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中央空调系统冷水机组优化控制措施摘要：在我国夏季的用电中，主要的负荷是空调负荷，应用中央空调系统时消耗的功率比较多，而冷水机组占据的部分相对较大，机组如果联合运行，每台冷水机组需要在部分负荷条件下进行，根据用户的调查情况，可以进行多项式的回归模型建立，改进冷水机组的控制对策，减少能源的损耗，促进能量的节约。
关键词：空调负荷；多区域建筑模型；负荷率引言：为了更好的对能源效率展开评定，可以依据能耗和电耗情况，和能耗进行对比，可以看出电耗涉及到的影响因素更加繁杂，可以看出非生产性的电力消费的增速非常明显，引发电耗的上升，而这一原因主要来自于居民冬天进行取暖的情况，另外在夏天利用空调进行制冷，在夏季用电中，主要应用的负荷是空调负荷，所以展开它的优化控制策略研究是具有必要的。
一、仿真模型的构建（一）多区域建筑模型的建立利用TRNSYS，建立多区建筑模型时，需要将参数输入进去，比如建筑的长度、高度等，对于新建建筑的模型，可以参考图纸上的内容，进行信息的设置，在空调区内，将设备以及灯光等参数安排完善，对于人员的负荷，结合上下班的时间进行安排，将需要的参数合理提取，主要参考建筑设计图纸的内容，进行区域划分时，细致到每一个楼层，假如整个楼层一共二十四个区域，搭建模型时，在TRN-Build中，将房间的体积设置出来，利用各个墙的面积参数，保障各个墙面之间的位置正确，从而反映出实际的建筑物三维关系。
对于整体的冷源系统，需要冷水机组的冷却泵、冷冻泵，另外还有冷却塔，这些设备各应用三台，搭建冷源系统，作为主要的动态仿真平台，结合实际设备的参数，展开合理配置[1]。
（二）冷负荷率时间频数关于冷负荷率时间频数，利用它的分布情况，将不同冷负荷条件描述出来，同时可以看出它和冷水机组运行时间之间的联系，对于冷负荷时间频数，一方面涉及到冷水机组运行的小时数量，另一方面涉及到总运行小时数量，是指不同的冷负荷率下，二者之间的百分比。
对冷负荷率进行分析，可以在总共的运行时间中选择合理的冷负荷率区间，从而细化这个区间，对运行情况展开冷水机组运行模式的研究，结合中央空调系统的分布图，利用仿真计算，明确冷负荷和机组的运行时间联系，随着运行时间的变化，冷负荷率会产生连续且随机的变化，它的区间大小，会影响冷负荷率时间频率的分布状态。
基于最优COP的楼宇空调冷水机组间的负荷优化分配楼宇空调冷水机组的负荷优化分配是一个重要的问题，它能够有效降低能源消耗、提高系统效能和设备寿命等方面的优势。
最优的负荷优化分配方案有助于实现系统的最佳性能和经济效益。
最优COP（Coefficient of Performance）的概念是指在给定的运行条件下，冷水机组的性能最佳。
以制冷系统为例，最优COP一般对应着最佳的冷负荷与冷水机组的运行状态之间的匹配。
通过实现最优COP，可以最大限度地提高系统的制冷效率，降低系统运行的能源消耗。
在进行楼宇空调冷水机组间的负荷优化分配时，可以采用以下的步骤：1.负荷测算和分析：首先，需要对楼宇的制冷负荷进行测算和分析。
这包括了对整个楼宇的热负荷进行评估，包括室内空调负荷、照明负荷、人员活动等因素所产生的热负荷。
通过对负荷进行详细的测算和分析，可以得到系统的总负荷。
2.冷水机组性能评估：通过对冷水机组的性能进行评估，可以得到机组在不同运行条件下的COP。
这样就可以确定最优COP所对应的运行条件。
3.负荷分配方案设计：根据系统总负荷和冷水机组的性能评估结果，设计最优的负荷分配方案。
在选择负荷分配方案时，要考虑到机组的额定容量、启停次数等因素，以保证机组的运行稳定和设备寿命。
4.系统优化分析：通过模拟和分析，对已设计的负荷分配方案进行优化。
具体分析系统中冷水机组的运行状况、能源消耗等因素，以确定最佳的负荷分配方案。
