大型公共建筑冷机COP指标
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制冷机cop计算公式制冷机的性能系数(Coefficient of Performance,简称 COP)是衡量制冷机效率的一个重要指标。
简单来说,COP 就是制冷机输出的制冷量与输入的功率之比。
咱先来说说 COP 的计算公式,一般来讲,制冷机的 COP 等于制冷量除以输入功率。
用数学表达式就是:COP = 制冷量 / 输入功率。
比如说,有一台制冷机,它输出的制冷量是 5000 焦耳每秒,而输入的功率是 1000 瓦特。
那先把功率换算成焦耳每秒,因为 1 瓦特 = 1焦耳每秒,所以输入功率就是 1000 焦耳每秒。
然后计算 COP,就是5000÷1000 = 5。
这就意味着这台制冷机每消耗 1 焦耳的能量,就能产生 5 焦耳的制冷效果,效率还是挺不错的。
我记得有一次去一个工厂参观,那里有好多大型的制冷设备在运转。
我就好奇地问了一下工作人员,他们是怎么判断这些制冷机是不是高效运行的。
工作人员笑着说,就看 COP 啊!他给我详细介绍了他们厂的一台制冷机,说这台机器标称的 COP 应该在 4 以上才算正常运行。
那段时间,他们发现这台机器的制冷效果好像不太理想,经过一番检查和计算,发现 COP 掉到了 3 左右。
这可把他们急坏了,赶紧组织人员进行维修和调试。
经过几天的努力,终于找到了问题所在。
原来是有个关键的部件磨损了,导致能量损耗增加,输入功率变大,而制冷量却没有相应增加,所以 COP 就降低了。
更换了那个部件之后,再一测试,COP 又回到了4 以上,大家这才松了一口气。
在实际应用中,影响制冷机 COP 的因素那可多了去了。
比如说,制冷剂的种类和质量、压缩机的性能、冷凝器和蒸发器的换热效率等等。
不同类型的制冷机,COP 也会有所不同。
像压缩式制冷机、吸收式制冷机、还有热电制冷机,它们各自有着不同的特点和适用场景,COP 的范围也不一样。
对于我们日常生活中的空调、冰箱这些常见的制冷设备,COP 也是很重要的。
大型公共建筑冷机COP指标:实测与应用清华大学建筑节能研究中心常晟王鑫魏庆芃摘要冷机是空调系统中的能耗大户,冷机COP在基于指标体系的建筑节能诊断中占据重要地位。
如何根据具体情况,准确测定空调系统中冷机的能效比,并做出符合实际情况的评价与诊断,成为建筑节能改造工作中重要的组成部分。
本文基于实测经验,介绍了目前在实际测试中最常用的三种冷机COP测试办法,并对其进行了对比分析。
之后,根据大量大型公建节能诊断的成果,介绍了既有大型公建冷机COP的分布,并举例说明如何用该指标进行诊断的基本思路。
关键词冷机COP,大型公建节能,指标体系,节能诊断1背景大型公共建筑因其惊人的能耗水平日益成为建筑节能工作中备受关注的部分。
实践证明,针对大型公共建筑特别是其空调系统进行节能诊断,并在此基础上施以“无成本、低成本”改造,可以有效的降低大型公建的能耗。
但目前,节能诊断还比较依赖专家的经验,使得其难以广泛地推广应用。
为此,建立基于指标体系的节能诊断,通过各项指标来判断建筑的能耗水平、可能存在的问题和潜在的节能潜力,成为大型公建节能事业中重要的工作。
通过数十座大型公建的现场实测与能耗拆分,发现在大型公建的能源消耗中,空调系统往往占据很高的组成部分。
而冷机又是空调系统中的能耗大户。
图1-1显示了我国17座大型公共建筑中,冷机能耗占空调系统能耗的比例,其中有近一半的建筑达到50%以上。
0%10%20%30%40%50%60%70%80%1234567891011121314151617图 1-1冷机能耗占空调系统能耗的比例冷机的高能耗已引起设计人员的重视,相关设计规范要求设计人员选用高效率的冷机。
