分析,全国暖通空调制冷2000年学术论文集,2000:
549~552。
2一色尚次等,余热回收利用系统有效手册,北京:
机械工业出版社,1988。
3,T.A.Reddy.HotWaterUsageofaLargeHotelinSoutheastAsia.ASHRAETransactions,1986,Pt.2:
715~719。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 宾馆 空调 部份 负荷 能耗 计算 分析
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)