5.实施和监控：在确定最佳负荷分配方案后，需要将其实施到实际的系统中，并进行监控和调整。
通过实时监控系统的运行状况和性能参数，及时调整系统的负荷分配方式，以保持系统的最优性能。
总体而言，基于最优COP的楼宇空调冷水机组间的负荷优化分配是一个复杂的问题，需要综合考虑多个因素，包括负荷测算、机组性能评估、负荷分配方案设计、系统优化分析和实施监控等。
通过科学合理地分配负荷，可以提高系统性能并降低能源消耗，从而实现经济效益的最大化。
Mineral Technology浅谈无轨胶轮车辅助运输席 康（中煤华晋集团有限公司王家岭矿，山西 运城 043300）摘要：在矿井生产体系中，会广泛使用无轨胶轮车，用于辅助运输，一方面提升运输效率，降低生产成本，另一方面会有效适应矿井生产条件。
矿井应用无轨胶轮车，建立辅助运输体系，应充分发挥无轨胶轮车的特点，实现矿井各个区域运输的有效连接，提升矿井生产的整体水平。
关键词：无轨胶轮车；辅助运输；煤矿我国煤炭企业日常生产经营过程中，已经使用较多的机械设备，实现连续化生产。
使用较多的机械设备，会减少人员的使用，整个生产过程更加安全，并且降低人力资源成本。
在使用的机械设备中，无轨胶轮车是重要的组成部分，主要应用于建立辅助运输体系。
辅助运输会有效提升生产效率，煤矿企业应根据实际情况，进行无轨胶轮车辅助运输设计，进而满足矿井的运输需求。
1 无轨胶轮车运输的优点1.1 运输连续化无轨胶轮车在矿井中，可以建立连续运输体系，矿井的任何位置开采的资源，使用运输体系进行传输，整个过程使用机械操作，操作过程不受其它因素影响，运输效率较高。
在我国大中型煤矿生产中，进入矿井生产的人员，会占总人数的35%，如果煤层中的煤炭量较多，矿井人数会不断增加。
我国矿井人员高于世界平均水平，但是生产效率较低，主要是矿井中缺乏连续运输体系。
许多矿井建立无轨胶轮车运输体系，进行无轨运输会提升生产效率。
与原有的运输方式相比，无轨运输时间，会限定在半小时以内，在较短的时间内，矿井中每班人数会降低至个位数。
此外使用有轨线路，运输成本超过无轨运输的80%。
1.2 适应性强无轨胶轮车型号较多，可以满足矿井下各种运输条件。
胶轮车的机动灵活性，会提升车辆的运输能力，主要是胶轮车具备挖掘、运输以及卸载等功能，同时根据生产要求，可以在车辆上配置其它装置，实现各种作业的同步进行。
每辆胶轮车配置一名驾驶员，驾驶员的整个操作过程，全部在驾驶室完成，如果更换车辆中的设备，更换时间在2分钟内完成。
某焓差实验室控制系统的优化林运龄;黄汉华;蔡晓东;赵薰【摘要】介绍某焓差实验室,并对其控制系统进行改进,使用VB6.0编制软件,加强上位机对试验装置的控制,提高了装置的自动化程度,降低装置的试验能耗.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2012(041)008【总页数】4页(P43-46)【关键词】焓差实验室;优化;节能【作者】林运龄;黄汉华;蔡晓东;赵薰【作者单位】广东吉荣空调有限公司,广东揭阳 522000;广东吉荣空调有限公司,广东揭阳 522000;广东吉荣空调有限公司,广东揭阳 522000;广东吉荣空调有限公司,广东揭阳 522000【正文语种】中文【中图分类】TP27某空调公司焓差试验室为20世纪九十年代中期引进国外技术建造，制冷（热）量测量范围1～120kW，风量测量范围1 500～31 000m3/h，环境干湿球控制精度可达到±0.1℃，是国内较早建造的测量范围较广、试验精度较高的单元式空调机试验室。
随着试验装置试验机型的扩展，从原来仅适用于单元式空调机到涵盖风机盘管、空气处理机、冷水机组等各类产品试验的多功能实验装置，设备控制趋于复杂。