如《北京市公共建筑节能设计标准》规定,蒸汽压缩冷水(热泵)机组,应采用“名义工况制冷性能系数(COP )及综合部分负荷性能系数(IPLV)较高的机型”,并针对不同机型和额定制冷量规定了COP 和IPLV 值的下限。
值得关注的是,在大型公共建筑实际运行的空调系统中,由于种种问题,冷机实际运行的效率和其名义工况下的效率相比,往往有显著的差距。
压缩机cop值范围压缩机 COP 值范围压缩机 COP(Coefficient of Performance)是衡量冷暖设备能效的重要指标之一,它表示单位制冷或制热量所需的能量与压缩机所消耗的电能之比。
COP 值越高,说明压缩机的能效越好,能够更有效地转换能量。
压缩机 COP 值的范围是根据不同类型的压缩机和应用场景而变化的。
下面将从常见的空调和制冷设备压缩机的 COP 值范围进行介绍。
一、家用空调压缩机 COP 值范围家用空调常用的压缩机类型有定频压缩机和变频压缩机。
定频压缩机的 COP 值范围一般为 2.5-3.5,而变频压缩机的 COP 值范围较高,一般在 3.5-5之间。
变频压缩机通过调整压缩机的转速来控制制冷量,因此能够更加精确地匹配室内的实际负荷,从而提高能效。
二、商用空调压缩机 COP 值范围商用空调中常用的压缩机类型有螺杆压缩机和离心压缩机。
螺杆压缩机是一种高效大容量的压缩机,其 COP 值范围一般在3.5-5之间。
离心压缩机是一种适用于大型商用空调系统的压缩机,其 COP 值范围一般在4-6之间。
商用空调系统通常需要更高的制冷量和更长的运行时间,因此对能效的要求也更高。
三、制冷设备压缩机 COP 值范围除了空调系统,压缩机还广泛应用于制冷设备中,如冷库、冷柜等。
制冷设备常用的压缩机类型有往复式压缩机和螺杆压缩机。
往复式压缩机是一种常用的制冷压缩机,其 COP 值范围一般在2.5-3.5之间。
螺杆压缩机在制冷设备中也有较广泛的应用,其 COP 值范围一般在3.5-5之间。
在实际应用中,为了提高能效,压缩机制造商采取了一系列的技术改进和创新。
例如,采用高效的压缩机设计,优化制冷剂回路,提高换热效率等。
这些改进措施可以使压缩机的 COP 值得到进一步提高,从而实现更低的能耗和更高的制冷效果。
除了压缩机本身的设计和性能,压缩机的使用和维护也对 COP 值产生重要影响。
定期清洗和更换过滤器、控制运行时间、合理调节温度等措施都可以帮助提高压缩机的能效。
计算cop国标工况摘要:一、计算cop国标工况简介1.什么是cop国标工况2.计算cop国标工况的意义二、cop国标工况计算方法1.计算公式2.公式中各参数的含义及计算方法三、cop国标工况的应用领域1.暖通空调行业2.制冷行业3.其他行业四、cop国标工况在我国的发展现状1.发展历程2.目前的发展状况3.未来发展趋势五、结束语正文:一、计算cop国标工况简介cop国标工况,即制冷空调设备的能效比,是衡量制冷空调设备性能优劣的一个重要指标。
在暖通空调、制冷行业中,cop国标工况的计算对设备的选型、设计、运行优化等方面具有重要的指导意义。
二、cop国标工况计算方法cop国标工况的计算公式为:cop国标工况= 制冷量/ 制冷压缩机的耗电量。
其中,制冷量是指在一定的制冷剂流量和进口温度下,设备所产生的制冷效果;制冷压缩机的耗电量是指在产生一定制冷量的情况下,压缩机所需的电能。
三、cop国标工况的应用领域cop国标工况广泛应用于暖通空调、制冷行业。
在空调设备的选型过程中,可以根据设备的cop国标工况值来选择性能优良的产品。
此外,cop国标工况也是评价制冷空调系统运行效果的重要依据。
