火用平衡法在大温差空调系统能效分析中应用.pdfVIP

20 11 北暖通空调制冷及热能动力学术年会 火用平衡法在大温差空调系统能效分析中的应用 武汉科技大学 梁明珊、符永正 摘 要： 本文以某一空调工程为例，分析增大温差对系统各部分能耗的影响.提出空调系统 平衡 的分析方法，并计算常规空调系统（冷冻水供回水温7/12℃，冷却水供回水温37/32℃）和大温差空 调系统（①冷冻水供回水温5/13℃，冷却水供回水温37/32℃；②冷冻水供回水温7/15℃，冷却水供 回水温37/32℃；③冷冻水供回水温5/13℃，冷却水供回水温40/32℃）的 效率和 损失，结果表 明相对于常规空调系统①方案的大温差空调系统 损失增加了5%， 效率降低了4.2%；②方案的大 温差空调系统 损失减少了7.4%， 效率提高了7.0%；③方案的大温差空调系统 损失减少了3.5%， 效率提高了3.2%。 关键词 大温差 火用平衡 火用效率 火用损失 0. 前言 [1] 在空调系统中，水系统的输送能耗大约占系统总能耗的25% ，因此降低这部分能耗是空调节能 的一个重要方面。大温差空调系统是指空调系统的送风、冷冻水、冷却水温差大于常规设计温差的 空调系统。大温差系统由于减小冷媒的流量，从而使水泵的功耗降低，但是冷水机组的功耗升高， 所以大温差空调系统并不是总能带来节能的效益，我们不能仅仅以系统中某一部分的节能就盲目的 使用大温差空调系统。 常规空调系统采用大温差技术后，受到影响的主要是冷却水系统、冷冻水系统和空调末端，所 以分析大温差空调系统是否节能，就要综合水泵的能耗，冷却塔的能耗、冷水机组的能耗以及对末 端设备的影响。本文利用 平衡的方 ，对大温差空调系统进行能效分析，并以某工程为例进行计 算，得出结论。 1. 空调系统的火用平衡分析 Gah1 Gah2 W1 Qa 冷却水系统 W2 Gqh3 Gqh4 Q W3 Gdh6 空调末端 W5 冷冻水系统 系统 W4 Gdh5 图 1 空调系统的热力学模型 对空调系统的热力学分析，首先要建立分析对象的热力学模型，常规的集中空调系统的热力学 模型如图1所示。从图1中可以看出，空调系统是由冷却水系统、冷冻水系统和空调末端系统三部分 组成，冷却水系统主要由冷却塔、冷却水泵和冷却水管道组成，冷冻水系统主要由制冷主机、冷冻 水泵和冷冻水管道组成，空调末端系统主要由空气处理机组和空调末端设备组成。 空调各子系统系统 分析表达式列于表1中： 2. 工程实例 以武汉某商场空调系统为例。武汉夏季空调室外计算干球温度t =35.3℃，室内设计温度为t =26 o n ℃；室内空调冷负荷为Q=3929kW。常规空调系统的冷冻水供回水温度为7℃/12℃,冷却水供回水温度 为37℃/32℃。本文大温差空调系统分为三种情况：①冷却水温度不变，冷冻水供回水温度取5℃/13 ℃；②冷却水温度不变，冷冻水供回水温度取7℃/15℃；③同时提高冷冻水和冷却水温差，冷冻水 供回水温度取5℃/13℃，冷却水供回水温度取40℃/32℃。常规工况下和大温差工况下供给房间的冷 量相同。 常规空调系统选用设备的参数见表2。