该装置虽能创造满足要求的室内外温湿度环境，但达到设定的参数所需时间长、各种设备运行总功耗较高。
1 试验装置的特点和工作原理空调机组的性能参数随环境工况的不同而变化，要考核机组的性能需要先调节环境达到要求的工况。
环境室（包括室内侧和室外侧）实质上是全密闭的高精度恒温恒湿环境，由各自独立的空气处理机调节室内温湿度，能够模拟各种不同的室内、外机温湿度环境工况，其系统原理图如图1 所示。
空气处理机组的冷源由两台乙二醇低温机组提供，热源由锅炉提供。
为了保证调节精度，设置两个恒温水箱，进而保证空气处理机组的供回水稳定，有利于环境模拟实验室内模拟工况的控制精度。
图1 试验装置系统图2 测控系统组成试验装置测控系统主要包含三部分的智能仪表：OMRON 的C200HS PLC 维持试验装置的正常运转，如冷水机组、冷却塔、冷却泵、冷冻泵、换热器、温水箱、冷却水箱、热水箱、测风装置的启停控制等；16 个UT37 数字调节计用于模拟量调节控制，如空气处理机的恒温恒湿控制、温水箱、冷却水箱、热水箱的恒温控制等，最终使环境室温湿度达到工况要求；HR2500E 高速数据记录仪及WT130 功率计用于采集记录各种温度、压力、流量和电参数，以用于记录分析空调机组的性能数据。
学术论坛玻璃钢管的长期刚度测量及预测喻国深（杭州富阳科威钢业有限公司，浙江 富阳 311400）摘要：进行玻璃钢管的长期刚度检测与计量，首先要进行载入装置的自我规划设计，此外，还要针对环向与交叉两类情况进行专门的玻璃钢管设计。
结合上述结果，将初始的计量与检测前置条件设为不变，以此来进行玻璃钢管的长期刚度测量及预测。
根据上述条件进行实验证明，将不同缠绕情况下的玻璃钢管制品进行协整，并依据时间为纵向联系，建立双对数回归模型，从而使得两种不同类型的玻璃钢管的刚度变化呈现变化规律，结合模型中的预测结果，解释了环向缠绕玻璃钢管制品的刚度变化优于交叉缠绕玻璃钢管制品，并且能够快速强化玻璃钢管制品的强度，具备很强的抗压性，为后续相关研究提供一定的借鉴意义。
关键词：玻璃钢管；长期刚度；测量与预测玻璃钢管是一种树脂基复合型产品，具有重量轻、极强的抗腐蚀性以及极高的经济效益等优点，一直是工业部门所必须的材料产品，在石油化工领域以及城市建设的排水工程中使用最为明显。
但是传统玻璃钢管的使用寿命会随着时间的不断增加而降低，出现玻璃钢管制品损坏的情况，留下巨大的安全隐患。
针对上述情况的产生，为了能够时玻璃钢管制品的使用年限增加，提高经济效益，提高自身性能的强化，因此进行玻璃钢管的长期刚度测量与预测就显得尤为重要。
进行玻璃钢管的长期刚度测量及预测，首先要选取具备长期刚度的玻璃钢管结构，因为后续的实验年限长达半个世纪，如果选材不慎，会使得整体预测结果产生偏差，也会使实现地区的玻璃钢管留下严重安全隐患。
因而本文实验选用了环形玻璃管道进行实验，能够承受实验过程中的外力腐蚀情况，所以采用环向缠绕与交叉缠绕的玻璃钢管制品，将两种玻璃钢管制品通过即将计入的实验地区进行载力装置规划，以恒位移计量为实验方式，结合初始的计量与检测的前置条件进行不同强度测试，根据上述条件进行实验证明，将不同缠绕情况下的玻璃钢管制品进行协整，并依据时间为纵向联系，建立双对数回归模型，从而使得两种不同类型的玻璃钢管的刚度变化呈现变化规律。
冷水机组运行调适方法研究摘要冷水机组能耗是公共建筑空调系统能耗的重要组成部分。
在许多实际工程中，冷水机组电耗占空调系统总电耗的一半甚至更高，其运行效率对空调系统的整体效率有显著影响。
冷水机组在实际运行中存在着如下问题：台数搭配不当导致运行负荷率偏低；蒸发器、冷凝器结垢或制冷剂充灌量不足导致蒸发器、冷凝器换热效果不佳；冷水供水温度设定值过低导致蒸发温度过低；冷却侧换热效果不佳导致冷凝温度过高；等。
这些问题导致冷水机组运行性能较差，运行能耗增大。