四、cop国标工况在我国的发展现状cop国标工况在我国的发展始于上世纪90年代。
随着我国制冷空调行业的快速发展,cop国标工况的计算和应用也得到了广泛的推广和应用。
目前,cop国标工况已经成为我国制冷空调行业设计、选型、运行评价等方面的重要依据。
未来,随着行业技术的不断进步,cop国标工况的应用将更加广泛,其在节能减排、绿色建筑等领域的作用也将更加突出。
五、结束语计算cop国标工况是暖通空调、制冷行业中一个重要的技术环节。
上海市《公共建筑节能设计标准》一、总则本标准为促进公共建筑节能而制定,适用于上海市境内新建、改建,延展和核改的公共建筑(包括新建、改建、延展及核改)。
本标准不适用于住宅建筑、一般工业建筑和一般农业建筑,也不适用于建筑寿命低于10年的新建和改建建筑。
二、基本节能指标1、公共建筑设计中,室外热源系统的执行效率应不低于COP=4;相应的有效水凝汽凝轮机的最低电力效率EER≥3.3。
2、空调冷量和冷凝汽凝轮机制冷量应分别不低于68.20kw/h·m2·a和70kw/h·m2·a,相应冷电比应满足EER≥3.3。
3、冷却塔应符合本标准规定的型号、规格要求,管件长度达到最大水力效率,应建立其附属系统的计算机控制系统和诊断系统,如无法调节性能,应采用更高级的控制系统。
4、除以上,公共建筑还应符合《公共建筑节能设计标准》规定的其他节能措施,如玻璃节能设计、采光节能设计、能源高效节约利用、能源计量计费等。
三、室外热源系统公共建筑新建、改建、延展及核改应符合以下要求:1、室外热源系统应使用节能效率低温恒温平衡式热泵,其执行效率不低于本标准要求的COP=4,控制系统应满足节能需求。
2、室外热源系统应采用太阳能能源,建设涉及的材料、技术和工艺应当符合《太阳能能源的热源利用节能设计标准》要求。
3、室外热源系统应采用外部循环式热泵系统,其运行要符合《外部循环式热源热泵系统的节能设计规范》要求。
2、冷却塔应有附属的计算机控制系统和诊断系统,如无法调节性能,应采用更高级的控制系统;冷却塔系统由主控制器和其他参数控制器组成,其输入输出变量由监护式传感器或 I/O 卡控制实现。
3、冷却塔应采用高效能节能机械部件,如涡轮叶片安装距离、风量检测等,以实现对冷却塔系统更精确的操作。
5、冷却塔各部件应严格按照设计数据制造,以确保有限的操作节能率和使用寿命。
1、公共建筑应在能源系统的监控控制上采用最新技术设备,安装能耗监测设备或智能控制系统,实行全方位的数字控制及能源监督管理。
COP(coefficientofperformance)名义工况性能系数是在规定工况下,机组以同一单位表示的制冷(热)量除以总输入电功率得出的比值。
PLV(partloadvalue)部分负荷性能系数是用一个单一数值表示空气调节用冷水机组的部分负荷效率指标,它基于机组部分负荷的性能系数值,按照机组在各种负荷下运行时间的加权因素计算得出。
IPLV(integratedpartloadvalue)综合部分负荷性能系数是用一个单一数值表示空气调节用冷水机组的部分负荷效率指标,它基于下表规定的IPLV工况下机组部分负荷的性能系数值,按照机组在各种负荷下运行时间的加权因素,通过IPLV公式得到的数值。
备注:以上定义全部按照最新国标GB/T18430.2-2008标准。
