中央空调水系统变频节能系统的节电率预测方法

徐士群

（常州市第一人民医院，江苏 常州 213003）

【摘　要】对变频节能节电率的准确预测以及合理的方法是十分重要的，本文就主要对医院流量变动情况下冷冻水泵的节电率和二流动量与水机组之间的关系进行分析后，对变频节能节电率预测的方法做了改进，然后通过实验对这一方法预测节电率的准确性予以验证。

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关键词 变频节能；节电率预测；节能改造

医院是一个比较大的集体组织，并且对于各方面的环境具有特殊的要求，病人在入院治疗的过程中，良好的温度环境对于病人的康复具有积极的作用，这就使得中央空调系统显得非常的必要，但是在长期的运行过程中会消耗大量的能量，开展医院中央空调水系统的节能改造是非常必要的，这就涉及到中央空调水系统变频节能系统的节电率预测的问题，本文就主要针对此予以简单探讨。

1　中央空调与合同能源管理

医院的能源管理工作中一项重要的技术指标方向就是实现对中央空调水系统变频节能系统的改造，变频节能改造全年节电率预测值是否准确直接关系到医院的节能效果，以及对项目进行改造的可行性大小，但就目前的情况来看，节电率的测量方法是有待改进的，由于在计算中没要考虑到变流量与冷水机组性能之间的影响因素，所以准确率并不高，不能够达到人们预想的节能目的，因此，为了解决上述问题，本文探讨研究了一种新的节电率预测方法。

2　空调水系统受到变流量的影响

要想改善空调水系统的性能，降低能耗，变频泵的合理应用是必须的，可以严格地按照功率和流量的三次方计算闭路系统的节能效果，而开路系统则不同，功率与流量之间的关系并没有稳定的三次方关系，随着开路系统水位的提高，在静压力的作用下，变频泵的节能能力就会降低，一般空调中，冷冻系统是闭路电路二冷却系统则是开路系统，因此在计算节电率的时候，应该将冷冻和冷却两个系统分开计算。

2.1　计算冷却水泵节电率的方法

水流量、负荷、冷凝器的进水出水温度之间具有以下的关系：当冷去水温度控制在五度左右，在水机组COP稳定的前提下，冷却水泵变频时的流量计为G2，那么就会有如下的部分负荷变频运行关系

由上式我们可以知道冷却水的流量是与冷机组的负荷正相关的，体积流量与扬程之间的关系在开路系统中表现为：。

２．２　计算冷冻水泵节电率的方法

在冷冻水泵系统中，水流量、负荷、冷凝器的进水出水温度之间具有以下的关系，

如果上式中，系统是在满载的状态下运行，常规温度设定为五度，Q代表冷水机组的制冷量的额定值，那么，当变频工作时，部分负荷为

其中，下标表示变频的运行参数，也即是变频在工作时冷冻水流量和满载时流量的比值Q2/Q近似等于冷水机组的负荷率Г，由以上几个公式可以推导出负荷变频工作时冷冻水系统的每单位时间没消耗电量：

２．３　水机组COP 受到变流量的影响

水机组受到正在运行的变流量的影响是不可避免的，会使水机组的COP降低，相关专家认为，当冷冻水流量发生变化而冷却水流量不变时，每有10%的冷冻水流量的变化就会有1.6%的COP减低， 而当冷却水流量发生变化而冷冻水流量不变时，每有10%的冷冻水流量的变化就会有1.4%的COP减低。则由于性能系数的降低而导致的多余的功率消耗可表示为：

３　预测节电率的方法

从公式（５）中，我们发现节电率预测准确性的决定性因素是冷水机组的负荷率Г，Г可以再负荷运行的相关记录中查询得知，也能根据温度差和冷水与冻水的流量计算得知，但是由于Г的值是随着时间变化着的，所以以尽量简单的方法获得Г的数据是关键，现在一般是通过每个月从统计数据中获取一定量的数据，然后求平均值进而得到Г的估值但介于通过此法获得的数据准确性较低，笔者提出了一种新的方法，即从典型的气象年参数中获得平均值，再从每月的记录中选取与平均值最接近的当作当月的机组负荷率，为了避免诗文波动大引起的误差，应该将一天里机组的运行时间间隔尽量分得更细，这样计算的结果就越准确。

４　结束语

通过上文的分析，我们可以得出的结论是节电率预测准确性的决定性因素是冷水机组的负荷率Г，通常情况下，冷冻系统是闭路电路二冷却系统则是开路系统，因此在计算节电率的时候，应该将冷冻和冷却两个系统分开计算期间还应考虑静水压的影响。

水机组的COP受到冷却泵和冷冻泵流量变化的影响有所不同，每有10%的冷冻水流量变化就有1.6%的COP变化，每有10%的冷却水流量变化就有1.4%的COP变化。

水机组的负荷率Г的准确性直接关系到了节电率预测值的准确性，而Г又与温度、天气、水机组的配置等都有密切的关系，所以在进行技术改良前首先应该对空提哦啊系统的各项参数有非常清楚的了解，对症下药。

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参考文献

［１］封小梅,简弃非,左政.冷却水系统变流量的全年工况节能分析[J].建筑科学,2012(14).

［２］李苏泷,邹娜.空调冷却水变流量控制方法研究[J].暖通空调,2012(32).

［责任编辑：杨玉洁］