针对上述问题，研究者分别从冷水机组的故障诊断和群控策略等方面入手，探讨了冷水机组运行性能优化方法。
然而，上述研究多针对冷水机组自身性能或者多台冷水机组的搭配调控，缺少从系统层面入手，对冷水机组工作环境进行整体分析的研究。
同时，对于不同类型的冷水机组，包括常规工频冷水机组、常规变频离心式冷水机组（本文中用“常规”区别磁悬浮冷水机组），缺少运行调节方法的对比总结。
因此，本文结合实际案例，对冷水机组在实际运行过程中存在的典型问题进行归纳，并提出适用于冷水机组的运行调适方法。
关键词：空调系统；冷水机组；工频；变频；运行调适绪论通过对实际项目的详细测试和数据分析，从外因、内因以及内外协同三方面入手，总结了常规工频冷水机组和变频冷水机组实际运行过程中存在的共性问题和特性问题。
针对存在的典型问题，提出了冷水机组运行调适方法，为冷水机组运行性能的提升指明了节能方向。
1、冷水机组实际运行性能影响因素冷水机组性能系数 COP 是反映冷水机组运行效率的指标，其计算式为式中 Q 为冷水机组制冷量，瞬态值单位为 kw，累计值单位为kw·h；Wc为冷水机组输入功率，瞬态值单位为 kw，累计值单位为kw·h。
冷水机组实际运行既遵循理想制冷循环（逆卡诺循环）的规律，又与理想循环存在一定差距。
因此，可以将实际运行 COP 进一步分解为相同工作温度下的理想制冷循环的制冷性能系数 COPI 与机组内部效率 COPD的乘积。
第9卷 第3期制冷与空调2009年6月REFRIGERATION AND AIR -CONDIT IONING96-97收稿日期:2008-07-21通信作者:蒋小强,Em ail:jx qiang 2007@部分负荷下冷水机组运行方案的优化蒋小强1),2)龙惟定1)李敏2)1)(同济大学) 2)(广东海洋大学)摘 要 冷水机组系统在部分负荷运行时,可选择调节冷水机组台数或每台冷水机组的运行功率来应对负荷的变化,但不同运行方案有不同的能耗。
以某厂螺杆式冷水机组为例,测试不同负荷下冷水机组的性能参数,分析其总COP 值,与现行运行方案下的冷水机组能耗相比,得到机组运行优化方案。
结果表明,采用新运行方案,相对原运行方案可分别节能12%和23%。
关键词 冷水机组;部分负荷;运行方案;能耗;优化Optimization of operation scheme for chiller under part loadJiang Xiaoqiang 1),2) Long W eiding 1) Li M in 2)1)(T ong ji U niversity)2)(Guang dong Ocean Univer sity)ABSTRACT Abo ut the chiller operating under par t load,it can adjust their num bers and pow er to meet the chang e of load,how ev er,there is different ener gy consumptio n w ithdifferent oper ation schem e.T aking screw chillers for ex ample,accor ding to the coefficient of perfo rmance of chillers,thro ug h the analy sis of the total COP of system,compared w ith the energy consumption of other schemes,finds an o ptimization contro l scheme w hich realizes the energ y -saving about 12%and 23%.KEY WORDS chiller;par t load;operation schem e;ener gy co nsum ption;optim ization 一个空调系统常设置多台冷水机组,冷水机组容量按最大负荷设计选型。
