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机电一体化的东西——中央空调高效制冷室

文章出处:jnchaoneng 人气:发表时间:2020-07-09 15:28

这篇文章的灵感来自于一位德高望重的老者发表的一篇关于高效制冷室的文章。近年来,越来越多的学者开始关注冷冻室的效率问题,并不断提出许多改善COP或EER的对策。据了解,相关单位也在加紧编制相关协会标准的过程中。本文旨在与读者探讨在高效制冷机房中如何做到这一点。所涉及的内容不完善,请理解无误。相关学术领域的技术知识留给各位尊敬的专家和科学家去深入探索。
在全球能源资源日益紧张、能源成本日益高昂的前提下,设计师和工程师们不仅关注于高效产品的开发,也开始从系统配置的角度考虑能源效率的持续提升。当然,这并不局限于新建机房,旧机房后仍然可以实现高效合理的转换,就像许多专家预计,高效机房和公共机房相比,增加投资,以最快的速度1年(南方一年四季引导区),慢三年所增加的收入投入成本。
高效制冷室
也被称为“高效集成制冷室”,简而言之,它强调制冷室要想高效,就必须与室内的所有设备和系统协调一致,以达到一致的步调、一致的目标和最大的效率。
在中央空调发展史上,中央空调水系统经历了一次恒流量、一次恒流量、二次变流量、一次变流量的过程。无论是设备、系统的研发,甚至是管道、阀门的研发,都是一个系统工程,大多数科学家为此付出了很多努力。
冷冻机房
作为一个历史的主要固定流和主固定流+辅助变流系统显然不是今天讨论的系统,因为这两个系统不能实现完美高效的计算机房的要求,具体的系统分析不是重复本文读者找到答案的相关科学研究的书。为了真正实现全效率的概念,采用一次性变流量系统是最好的选择。今年早些时候,美国国家空调和制冷技术研究所(ARTI)在6年的时间里调查了300多个制冷站,得出结论,全频率制冷是目前最节能的系统。因此,高效制冷室又被称为“全频制冷站”。
根据目前对我国公共建筑机房的调查,我国以上机房的运行效率普遍低于3.5,近90%的机房COP小于5.0。
冷冻机房的效率问题
      谈完历史,我们进一步解析评价冷冻机房的效率问题。由下图(译自美国制冷协会( ASHRAE) 制冷机房能耗标准)可见,评定一个冷冻机房高效的指标是期望COP指标值≥5.0,从最初的设计到施工、直至投入运营和管理都必须齐心协力朝着期望目标前进。
设备的选择
    请牢记之前我们说过“全变频”三个字,因为这就是高效冷冻机房所有设备选型的核心所在。
       首先是冷冻机组主机的选择,我们要讨论的不是选择螺杆机还是离心机还是其他何种形式。作为高效节能,冷冻机组首要考虑的就是选用变频机组,近些年随着磁悬浮技术的普及及广泛应用,磁悬浮机组逐渐被列为主流产品。冷却塔也是一样,无论因项目需要选择的是横流\逆流或开式\闭式哪种形式,首选节能变频类型。冷冻水泵、冷却水泵也同理。在运行的状态下,其实冷冻机组常年都是运行在某个部分负荷区段,所以在选择水泵时也应根据水泵的特性曲线,选择水泵在与冷冻机组匹配的部分负荷运行时效率最高的型号,使其效率达到最大化。水泵变频的方式建议有条件可采用更智能化的全数字变频。
配置管理系统
    设备选型完毕就少不了有一套高效稳定的管理系统,又称机房群控系统来参与管理,以确保所有设备都运行在最佳最合理最可靠最节能的状态点。
高效冷冻机房群控系统
     控制面板        并联泵组控制器                      阀门及传感器
       高效冷冻机房自动控制系统,是高效冷冻机房的神经系统和大脑,它结合了先进的传感技术、电子技术、通信技术、网络技术和控制技术,实现了整个集成冷冻机房的全自动运行,并且让整个系统运行在最佳状态。步骤都得到严格执行后,另一个重要的指标是,系统里所有的实时参数必须能可测量,控制系统需要知道系统中各设备的运行状态,以便系统可以主动地去调节系统中的各运行设备,从而使整个系统达到最优化。同时最终通过控制系统计算出来的结果,可以通过数据分析来验证。
设备运行的监控
       设备运行均实现全自动控制及运行,系统可以采集系统中所需的参数,并实时显示出系统中的设备运行状态和整个系统的能耗情况。
系统设备运行状态及参数
系统总能耗及各部件能耗显示
      目前高效机房的应用已越来越被各家开发商所关注,很多已投入使用或二次改造的项目均会提出希望将原冷冻机房改造为高效机房。高效机房的建造及改造关键需要找到专业的公司,进行系统化的设计及优化。匹配高效合理的设备,集成高效稳定的管理系统。目前关注的几个新建及改造项目来看,要实现COP≥5.0甚至6.0的目标,都已不仅仅是纸上谈兵。

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