公式:IPLV/NPLV?的公式如下:IPLV=a×A+b×B+c×C+d×D其中:A=机组100%负荷时的效率(COP,kW/kW,下同)B=机组75%负荷时的效率C=机组50%负荷时的效率D=机组25%负荷时的效率abcd严寒地区1.0%32.7%51.2%15.1%寒冷地区0.7%36.2%53.4%9.8%夏热冬冷地区2.3%38.6%47.2%11.9%夏热冬暖地区0.7%46.3%41.7%11.3%全国加权平均1.3%40.1%47.3%11.3%(以上资料来源:《公共建设节能设计标准(公共建筑部分)》)备注1:部分负荷百分数计算基准是名义制冷量备注2:部分负荷性能系数IPLV代表了平均的单台机组的运行工况,可能不代表一个特有的工程安装实例。
1、NPLV的意义NPLV:No-standardPartLoadValue,即非ARI标准工况下部分负荷值。
科学评估一台机组的运行费用既要考虑满负荷的效率,更要考虑部分负荷效率。
事实上,机组运行在满负荷的时间不到2%,98%的时间运行在部分负荷。
美国制冷空调学会(ARI)为此经过大量研究,提出了一种广泛接受的科学评估方法,即机组综合部分负荷性能指标(NPLV)来全面评价一台机组的综合效率。
制冷机组cop计算公式一、制冷机组COP(性能系数)的定义。
制冷系数(Coefficient of Performance,COP)是指在制冷循环中,制冷量与所消耗的功(或功率)之比。
它是衡量制冷机组性能的一个重要指标,反映了制冷机组将输入能量转化为制冷效果的效率。
二、COP计算公式。
1. 基本公式。
- 对于制冷机组,COP = frac{Q_c}{W}- 其中Q_c表示制冷量(单位为瓦特W或千瓦kW等),制冷量是指单位时间内从被冷却物体(如房间内的空气、冷库内的物品等)中吸取的热量;W表示制冷机组消耗的功(单位与制冷量相同),即压缩机等设备消耗的电能等能量转化为的机械功。
2. 从制冷循环参数计算(以逆卡诺循环为基础推导,常用于理论分析)- 在理想逆卡诺循环中,制冷系数COP_c=frac{T_c}{T_h-T_c}- 其中T_c为低温热源温度(单位为开尔文K),也就是制冷机组蒸发器侧的温度;T_h为高温热源温度(单位为开尔文K),即制冷机组冷凝器侧的温度。
- 实际的制冷机组由于存在各种不可逆损失(如摩擦、热交换不完全等),其实际COP值低于理想逆卡诺循环的COP_c值。
实际COP = eta× COP_c,其中eta为制冷机组的效率系数,eta<1。
3. 在工程应用中的计算(根据设备参数)- 如果已知制冷机组的制冷量Q_c(可通过蒸发器进出口冷媒的焓差乘以冷媒流量计算得到,Q_c=ṁ(h_1 - h_4),其中ṁ为冷媒流量,h_1为蒸发器进口冷媒焓值,h_4为蒸发器出口冷媒焓值)和压缩机的输入功率P(可从压缩机的铭牌参数获取或者通过测量电流、电压计算得到,P = UIcosφ,其中U为电压,I为电流,cosφ为功率因数)。
- 则COP=frac{Q_c}{P}。
冷机cop指标-回复冷机COP指标,即制冷系数(Coefficient of Performance),是用于评估冷机性能的一个重要指标。
本文将一步一步回答与冷机COP指标相关的问题,并深入探讨其意义、计算方法以及影响因素。
第一步:引言和概念解释(200字)冷机是一种用于将热能从一个低温区域转移到一个高温区域的设备。
它在许多行业和领域中被广泛使用,包括制冷、空调、工业冷却等。
而冷机COP 指标则是用来评估冷机的能量效率的一种指标。
第二步:冷机COP指标的定义(200字)COP指标是用来衡量冷机在特定工况下提供给目标区域的制冷效果和所消耗的能量之间的比例。
COP的数值越高,表示冷机的能源利用效率越高。
通常情况下,COP是指冷机在额定工况下的能源利用效率。
第三步:冷机COP指标的计算方法(300字)冷机COP的计算方法根据不同的冷机类型而有所不同。
对于压缩式冷机,常用的计算COP的公式为COP = 制冷量/能耗。