专利名称：一种水制冷机的优化结构及水制冷机专利类型：实用新型专利
发明人：邓优星
申请号：CN201920929681.8
申请日：20190620
公开号：CN210141731U
公开日：
20200313
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种水制冷机的优化结构及水制冷机，所述水制冷机优化结构包括水制冷机内部组件、电路控制板和分隔件，所述分隔件安装在水制冷机的机体上，分隔件的外侧形成有向内凹入的腔室，电路控制板安装在所述腔室中，电路控制板通过所述分隔件与水制冷机内部组件分隔，以上所述的水制冷机包括上述的优化结构。
本实用新型采用分隔件将电路控制板和机器内部的组件隔离，使机器形成独立分开的热腔室部分和单独电路控制板的冷腔室部分，从而更好地方便维修操作，同时可避免电路控制板受到内部组件的干扰，以及减少内部组件散热热量对电路控制板产生的影响，热腔室部分可以通过单独的排气散热进行热量排除，进一步提升水制冷机的性能和稳定性。
申请人：广州市蓝宝水族科技有限公司
地址：510370 广东省广州市荔湾区花地大道越和花鸟鱼虫市场N16B号
国籍：CN
代理机构：广州弘邦专利商标事务所有限公司
代理人：张钇斌
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适于变工况模拟的螺杆式冷水机组模型
谢爱霞;蒋小强
【期刊名称】《制冷》
【年(卷),期】2009(028)004
【摘要】为了模拟空调系统在部分负荷下的运行状况,提出了一种适于变工况下模拟的螺杆式冷水机组模型.根据基本的物理、流动和传热理论建立了由满液式蒸发器、壳管式冷凝器和压缩机子模型组成的水冷螺杆式冷水机组模型,然后利用FORTRAN语言进行编程并植入TRNSYS软件进行了模拟.结果表明,当冷负荷在100%-50%之间变化时,模拟COP值与实测COP值的相对误差在5%以内.这说明,本模型适于冷水机组在冷冻水流量、冷却水流量、冷负荷变化三参数变化下的模拟.【总页数】6页(P30-35)
【作者】谢爱霞;蒋小强
【作者单位】广东海洋大学,工程学院,广东,湛江,524025;广东海洋大学,工程学院,广东,湛江,524025
【正文语种】中文
【中图分类】TB652;TH45;TQ018
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1.螺杆式冷水机组的故障模拟及诊断软件的研究 [J], 郑洁;杨朝杰;周玉礼;刘拓
2.螺杆式冷水机组稳态仿真模型的开发与应用 [J], 伏龙;丁国良;张春路;苏祖坚
3.建立及评价适于血流储备分数CT成像模拟的小型猪慢性冠状动脉狭窄模型 [J],
马跃;侯阳;李东玉;刘兴利;乔爱科;侯映映;王玉科;郭启勇
4.基于ANSYS17.0的风冷螺杆式冷水机组数值模拟 [J], 倪佩佩
5.适于模拟不规则水域波浪的缓坡方程两种数值模型比较 [J], 李巧生; 唐军; 吕义港
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制冷装置部分负荷时冷却水系统的节能
张建一
【期刊名称】《制冷与空调》
【年(卷),期】2002(002)001
【摘要】利用微机计算了典型两级压缩制冷系统循环中压缩机功耗与冷凝温度的关系.根据对两个工业制冷装置的实地测试和分析,提出制冷空调装置在部分负荷时,冷却水系统的节能调节原则.该原则可指导现行制冷空调装置的节能调节和新制冷空调装置的优化设计.
