变风量空调系统节能的计算范文

发布时间:2021-11-29 03:14:44

变风量空调系统节能的计算

变风量空调系统的节能原理前已叙及。 下面以一个具体工程实例 的节能计算来进一步阐述这个问题。 北京北大太*洋电子科技广场总 建筑面积:41038m2,其中空调面积:28320m2,该大厦空调系统原设 计为风机盘管加新风系统(方案 A), 后进行变风量空调系统的设计(方 案 B)。变风量空调系统的节能主要体现在以下三个方 面: 5.1 变风量空调系统通过对空调机组的风机加装变频装置, 而大大节 约空调机组的风机的运行能耗。 该工程为变风量空调系统服务的空调机组的电机总容量为 363Kw,每天工作 11 小时,每月工作日 22 天,全年工作 264 天。

图 3 风机流量与电机输入功率 变风量空调系统的空调机组不加装变频装置时,全年的用电量 为: 363KwX11 小时/天 X264 天=Kwh
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营业电费:0.9 元/度,则一年的总运行费用为:元 在变风量空调系统的空调机组的风机上加装美国 AC-TECH 公 司生产的变频驱动器,则有如下数据: 在设计工况下,电机输入功率为 100%;在 80%的设计工况下, 电机输入功率减少到 51%, 在 50%设计工况下,电机输入功率减少到 15%。 送风量与风机电机输入功率关系曲线见图 3。 据实际统计,在北京这样的气候条件下,次类建筑的空调系统全 年运行中,有 10%的时间在设计工况下运行,20%的时间在 80%的 设计工况下运行,70%的时间在 50%的设计工况下运行(不同特性或 不同地点的空调系统会有所不同)。 采用变风量空调系统的空调机组加装变频装置后, 一年的用电量 为: 363Kw x 11 小时/天 x 264 天 x (10%x100%+20%x51%+70%x15%)=Kwh (这仅是工程上一种简化的统计计算方法,精确计算不在本文讨 论范围) 营业电费:0.9 元/度,则一年的总运行费用为:

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元 由此可见,空调机组的风机加装变频装置后,每年可节约运行费 用: 元-元=元 5.2 变风量空调系统可以充分利用室外新风做为冷源, 这种方式被称 做“经济循环”。 在过渡季,变风量空调系统可以直接将室外新风送入室内,由排 风机排走,系统用做直流式系统,从而节约能源,而这一点在方案 A(风机盘管+新风)中是做不到的。 过渡季采用经济循环节约的费用如 下: 经济循环节约费用表 表 1 方案 B: 月份 列表当 月电费 元 4 月 67847.75 5 月 81417.30 10 88202.07 月 节约 指数 % 月节约 电费 元 列表当月 节约 燃气费 元 指数 % 月节约 燃气费 元

40 27139.10 36402.22 40 32566.92 48536.29 40 35280.83 48536.29

40 14560.89 40 19414.52 40 19414.52

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合计 94986.85

合计 53389.92

NOTE: 仅考虑 4 月, 5 月和 10 月因采用室外新风制冷而节约的费用。 5.3 变风量空调系统基于对瞬时负荷的计算,能量可以实现动态转 移,因而系统设计通常可节约冷量 15%至 40%,系统的总装机容量 可减少 10%至 30%。 该工程原设计(方案 A)中, 制冷及空调设备用电量为: 1004.54Kw, 改做变风量空调系统设计(方案 B)后,制冷及空调设备用电量为 778.79Kw。因此系统的总装机容可减少: <1004.54Kw-778.79Kw>×100% =22.5% 1004.54Kw 冷热源采用直燃型溴化锂机组,方案 A 的额定天燃气消耗量为 408.00NM3/h; 方案 B 的额定天燃气消耗量为 348.20NM3/h。 额定天燃气消耗量可减少: <408.00NM3/h -348.20NM3/h>×100%=14.7% 408.00NM3/h

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基于变风量空调系统上述的节能优势,下面对方案 A 与方案 B 全年的运行费用比较如下: 8 月份空调系统运行电费对照表 表 2 最热月—8 月份运行电费 设备用 部 电量 分 负 荷 指 数 Kw % Hours/day Days/month Kw/h 元 /Kwh 方 1004.541 80 案 A 方 案 B 差 值 -43706.36 -39335.72 778.785 80 11.00 22.00 .78 0.90 .50 11.00 22.00 .14 0.90 .22 元 每天使 用时间 每月工作日 每月用 电量 营业 电费 月电费

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B-A 说明: 1. 设备用电量计算扣除排烟风机,正压送风机等*时不使用的设备, 方案 B 还扣除经济循环用的排风机。 2. 每日运行时间 8:00—18:00,计 10 小时/天,考虑商场使用时间延 长和夏季预冷和冬季预热,乘系数 1.1,故取 11 小时/天。 3. 部分负荷指数主要考虑水泵的台数控制,因使用吸收式冷水机组, 用电量较少,故 不考虑冷水机组部分负荷指数,而在燃气费用中考 虑。 4. 冷水泵和冷却水泵按定流量泵考虑,排风机和空调机组送风机按 定风量考虑。

8 月份空调系统运行燃气费对照表 表 3 最热月 8 月份运行燃气费用: 额定天 部 燃 气消耗 量 荷 指 数 分 用时间 负 气量 每日使 每月工作日 每月耗 营业电 月燃气费 费燃气 用

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Nm3/h % Hours/day Days/month Nm3/h

元 /Nm3/h



方 案A 方 案B 差 值 B-A

408.00 80

11.00

22.00

78988.80 1.80

.84

348.20 80

11.00

22.00

67411.52 1.80

.74

-11577.28

-20839.10

说明: 方案 A 和方案 B 均考虑按负荷变化设置有冷水机组台数控制。

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