其中,制冷量可以根据目标区域的需求来确定,而能耗则可以通过测量冷机所耗电功率来计算得出。
对于其他类型的冷机,比如吸收式冷机或热泵,COP的计算方法会有所差异。
第四步:冷机COP指标的意义(300字)COP指标的意义在于帮助评估冷机的性能和能源利用效率。
通过对不同冷机的COP进行比较,可以选择更高效的冷机并节约能源消耗。
同时,COP 指标还可以用来指导冷机的设计和优化过程,以提升其性能。
第五步:影响冷机COP的因素(500字)有许多因素会影响冷机的COP指标。
首先,冷机的设计和制造质量是影响COP的关键因素之一。
高质量的设计和制造可以减少能源的损耗和浪费,从而提高COP的数值。
其次,冷媒的选择也会对COP产生影响。
一些冷媒具有较高的热传导能力和更低的蒸发温度,因此可以提高COP。
此外,冷却剂的流量和速度也会影响COP。
如果流速过快或过慢,都会降低COP。
最后,外部环境温度和湿度也会对COP产生影响。
冷机能效比湿球温度负荷冷机能效比、湿球温度与负荷之间的关系冷机是指通过制冷循环工作原理,将热量从一个系统转移到另一个系统的设备,常用于工业生产和建筑空调等领域。
冷机的能效比、湿球温度和负荷是冷机运行效果的重要指标。
本文将探讨冷机能效比、湿球温度与负荷之间的关系及其影响因素。
一、冷机能效比冷机能效比是指冷机输出冷量与所消耗的电力之比。
它是评价冷机能效的重要指标,表示冷机在给定工况下的能源利用效率。
冷机能效比的计算公式为:COP = Qc / W其中,COP代表冷机的能效比,Qc代表冷机输出的冷量,W代表所消耗的电力。
二、湿球温度湿球温度是指在大气状态下,维持一个湿度固定的闲置物体上,空气经过该物体的表面后,达到平衡湿度态的温度。
湿球温度可以反映空气的湿度状况,是测量空气湿度的重要指标。
湿球温度的计算通常采用湿球温度计进行测量。
湿球温度与干球温度之间的差值越大,表示空气中水分含量越高,湿度越大。
三、负荷冷机的负荷是指冷机需要消耗的冷量或制冷荷载量。
根据负荷的大小,可以分为部分负荷和全负荷两种情况。
冷机的负荷大小与冷机的运行效果和能效密切相关。
正常情况下,冷机在全负荷状态下能够达到最佳的能效比。
而在部分负荷工况下,冷机的能效比会下降,造成能源的浪费。
四、能效比、湿球温度与负荷的关系冷机能效比、湿球温度和负荷之间存在一定的关系。
具体来说,能效比和负荷之间存在着一种反比关系。
在相同的负荷下,能效比越高,表示冷机的能源利用效率越高,能够实现更好的节能效果。
与能效比和负荷之间的关系相比,湿球温度对冷机的影响相对较小。
湿球温度主要影响冷机的制冷效果和制冷剂的蒸发温度。
当湿球温度较高时,冷机需要消耗更多的能量来达到所需的制冷效果,从而降低了能效比。
在实际应用中,冷机的运行工况往往是多变的。
根据负荷的变化,冷机的能效比和湿球温度也会相应发生变化。
因此,为了提高冷机的能效,并实现更好的制冷效果,需要根据实际情况进行系统运行优化和控制策略的调整。
备案号:DB浙江省工程建设标准DBXX – XXX-2009大型公共建筑能耗测评标准Standard of Energy Use Measurement and EvaluationFor Large Scale Public Buildings(报批稿)2009年12月2010-××-××发布 2010-××-××实施浙江省住房和城乡建设厅前言根据《浙江省实施<中华人民共和国节约能源法>办法》及浙江省住房和城乡建设厅批准的标准编制计划,本标准编制组经广泛的调查研究,认真吸取国内外先进技术和经验,结合浙江省气候和建筑能耗的具体情况,在大量现场实测与反复征求意见的基础上,制订了本标准。
本标准的主要技术内容是:1 总则;2 术语、符号;3 基本方法和主要内容;4 能耗测评;5 现场能耗检测;6 附录。