【总页数】4页(P58-60,44)
【作者】张建一
【作者单位】集美大学机械工程学院制冷空调教研室
【正文语种】中文
【中图分类】TB6
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1.风冷冷水机组部分负荷时的节能优化运行策略与性能分析 [J], 张小松;夏燚;K.T. Chan
2.制冷装置冷却水系统的改进 [J], 周志荣
3.生物制药企业部分负荷下空调水系统节能改造分析 [J], 石巍;杨冕;赵乔璐;王辉;李莹
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5.一种新颖实用的24小时冷却水系统节能技术改造方案 [J], 李振喜;黄博巨;乐晓海;何国兵;陈竹文;卞守国;吴迪
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集中空调水系统协同变流量控制策略
蒋小强;龙惟定
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2013(043)006
【摘要】采用响应面分析法建立了集中空调水系统总能效与冷负荷率、室外干球温度、冷却塔风机风量、冷水流量和冷却水流量的五元二次经验模型,得到了当负荷率和干球温度动态变化时,使制冷系统总能效最高的风机风量、冷水流量和冷却水流量,从而得到了冷却塔风机、冷却水泵、冷水泵和制冷主机的功率调节方案.结果表明,协同变流量控制能有效提高空调系统的总能效.
【总页数】4页(P116-119)
【作者】蒋小强;龙惟定
【作者单位】广东海洋大学;同济大学
【正文语种】中文
【相关文献】
1.集中空调变流量水系统调控应用策略 [J], 赵宝凯;秦韶光
2.集中空调水系统变流量高效运行控制策略研究 [J], 屈国伦;谭海阳
3.集中空调变流量冷却水系统节能分析 [J], 王硕
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5.集中空调水系统的变流量节能改造 [J], 周洪煜;徐春霞;陈晓锋;王驹
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基于节能优化的空调冷水机组负荷优化建模
邢国新
【期刊名称】《粘接》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】针对当前空调冷水机组耗能大、负荷分配不均的问题,在构建空调冷水机组负荷能耗模型基础上,提出一种种群粒子吸引策略的布谷鸟搜索算法(NCS)的模型求解方法。
为验证求解算法的有效性,搭建实验环境,将NCS算法与GA算法、CS 算法和PSO算法进行对比试验。
结果表明:改进后的布谷鸟算法对比于其他算法,收敛精度和收敛速度都明显提高,负荷分配能耗更均衡,能耗消耗也更小。
【总页数】5页(P152-155)
【作者】邢国新
【作者单位】北京市地铁运营有限公司机电分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU831
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1.风冷冷水机组部分负荷时的节能优化运行策略与性能分析
2.基于负荷预测的地铁通风空调系统节能优化方案
3.基于最优COP的楼宇空调冷水机组间的负荷优化分配
4.大型中央空调多螺杆压缩机冷水机组负荷分配优化控制探讨
5.多台冷水机组联合运行空调系统的负荷优化分配
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冷水机组高效负荷区及实现高效运行的方法黄志刚【期刊名称】《深圳职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(011)005【摘要】采用国际知名品牌的冷水机组选型软件，分析了冷水机组综合部分负荷效率（IPLV）和非标准条件部分负荷效率（NPLV）同实际运行的部分负荷效率的差异，指出绝大多数冷水机组高效运行负荷区在90％-100％．不恰当地采用IPLV ／NPLV容易造成概念上的混淆从而导致冷水机组在实际运行中的能耗增加．同时介绍了在基本保证舒适度的情况下维持冷水机组高效运行的方法．