• 企业总部地址
    中国丨江苏·南京
  • 联系电话
    136-0516-3836

【冷水机维护】冷水机组性能增强

冷凝器水温重置,冷却塔温度降低和冷凝器水流量可变为节约能源提供了极好的机会。应用这些性能增强策略的方法必须做到这一点,而不会引起过多的冷却器启动或喘振。

过去,许多提议的应用程序解决方案都受到了很大的损害,以致于它们严重限制了可实现的节省,从而使这些方法的使用到现在为止还是有些问题。

正确提供的应用程序控制系统可以使每台冷水机组每年节省大量资金。

冷水机厂优化器采用一种独特的专利方法,以极具成本效益的方式应用这些策略和其他策略,从而使总体年度节省高达25%,并在2年内实现投资回收。

可变冷凝器水流量

可变冷凝器水流量的特定策略已被设计工程师和该领域的专家所忽视,因为他们认为开发这种策略的努力是不值得的。如果人们只专注于较小的冷凝器水泵,而无法评估更广泛的含义或预包装设计的优势,那么很容易看出该策略经常被忽略。

制冷机流量由制造商确定,以满足制冷机的最大需求,并且还基于冷却塔的预计性能。由于冷却器和冷却塔的制造商不同,因此设计标准变得有些武断。冷水机冷却的典型经验法则是3 gpm /吨级。这不是一个快速的规则,有时在冷却塔尺寸受到限制的情况下,冷却器设计会重新配置为以2 gpm /吨的速度运行。

ASHRAE建议冷凝器的最低水流速度为3.3英尺/秒,以保持湍流速度并防止在冷凝器中形成沉积物。3.3 ft / sec远低于当今冷却器设计中遇到的6到8 ft / sec。

换热计算表明,冷凝热制冷剂气体的主要因素是大多数冷凝器中使用的铜管需要大的表面积。在典型的设计流速下,水的速度在传热方程中很小,几乎可以忽略不计。冷水机中冷凝效率的因素是管子的数量和尺寸,而不是水的流速。

一家主要的冷水机制造商已经发表了有关使用冷凝器水的各种流速模式的实时冷水机运行结果的论文。它们能够以非常低的流速(和高温差)运行,而不会影响冷却器的稳定运行。这些测试是公开记录的问题。

当采用可变流量时,可以通过以下几种方式实现节能

  1. 减少冷凝器水流量作为冷却器需求的函数,不仅使我们能够直接节省泵送能量,而且还提供了第二个理由,在冷凝器泵上采用变速驱动以达到平衡目的并节省额外费用。
  2. 同样,适度减少冷凝器水通过冷却塔的流量也可以提高其性能。因此,可将可变冷凝器水流量和冷却塔温度降低措施结合起来使用,以节省更多成本,然后再单独采用每种策略即可实现节省。
  3. 在许多情况下,冷凝器水泵的容量要比理论上的冷水机组大得多。这些条件包括由一个冷凝器回路提供服务的多个冷却器,以及并联设置的泵和冷却器。所有泵的设计都必须满足所有系统同时运行的更坏的情况下的压力和流量要求。另外,这些系统的冷却塔往往距冷却器一定距离,而冷凝器泵突然几乎和冷却塔风扇电机一样大。

佩诗机电是打包的控制器和仪表系统,出厂时已在现场配置了控制解决方案,以结合其他文章中详细讨论的其他策略来实施该策略。


冷凝器水温复位

所有低垂的果实都没有被采摘!如果您的工厂使用水冷式冷却器,则不太可能使用称为冷凝器水温重置的优化策略。对于那些采用某种形式的这种策略的少数站点,使用的应用方法限制了控制的有用范围,并且没有利用所有潜在的节省。

该策略仅意味着将离开冷却塔水盆的冷水温度控制在一个设定点,在该设定点上,允许随着冷却器需求的变化而降低设定点。众所周知,使用普通离心式或螺杆式压缩机的制冷机在较低的冷凝温度下效率更高。一直存在的难题是降低冷凝温度也会降低冷却器的容量。

挑战在于开发一种控制方法,该方法可以充分满足冷却器的要求,而又不会限制其在需要时充分发挥其能力的能力。如果一直使用此技术,则直到最近才使用。最近已经授予了一些专利,这些专利可以持续可靠地实现冷凝器水温重置。如果您想对潜在的节省感兴趣,请考虑一下。一些非常高效的冷水机,进水温度为85°F时,满负荷额定功率为0.6 kW /吨。在进水温度为65°F时,同一台冷水机的部分负荷额定值为0.3 Kw /吨。

需要权衡。为了达到较低的温度,冷却塔风扇将运行得更长,更硬。因此,冷却塔风扇咀嚼冷却器所实现的节能量的将近一半是可行的。

有一个冷水温度设定点,它将大大降低风扇的能量负荷,并仍然为整个工厂节省大量资金。三种技术以不同但仍有效的方式解决了该控制解决方案。他们还将采用一种称为“冷却塔温度降低”的策略来限制冷却塔风扇的能耗。


冷却塔温度释放

冷却塔温度降低是难以解释和证明的策略。但是我们将使用一个类比,并且不依赖细节并且很难遵循电子表格和计算。

考虑给定大小的单个冷却器系统,其在部分负载(例如75%)下运行。然后将其与在相同负载下运行的小型冷却器系统进行比较。假设第一个示例是运行功率为900吨的1200吨冷却器(系统)。第二个例子是一个1000吨的工厂,其生产能力为900吨。然后,两个系统都在相同的外部条件下运行。