本标准为浙江省公共建筑能耗测评提供了规范化的判断依据,同时可作为业主、勘察设计、施工监理、运行管理、检测评估人员开展建筑节能工作的技术参考。
本标准的实施由浙江省住房和城乡建设厅归口管理,由浙江清华长三角研究院建筑节能研究中心负责具体技术解释工作。
本标准属首次编制,在实施过程中如发现需要修改或补充之处,请将意见和有关资料寄送至:浙江清华长三角研究院建筑节能研究中心。
(联系地址:浙江省杭州市西溪路525号浙大科技园A座西区528室,邮政编码:310013)。
主编单位:浙江清华长三角研究院清华大学杭州华电华源环境工程有限公司主要起草人员:胡吉士魏庆芃秦筑君陈海波陈永林王洪涛郭丽徐一骐胡云张三明王维明刘月琴王凡目次1 总则 (2)2 术语、符号 (4)3 基本方法和主要内容 (6)3.1 能耗测评的基本方法 (6)3.2 主要内容 (8)4 能耗测评 (9)4.1 能耗指标计算公式和甲类测评方法能耗指标限值 (9)4.2 乙类评估方法的能耗指标限值 (16)4.3 能耗测评表格 (18)5 现场能耗检测 (20)5.1 空调系统 (20)5.2 照明系统 (24)5.3 给排水系统 (25)5.4 三相配电变压器 (26)5.5 供配电系统 (29)6 附录 (32)6.1 能耗测评的基础条件 (32)6.2 能耗测评基本流程 (32)6.3 能耗测评报告主要内容 (33)6.4 浙江省常用围护结构热工性能 (34)6.5 浙江省空调能耗分区图 (45)1总则1.0.1 本标准用于测评公共建筑运行过程的实际能源消耗和能源利用状况,为测评公共建筑和设备系统的节能效果,奖励或鼓励节能项目提供定量依据。
大型公共建筑冷机COP指标:实测与应用清华大学建筑节能研究中心常晟王鑫魏庆芃摘要冷机是空调系统中的能耗大户,冷机COP在基于指标体系的建筑节能诊断中占据重要地位。
如何根据具体情况,准确测定空调系统中冷机的能效比,并做出符合实际情况的评价与诊断,成为建筑节能改造工作中重要的组成部分。
本文基于实测经验,介绍了目前在实际测试中最常用的三种冷机COP测试办法,并对其进行了对比分析。
之后,根据大量大型公建节能诊断的成果,介绍了既有大型公建冷机COP的分布,并举例说明如何用该指标进行诊断的基本思路。
关键词冷机COP,大型公建节能,指标体系,节能诊断1背景大型公共建筑因其惊人的能耗水平日益成为建筑节能工作中备受关注的部分。
实践证明,针对大型公共建筑特别是其空调系统进行节能诊断,并在此基础上施以“无成本、低成本”改造,可以有效的降低大型公建的能耗。
但目前,节能诊断还比较依赖专家的经验,使得其难以广泛地推广应用。
为此,建立基于指标体系的节能诊断,通过各项指标来判断建筑的能耗水平、可能存在的问题和潜在的节能潜力,成为大型公建节能事业中重要的工作。
通过数十座大型公建的现场实测与能耗拆分,发现在大型公建的能源消耗中,空调系统往往占据很高的组成部分。
而冷机又是空调系统中的能耗大户。
图1-1显示了我国17座大型公共建筑中,冷机能耗占空调系统能耗的比例,其中有近一半的建筑达到50%以上。
图 1-1冷机能耗占空调系统能耗的比例冷机的高能耗已引起设计人员的重视,相关设计规范要求设计人员选用高效率的冷机。
如《北京市公共建筑节能设计标准》规定,蒸汽压缩冷水(热泵)机组,应采用“名义工况制冷性能系数(COP )及综合部分负荷性能系数(IPLV)较高的机型”,并针对不同机型和额定制冷量规定了COP 和IPLV 值的下限。
值得关注的是,在大型公共建筑实际运行的空调系统中,由于种种问题,冷机实际运行的效率和其名义工况下的效率相比,往往有显著的差距。