%Based on the results of equipment-selection software, the author analyzed the difference among the integrated part load value (IPLV), non-standard part load value (NPLV), and the actual part load efficiency, and pointed out that the most efficient load-zone of most of operating water chillers were in the load range of 90%-100%. Therefore, improper understanding ofIPLV/NPLV would result in confusion and energy consumption of operating water chillers. Besides, the author introduced some operation methods to maintain the most efficient performance of water chillers used in central air conditioning systems.【总页数】4页(P24-27)【作者】黄志刚【作者单位】深圳市中电物业管理有限公司,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TB651【相关文献】1.实现冷水机组高效运行的关键设备——冷水机组同品牌胶球清洗装置 [J], 杨杰;赵文成;朱建章;张烽;曹益民;何晟毅;魏自兵;魏永建2.有效负荷和变压器的高效运行 [J], 成继勋3.火电机组运行灵活性及高效宽负荷技术综述 [J], 马佳燕4.有效负荷和变压器的高效运行 [J], 成继勋5.1000MW级汽轮机全负荷高效运行技术研究 [J], 李小龙;金轶群;陈宇卿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第9卷 第3期制冷与空调
2009年6月
REFRIGERATION AND AIR -CONDIT IONING
96-97
收稿日期:2008-07-21
通信作者:蒋小强,Em ail:jx qiang 2007@
部分负荷下冷水机组运行方案的优化
蒋小强
1),2)
龙惟定1)
李敏
2)
1)
(同济大学) 2)
(广东海洋大学)
摘 要 冷水机组系统在部分负荷运行时,可选择调节冷水机组台数或每台冷水机组的运行功率来应对负荷的变化,但不同运行方案有不同的能耗。
以某厂螺杆式冷水机组为例,测试不同负荷下冷水机组的性能参数,分析其总COP 值,与现行运行方案下的冷水机组能耗相比,得到机组运行优化方案。
结果表明,采用新运行方案,相对原运行方案可分别节能12%和23%。
关键词 冷水机组;部分负荷;运行方案;能耗;优化
Optimization of operation scheme for chiller under part load
Jiang Xiaoqiang 1),2) Long W eiding 1) Li M in 2)
1)
(T ong ji U niversity)
2)
(Guang dong Ocean Univer sity)
ABSTRACT Abo ut the chiller operating under par t load,it can adjust their num bers and pow er to meet the chang e of load,how ev er,there is different ener gy consumptio n w ith
different oper ation schem e.T aking screw chillers for ex ample,accor ding to the coefficient of perfo rmance of chillers,thro ug h the analy sis of the total COP of system,compared w ith the energy consumption of other schemes,finds an o ptimization contro l scheme w hich realizes the energ y -saving about 12%and 23%.KEY WORDS chiller;par t load;operation schem e;ener gy co nsum ption;optim ization 一个空调系统常设置多台冷水机组,冷水机组容量按最大负荷设计选型。
然而,冷水机组实际上绝大部分时间在部分负荷下运行,因此,冷水机组能耗主要是其在部分负荷运行工况下的能耗。
空调系统(有多台冷水机组)中冷水机组的能耗不只与开启台数及其功率有关,还与冷水机组自身性能(全负荷性能和部分负荷性能)有关,与部分负荷下冷水机组间的负荷分配方案有关。
因此,确定冷水机组选型后,如何找到最佳负荷分配方案,最大程度地降低运行能耗,是空调系统节能的关键[1]。