如果较小的冷却器系统是按照与较大的系统相同的标准设计的,则它将具有较小的冷却塔和较小的风扇电动机。较小系统的风扇能耗将小于较大系统。

现在,由于切换到较小的冷却塔或较小的风扇电动机是不切实际的。冷却塔温度释放只是一种控制方法,可通过限制冷却塔风扇电机的最大速度来确保采取类似的措施。

冷却塔的标准控制方法使用冷水温度传感器(水盆温度),并控制风扇达到该温度。提供冷却塔温度缓解的控制方法需要其他信息,然后是冷水温度。不适当地应用的控制可能会重置冷水温度设定点,或使用其他控制策略,从而导致冷水温度与主要(或满负荷设计)冷水温度不同,并可能略高。

作为一种独立的策略,节省的费用仅限于冷却塔温度的降低,并且必须非常谨慎地应用。但是作为结合冷凝器水温重置的策略,它是用于能源优化的非常有效的工具。


多种冷却器优化策略

多重冷却器管理不能作为一个简单的策略全面应用。不同类型的冷水机及其尺寸驱动决策矩阵确定运行顺序和组合。

因此,我们着眼于多种冷却器管理策略的“艺术”。相比其他任何策略,这种策略都会适得其反,并导致不必要和昂贵的设备安装,最终没有节省能源,这是必须仔细考虑然后重新考虑该策略的原因之一。购买冷水机。

复杂的管理策略可节省的资金是有限的。另外,如果已经应用了可变冷凝器水流量,冷凝器水温复位和冷却塔泄压的策略,那么其他策略的额外节省将受到限制。

借助冷水机组优化器,可以为每个冷水机组添加可选的控制方法,从而可以独立于建筑物自动化控制的现有冷水机组采用为冷水机组量身定制的策略。

冷却水温度重置是一种优化策略

不能将冷却水温度重置策略全面应用,并且被认为是可选策略,可以将其用于仅有人员舒适度的简单环境中

考虑。1000 gpm的冷却水以416吨制冷量离开冷凝器筒,温度为42°F,然后返回52°F。以相同的1000 gpm的流量在48°F下离开蒸发器筒并在58°F下返回时,仍然是416吨制冷量。不同之处在于,在第二种条件下,冷却器以更少的工作量或更少的能量产生了相同的制冷效果。

原因告诉我们,可以通过提高离开的冷冻水温度设定点来节省能源。但是我们也知道,整个工厂的各种系统都是为选定的冷水温度设计的,冷水温度决定了设备的尺寸,例如风扇和盘管。因此,任何需要冷冻水的客户操作(在其全部设计负荷下运行)都会受到高冷冻水温度的不利影响。同样,任何有特殊湿度控制要求的操作都会受到高于设计的冷却水温度的不利影响。

升高冷冻水温度的另一种效果将意味着,当冷冻水温度高于设计温度时,分配泵和风机盘管单元可能需要工作更长,更坚固。

由于该策略的应用存在上述困难,因此应限制应用。可能在主要和重要的负载很简单并且可以处理一些灵活性的情况下使用,并且可以清楚地了解外部条件和操作负载的影响并且具有周期性,例如在夜间和周末轻负载的办公楼。

将冷却水重置用于上一段中所述的系统时,可以轻松实现并节省一些费用。一些控制方法使用基于负载的系统来简单地实现冷冻水的重置。这种系统的优点是操作员易于配置和/或重新配置,以在舒适性和节能之间实现最佳折衷。一些更复杂的控制可能会使用一种方法,该方法不仅考虑制冷机的运行,还考虑外部条件对制冷机的影响,因此是一种更可靠的方式来适应建筑物的总体要求。该
系统仍然可以由操作员轻松配置或重新配置。

节省的费用不及其他策略那么可观,但在条件允许的情况下仍值得考虑。它也可以与冷却塔温度释放,冷凝器水温重置和可变冷凝器水流量策略结合使用,作为佩诗机电的可选选项,可提高整体节省和回报,并支持我们的目标整体能源消耗减少25%。


冷水机组的性能监控

暖通空调行业一直不愿提供并安装有意义的工具,以有意义的方式监视冷水机组的性能。当这样做时,结果是如此有限,以至于其实用性是有问题的。我们提出了一种系统的,有条不紊的方法,可用于与提供类似服务甚至其他不太相似的其他冷水机组的结果进行比较。

  1. 测量冷水机组的输出,不要根据冷水机组数据进行假设。这意味着要测量所产生的实际BTU,最好是尽可能靠近冷却器。
  2. 测量实际消耗的功率,不要使用安培数,并假设可以计算出确定的结果。有功功率是指包括功率因数的kW,而不是KVA。
  3. 仅包括冷却器,冷凝器泵和冷却塔。这样,长期结果每年将更加有意义,并且可以对工厂进行明智的比较。
  4. 定期提供一份易于理解的定期执行报告,管理层可以在60秒或更短时间内对其进行分析,这意味着要连续记录数据,以便在夜间,白天,周末和工作日的各个操作时段获得真实的平均值如有必要,可以报告。
  5. 产生一个有意义的数字。也就是说,以千瓦/吨为单位。

包括再循环和分配泵以及其他下游设备的诱惑可能是压倒性的,但是使分析变得复杂。取而代之的是将生产(冷却器,冷却塔和CW泵)视为一个系统,而将配电侧(冷冻水一级和二级泵和/或用户设备)视为一个单独的系统,则将配电侧视为一个单独的系统。

这些行之有效的控制策略可提高效率,减少能源消耗并节省电费。