能源效率参考/制冷/建议/最大限度地减少多余制冷负荷
摘要:压缩机功率可以通过 COP 与制冷负荷直接相关。减少多余的制冷负荷以减少压缩机功率并节省能源。此建议通常适用于冷冻机和冷却器中的制冷负荷。
何时适用:当多余的热量增益是制冷负荷的重要组成部分时,来自
- 灯光
- 打开的门
- 隔热不良
- 门密封条
- 除霜
- 地板加热
关键工程概念
- 冷冻机和冷却器中的制冷负荷包括所需的制冷效果和热量
- 从灯光以及通过门、墙壁、地板和天花板获得的热量。
- 高效的灯光每瓦特产生更多的流明,并且向冷区引入更少的能量
- 快速作用、隔热良好的防风雨门减少了来自室外空气的热量增益
- 改进的隔热减少了通过门、墙壁、地板和天花板的热量增益。
- COP 将制冷效果与压缩机功率相关联
准备:所需工具
- 功率计
- DMM
- 钳式电流表
- 秒表
- 温度计
- 湿度计
- 制冷数据表
所需数据
- 房间尺寸(测量、从图纸上获取或估算尺寸)
- 隔热厚度(使用图纸或估算)
- 墙壁、天花板和门温度(测量)
- 室外温度(测量)
- 门尺寸(估算)
- 门数量和类型(观察)
- 门打开的时间(估算)
- 灯具数量、类型、功率和运行时间
- 房间照度(用照度计测量)
分析过程:1a) 计算现有照明功率 照明负荷的简单近似方法是考虑房间中灯泡的瞬时功率损耗,乘以使用系数。这将灯泡的时间变化热通量近似为制冷系统吸收的恒定通量。
现有照明功率 统计空间中的灯具数量,并确定每个灯具的输入功率额定值,包括灯泡和镇流器。将所有灯具的输入功率加起来以计算平均功率损耗到房间中。
- 现有照明功率 = 灯具数量 x 输入瓦数 x 使用系数
1b) 确定建议的照明配置 用每瓦特发射更多流明的更高效灯泡替换现有灯泡。按效率升序排列的灯泡是
- 白炽灯
- 卤素灯
- 紧凑型荧光灯
- 荧光灯
- 汞蒸气灯
- 金属卤化物灯
- 高压钠灯
注意仅使用可以在低温区域使用的灯具。
考虑照明系统设计,以确保在减少灯具或灯泡数量的情况下照度足够。
1c) 计算建议的照明功率 选择新的照明类型和灯具数量后,计算建议的照明功率。
建议的照明功率 使用建议的灯具数量和输入墙来计算建议的照明功率。
- 建议的照明功率 = 灯具数量 x 输入瓦数 x 使用系数
1d) 确定由于高效照明造成的负荷减少
照明功率节省 从现有照明功率中减去建议的照明功率以计算照明功率节省。
- 照明功率节省 = 现有功率 - 建议功率
2a) 计算通过墙壁、地板和天花板的热量增益 热量通过冷藏室的墙壁、地板和天花板流动,这是由冷藏空间与室外空气之间的温差驱动的。您需要每个表面的尺寸和极端温度。热传递通过墙壁和隔热层的外部和内部的对流,以及通过墙壁和隔热层的传导。除非您可以全年测量温度,否则您必须使用 bin 天气数据来计算全年的热传递。在下面的计算中,仅显示平均热传递率。
计算通过每个表面的现有热量增益 考虑表面外部的辐射和对流系数,通过表面组件和隔热层的传导,最后是对流到冷空间。参考热传递文本以获取对流和辐射热传递率。
一旦所有热传递系数都被近似,计算总热传递到冷空间。通过墙壁、天花板和地板进入房间的总热传递是每个表面的各个热传递率的总和。
- 通过表面的热量增益 = 总和(热传递系数 x 面积 x 温差)
2b) 确定隔热厚度 增加隔热厚度或更换饱和隔热层将减少进入冷空间的热量增益。但是,对应该施加的隔热量存在实际限制。如果影响产品质量,通常会优先达到并保持所需的温度。合理的投资回报率也可能影响安装的隔热量。
2c) 计算建议的热量增益 使用安装的建议隔热层重新计算热传递率,并重新计算总热量增益
- 建议的表面增益 = 总和(新的热传递系数 x 面积 x 温差)
2d) 确定隔热节省 从现有表面热量增益中减去建议的表面热量增益以计算减少量。
- 隔热热量减少 = 现有表面热量增益 - 建议的表面热量增益
3a) 计算通过门的热量增益 当冷空间的门打开而没有空气或帘子时,浮力会将暖空气吸入空间。通过打开的门进行的热量增益主要是对流,除非使用帘子。除非您可以全年测量温度,否则请使用 bin 天气数据来计算全年的热传递。在下面的计算中,仅显示平均热传递率。
计算通过门的热量增益 通过门的热量增益与照明负荷类似。为了近似平均热通量通过门,估计门打开的百分比,然后计算对流进入冷却器的热传递。
- 门热量增益 = 打开时间百分比 x 计算的热传递
3b) 计算通过门的建议热量增益 为了减少通过冷空间门的热传递,请减少门打开的时间或热传递率。在门没有空气帘的情况下安装空气帘或条状帘。安装快速作用门或其他自动闭门器以减少打开时间。如上所述,使用建议的打开时间或热传递率计算通过门的建议热传递。计算通过门的建议热量增益。
使用新的打开时间百分比值,计算通过门的建议热量增益。如果安装了新的气密门,热传递率将会改变。
- 建议的门增益 = 新的打开时间百分比 x 计算的热传递
3c) 计算门节省 计算门节省。从现有热量增益中减去建议的热量增益以计算门负荷减少量。
- 门负荷减少 = 现有 - 建议的门负荷
3d) 计算总热量减少 计算照明、表面和门的总减少量。
制冷负荷的总减少量为
- 总负荷减少 = 照明减少 + 表面负荷减少 + 门负荷减少
4) 计算 COP 计算 COP
性能系数是效率的衡量标准,计算为制冷效果与压缩机功率的比率。COP 是无量纲的,因此使用以下转换系数将功率和制冷能力转换为通用单位
- COP = 制冷效果 / 压缩机功率
- 其中 1 吨制冷 = 12,000 BTU/小时
- 1 马力 = 2,546 BTU / 小时
计算压缩机功率节省 根据平均制冷负荷的降低和性能系数,计算压缩机功率的平均降低量。
- PS = TRR / COP
计算辅助功率和能源增加 安装气密门将增加系统功率,因为空气需要风机。风机使用的功率和能量取决于冷冻门的大小和所选的应用气密门。
计算成本节省 将节能乘以来自公用事业账单的能源成本以计算成本节省。
估计实施成本 实施成本是购买和安装新设备的总成本。选择新设备将是特定于工厂的。
确定投资回报率 将实施成本除以年度节省额以确定简单投资回报期。