笔者以2台相同容量并联运行的螺杆式冷水机组为例,根据其部分负荷性能参数,通过比较不同负荷分配方案下冷水机组的能耗,确定较优的运行方案。
1 研究对象
以北京某建筑空调系统为例,建筑物总冷负荷为800kW 。
该空调系统总运行时间为2284
h [3],空调负荷率分布如表1所示。
选择2台相同
规格的螺杆式冷水机组并联运行,每台机组冷量为409kW,其部分负荷性能参数见表2。
该冷水机组冷量可卸载到90%,80%,70%,60%,50%,40%,30%和20%。
为便于分析,近似认为系统负荷即为机组所承担的负荷。
表1 北京地区某建筑物夏季空调负荷率分布
负荷率/%2030405060708090100运行时间/h
649
565
454
277
176
108
43
10
2
表2 某螺杆冷水机组部分负荷性能参数
负荷率/%2030405060708090100实际制冷量/kW 82
123164205246286327368409
输入功率/kW 21
24
27
32
38
46
57
70
116
COP
3.95.16.16.46.56.25.75.33.5
2 不同运行方案下机组全年总能耗2.1 现行运行方案的全年总能耗
目前常见机组运行方案主要有2种[2]
:方案
第3期蒋小强等:部分负荷下冷水机组运行方案的优化#97 #
一,当系统负荷大于50%时,主、从机各负担一半;当系统冷负荷小于50%时,由主机承担全部负荷。
方案二,当系统负荷大于50%时,主机全负荷运行,从机补充不足的负荷;当系统负荷小于50%时,由主机负担全部负荷。
由表1和表2计算可得:方案一冷水机组全年运行总能耗为127081kW #h;方案二冷水机组全年运行总能耗为145375kW #h 。
由此看出,冷水机组在不同运行方案下所需的能耗也不同。
2.2 冷水机组现行运行方案的优化[3]
事实上,冷水机组的运行方案还有很多种。
例如,当系统总冷负荷小于50%时,由2台机组共同承担。
在众多运行方案中,如何找到最节能的运行方式呢?每台机组都有一个最佳性能工作区,体现冷水机组工作性能的参数是COP 。
如果对冷水机组的输出冷量及输出功率,即整个冷水机组的/总COP 0进行分析,使整个系统均在较高的总COP 下工作,那么该运行方案势必将是节能的运行方案。
2台冷水机组始终均衡分担冷负荷的控制方式(方案三)的总COP 即为单台机组COP ,见表2。
当主冷水机组承担全部负荷,冷量不够时再启动从冷水机组承担剩余负荷的运行方式(方案二)的总COP ,见表3。
总负荷率/%20
304050
60
70
80
90
100
主机制冷量/kW 164246327409409409409409409
主机输入功率/kW 273857116116116116116116从机制冷量/kW 0
00082164246327409从机输入功率/kW 0
21
2738
57
116
总COP
6.16.55.73.53.6
4
4.34.33.5
根据表2及表3中系统不同负荷比下相应的系统总COP ,绘制的冷水机组总COP 曲线见图1。
图1 冷水机组不同运行方案下的总COP 值变化图
由图1可知,当系统总冷负荷小于38%时,应
采用方案二,即主冷水机组承担全部负荷;当总冷负荷大于38%时,应采用方案三,即2台冷水机组平均分担系统负荷。
为便于计算冷水机组的全年运行能耗,以系统总冷负荷的40%为切换点,对运行方案四(当系统总冷负荷小于40%时,由主机独自承担负荷;当系统负荷\40%时,由2台机组均分负荷)进行计算,得出冷水机组全年运行总能耗为111315kW #h,与现行运行方案一和方案二相比,分别节能12%和23%。
3 结束语
冷水机组的全年运行总能耗不仅与机组运行台数和消耗功率的控制有关,还与负荷分配及机组在部分负荷下的性能有关。
笔者述及的螺杆式冷水机组在冷负荷为60%时,其COP 最大,为615;而低负荷或是满负荷附近的COP 较小。
因此,使用时应尽量避免机组在满负荷或低负荷工况下运行。
对于2台容量相同且并联运行的冷水机组,可通过绘制冷水机组总COP -冷负荷比关系图确定其最佳运行方案,即:系统总冷负荷小于38%时,由单台冷水机组独自承担所有冷负荷;大于38%时,由2台冷水机组共同承担冷负荷。
计算表明,这种冷水机组运行方式至少可节能10%。
对于2台不同容量或多台冷水机组,也可运用该方法进行优化,只是冷水机组间的负荷分配方式更复杂,在计算冷水机组总COP 时应全面分析。
不同空调系统以及不同运行方案,其冷水机组能耗也不同。
只有对冷水机组进行实测,确定部分负荷性能参数,才能找到最佳运行策略;同时,对于不同厂家不同型号冷水机组,由于实际工作性能差异,最优控制策略也会有所不同[3-4],例如,在文献[3]中最优控制策略须分3段,而本研究中只须分2段。
参考文献
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