空调制冷设备运行状况及节能改造分析
2017-05-12李梁
李梁
摘 要：文章以超市空调制冷系统为例，运用过冷器把商用冷冻系统与超市的空调系统相结合，用空调所产生的冷冻水为商用冷冻系统供應过冷，以此来实现冷冻系统COP值的提升，达到冷冻系统在运行消耗方面的降低目的，基于整体层面实现超市电能消耗的有效降低，还可大幅减少工程的初投资，乃是超市空调节能的一种新尝试，具有良好的节能环保效益与经济效益。
关键词：空调；制冷设备；节能
中图分类号：TD442 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0054-01
本文从系统的角度探讨一种新型的节能方法，运用过冷器将陈列柜制冷系统与空调系统相结合，以此来降低空调系统与陈列柜制冷系统的电能消耗，最终实现总体节能。
1 基本原理
在某种蒸发温度与冷凝温度下，运用过冷循环理论乃是比较适宜的，且具有越大的过冷度，则越有利于循环。但如若单凭冷凝器来促使液体过冷，则具有相对有限的过冷度，但如果在过冷制冷循环当中选用辅助设备，便可实现制冷循环在效率上的大幅提升，最终实现节能。将过冷器设置在冷凝器的下方，将制冷剂自状态3过冷至，经节流之后，状态便会自4点转变为点，此时的节流损失便会相应减少，单位质量的制冷量则会得到一定增加 ，压缩功保持不变，因此，制冷系数则会由此而增高。
2 方案流程
当前，诸多大型化超市均有空调系统与商业冷冻系统，两系统之间呈现独立工作状态。空调系统通常选用冷水机组为其冷源，在夏季时，空调系统则保持制冷状态，冷水机组供应冷冻水，温度通常为7℃，而回水温通常为12℃。空调系统所持有的蒸发温度通常为3℃，COP值为4。而对于商业冷冻系统而言，通常选用并联机组，此系统一年当中均处于运行状态，且时刻维持在制冷工况上，蒸发温度通常维持在-34℃（低温系统）或者是-12℃（中温系统），冷凝温度伴随着室外气温的变化而发生相应改变。夏季具有比较高的室外温度，此时商用冷冻系统会具有较高的冷凝温度，另外，会具有较低的蒸发温度，所以商用冷冻系的COP相比于空调系统COP值，要明显低于后者。至此，将一个过冷器增设在两系统之间，能够将制冷系统与空调系统紧密联系在一起，使得空调系统的冷冻水能够送入至过冷器，并在商用冷冻系统相应冷剂节流前过冷使用，能够提升商用冷冻系统COP值的提升，实现整体能耗的降低。将一个过冷器设置在商用冷冻系统冷凝器的下方，把空调系统冷水机组所形成的冷冻水送入至过冷器，对商用冷冻系统当中冷凝器出口至节流阀入口相应液体制冷剂进行冷却，促使节流操作之前的液体制冷剂存在一定过冷度，进而可实现商用冷冻系统效率的提升。
3 方案实例计算
某超市空调总负荷为531kW，超市内部商用冷冻设备有冷库、冷藏加工间及冷藏陈列柜等，其制冷负荷：低温负荷54kW，中温150kW。
3.1 空调系统能耗
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公式当中，表示空调系统的耗能（kW）；表示冷水机组所具有的制冷量（kW）；表示空调系统所具有的能效比；表示过冷所需要的制冷量（kW）；表示空调负荷（kW）。
3.2 过冷需要的制冷量
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公式当中，表示商用冷冻系统冷凝器散热量（kW）；表示过冷器进口冷冻水比焓（kj/kg）；表示过冷器出口冷冻水比焓（kj/kg）；表示过冷器当中冷冻水质量流量（kg/s）。
3.3 新方案节约能耗
经计算与分析得知，选用过冷器之后，冷冻系统压缩机在功率上能够明显降低，降低幅度达23%～27%，空调系统在功率上会降低4%，虽然降低幅度不及冷冻系统，但从整体方面进行考量，整个超市空调制冷系统在功率上呈现显著降低，降低幅度为95此新方案相比于原方案，能够实现电功率的明显降低（26kW），具有比较好的节能效果。比如夏季此超市空调系统持续4个月的制冷，每日运行时常为16h，若将电价设定为1.0元/kWh。则选用新方案之后，能够有效解决燃煤20t，二氧化碳减排量能够达到10t，运行费用每年可节省51500元。而从设备投入角度来分析，新方案只需要增设一个水过冷器以及与之配套的水管路系统，但在系统设计选型过程中，系统管路、冷凝器及压缩机组的容量均可得到大幅减少，由此而节约的成本，相比于所增大的成本，要明显大于后者，所以，整个工程在初期投资方面，可显著减少，另外，还简单易施。
4 结语
总而言之，本文以超市空调制冷系统为题，就空调系统与其它制冷系统的搭配节能应用进行简要探讨，由此得知，在超市当中运用过冷器，把商用冷冻系统与空调系统相结合，此种节能方法仅需外加一个水过冷器，便可实现制冷系统效率的大幅提高及制冷系统电功率的有效降低，空调系统功耗也随之而降低，减少系统工程初投资及运行费用。
参考文献
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[2]韩贤贵.探讨制冷空调节能技术的运用及其发展趋势[J].山东工业技术， 2015（12）：230-231.