而冷机的实际运行效率决定了该系统是否节能,比之额定效率有着更为重要的意义。
发现并优化影响冷机实际效率的问题,可以有效地提升系统的节能程度。
因此,在建筑节能诊断与改造工作中,如何准确的测定冷机的运行效率,并根据测得值判断系统可能存在的问题及节能潜力,就成为具有很重要的实际意义的问题。
2 冷机COP 的类型与常用测试方法通常,用冷机COP 来表征冷机运行效率,其定义式为:chiilerW Q COP式中各项符号的意义如下:COP — 冷水机组的运行能效比(无量纲); Q — 冷水机组冷水侧的供冷量(瞬态值单位为kW ,累计值单位为kWh/a);chillerW — 冷机输入的功率(瞬态值单位为kW ,累计值单位为kWh/a ),对电制冷冷水机组,指的是输入的电功率;对吸收式冷水机组,指的是“加热源消耗量(以低位热值计)+电力消耗量(折算成一次能)”。
从以上的定义中可以发现,冷机COP 有两种类型:瞬态值和全年累计值。
瞬态值反映某一时刻冷机的工作状态(一般选取冷负荷最大的工况和典型工况观察);全年累计值则可综合反映冷机在全制冷季中的工作状态,具有更好的代表性。
2.1 COP 瞬态值测试方法冷机COP 瞬态值可通过如下方法测得: 首先测得如下物理量:注:以上测试量要在同一时间段内完成。
之后通过如下计算公式即可得到冷机瞬态COP 。
W Q COP =3600)(out in P t t G c Q -=ρϕcos 3UI W =通常,选取以下两种工况测量瞬态COP :一、冷负荷最大的工况。
如:出现室外气温达到最高值,人员负荷达到最高值等情况。
二、典型工况。
如:室外气温接近当地制冷季气温平均值,人员设备负荷处于正常状态。
2.2 冷机COP 累计值测试方法冷机COP 累计值有两种获得方法,一是根据运行记录的数据推算,二是根据建筑能耗实时监测系统计算。
在很多建筑中,工程部运行记录中都会有冷机耗电量的逐日记录,据此可计算出全制冷季耗电量。
但只有很少的运行记录会提供冷量相关的记录(即:流量、冷冻水供回水温差)。
因此,除非节能诊断过程涵盖整个制冷季,否则无法获得冷机全制冷季供冷量,从而无法计算出冷机COP 全年累计值。
这个方法只适用于运行记录非常完备的建筑。
通过建筑能耗实时监测系统,则可以非常方便的获得冷机COP 全年累计值。
该系统可通过一定的自动测量和通讯手段,将建筑物内发生的各种类型能耗实时记录并远传到数据处理中心的电耗计量系统,其中就包括冷机的逐时供冷量和逐时耗电量。
也就是说,通过该系统,不仅可以获得冷机COP 的全年累计值,而且可以获得各时刻的瞬态值。
2.3 几种测试方法的比较上文介绍了三种冷机COP 的测试方法:现场实测法、运行记录法和分项计量法,其中常用的是第一种和第三种。
这三种方法的特点比较如表 2-1所示。
表 2-1 三种测试方法比较在节能诊断中,主要使用以下两种冷机COP判断问题:1、最大冷负荷工况下的COP瞬时值;2、全年累计值;如果该建筑装有建筑能耗实时监测系统,则很容易获得所需的数据;反之则需要采用现场实测法得到冷负荷最大工况下的COP值,并用典型工况(描述见2.1 COP瞬态值测试方法节)下冷机COP的瞬态值代替全年累计值。
3既有大型公建冷机效率水平十余年来,清华大学建筑技术科学系一直坚持为既有大型公共建筑进行节能诊断,获取了大量第一手的实测数据。
图3-1总结了近三年来(2005~2007)我系实测的大型公建冷机COP,通过这些数据,可以看出目前国内大型公共建筑中冷机COP的大致水平分布。
图中的COP均为瞬态COP,测试工况均为最大冷负荷或接近最大冷负荷状态下。
图3-1 大型公共建筑冷机COP实测值与额定值图3-1显示的18座建筑均为面积在1万平方米以上的大型公共建筑,涉及政府办公楼、医院、商场等各种功能。
各建筑均使用电制冷冷机作为冷源,其中A~O及Q为水冷式螺杆机或离心机,P为水冷式活塞机,R为风冷式活塞机。
其冷机COP平均值为4.22。
其中,COP大于等于5的冷机共有4处,介于4和5之间的冷机共有4处,介于3和4之间的有8处,小于3的有2处,其分布如图3-2所示。
图3-2 实测大型公建冷机COP分布测试结果表明,目前在大多数既有公共建筑中,即使是最大冷负荷工况下的冷机COP 值,也与其额定值有一定差距。
为了挖掘既有建筑中冷机COP偏低的原因,就需要利用测得的COP进行判断。
4冷机COP偏低的原因分析既有建筑冷机COP偏低的原因,不外乎两类:第一类是设备自身的原因,常见问题有冷机设计选型偏大,设备性能老化等。
第二类是运行管理存在问题,常见问题有多台冷机运行时策略过于保守,冷却塔效率偏低导致冷却水回水温度偏高等。
首先,比较最大冷负荷工况下的冷机COP瞬时值与冷机额定COP,如果前者明显小于后者,说明冷机效率低下很可能源于设备自身的原因。
例如在图3-1的J楼中,通常运行三台冷机,其额定COP均为5.5。
但实测发现,即使4.5。
经诊断,其问题有二。
一是设计时冷机选型过大。
每台冷机制冷量为2037kW,而实际上最大冷负荷工况下每台冷机供冷量只需要1500 kW,低负载率导致了低效率。
同样的问题存在于图3-1中的H,K,Q楼。
二是冷机性能老化。
这些冷机运行了13年,其换热效果,密封性等等都已经逐渐退化,特别是其中效率最低的那台冷机,由于负责区域有特殊需要,供冷季几乎全天运行。
L和P建筑也存在这样的问题。
这两点问题就属于冷机自身参数(如额定制冷量、性能等)与实际需求不匹配。
其次,比较冷机COP全年累计值与当地建筑节能设计标准。
如果一台冷机的全年累计COP 小于对应指标,说明该冷站的运行管理可能存在问题。
例如在北京某国家机关办公楼及其附属医院的冷站中,共有3台额定制冷量为500冷吨的离心式冷机和1台额定制冷量为100冷吨的螺杆式冷机。
目前的运行策略为工作日开两台离心机。
大部分时间这两台冷机处于50%左右的负载率,COP 值偏低(图 4-2)。
同时螺杆式冷水机组长期处于搁置状态,只有某些夜间会用于部分区域供冷。
图 4-2 典型天冷机COP 与负载率明显,这样的运行策略是不合理的。
经过调研,可以优化运行策略如下:在个别天气热负荷大时,依然使用两台离心式冷机供冷,而其他时间使用一台离心式冷机和一台螺杆式冷机供冷,如此完全可以满足该建筑的供冷要求。
这样一方面减少了运行冷机的电功率,另一方面离心式冷机由于工作在满负荷附近,COP 较高(图 4-3)。
0%20%40%60%80%100%120%140%10:5011:2011:5012:2012:5013:2013:5014:20负载率123456C O P图 4-3 满负荷附近冷机负载率与COP 此问题还存在于R 楼中。
另外,还有因为冷却塔效率低下造成冷却水回水温度偏高(K 楼),冷冻水不适当旁通(L,I 楼)等问题,这些都可以通过优化运行管理解决。
5 小结结合最大工况下冷机COP 瞬时值和其全年累计值,可以很好的评价冷机的运行效率,并判断影响其效率的潜在问题。
实测17座既有大型公建冷机COP 瞬时值(冷负荷最大工况)在2.8到5.5之间,平均值为4.2。
大量的诊断经验表明,冷机运行效率偏低的可能原因是多种多样的,但其中一些尤为常见。
这些问题可归结为两类:设备自身原因造成冷机偏离最佳工况点,运行管理不佳导致冷机COP 偏低。
对冷机实际运行工况和实际运行COP 进行研究,了解COP 的影响因素,对于指导运行。