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节能参考/制冷/建议/降低排气压力

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压缩机功率随着压缩机两侧的压差降低而降低。当室外温度低于现有接近温度时,降低最小冷凝温度设定点以节省能源。

何时应用

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当最小冷凝压力设定导致冷凝温度(缺失的词)低于80华氏度时。下表显示了该温度下常用制冷剂的相应饱和压力。表中给出的表压假设大气压为14.7 psia。

饱和冷凝压力(psig)

  • R-12
    • 60华氏度:57.6
    • 80华氏度:84.0
    • 100华氏度:117.0
  • R-22
    • 60华氏度:101.7
    • 80华氏度:143.7
    • 100华氏度:196.0
  • R-134A
    • 60华氏度:57.4
    • 80华氏度:86.7
    • 100华氏度:124.1
  • R502
    • 60华氏度:116.
    • 80华氏度:161.2
    • 100华氏度:216.2
  • 氨(R-717)
    • 60华氏度:92.4
    • 80华氏度:138.4
    • 100华氏度:197.3

关键工程概念

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  • 压缩机功率随着压缩比的增加而增加。
  • 压缩比 (CR) 由冷凝压力 (pd) 和吸气压力 (ps) 决定;CR = pd / ps。
  • 降低最小冷凝压力/温度设定值以降低压缩比和压缩机功率。
  • 冷凝风机能耗将增加以维持冷凝温度的降低。风机能耗增加通常约占压缩机节能的10-30%。
  • 接近温度差是相对于蒸发式冷凝器的湿球温度和相对于风冷机组的干球温度来测量的。由于蒸发冷却效应,湿球温度低于干球温度。

所需工具

  • 温度计
  • 功率计
  • DMM
  • 钳式电流表
  • 制冷数据表

所需数据

  • 最小冷凝温度 (Tm) - (来自冷凝风机设定点、压力表或压缩机显示)
  • 压缩机功率 (CP) - (直接测量或电压和电流)
  • 总风机功率 (FP) - (直接测量或电压和电流)
  • 湿球温度和干球温度
  • 冷凝接近温度差(最小约10华氏度) - (所有冷凝风机开启时测量)

分析过程

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1) 选择目标最小排气压力降低冷凝压力可以节省能源,但最小冷凝压力受系统要求限制。建议设备操作员以两种方式之一设定可实现的最小冷凝压力;要么通过缓慢降低压力进行实验并观察反应,要么参考制造商的规格。

膨胀阀需要最小的压差才能正常工作。如果排气压力不足,可能会限制制冷剂通过膨胀阀的循环,包括用于压缩机冷却的液体喷射膨胀阀,系统将无法正常工作,如果冷凝压力过低,压缩机将无法得到适当的冷却。最小冷凝温度通常可以达到60华氏度。

有时需要对系统进行修改才能降低冷凝压力。以下是一些常见问题和解决方案

  • 系统压降限制最小冷凝压力。

问题:除非通过膨胀阀的制冷剂是液体,否则膨胀阀将无法正常工作。如果系统压降过大导致冷凝器后出现闪蒸气,则冷凝压力将上升,直到将液体输送到阀门。

解决方案:使用离心泵或吸气气体在冷凝器后对液体制冷剂进行过冷。过冷是通过增加液体压力来实现的。打开针阀,更换孔板或阀门以增加流量。这些更换通常比压缩机的节约成本低得多。

  • 液体喷射油冷却限制最小冷凝压力。

问题:注入压缩机(用于冷却)的制冷剂通过膨胀阀。如果排气压力不足,膨胀阀将无法正常工作,压缩机将无法得到充分冷却。

解决方案:参考建议#3,热虹吸油冷却。另一种选择是在液体喷射管线中安装离心泵。这将不会像热虹吸冷却那样节省能量,但会比更高的平均冷凝压力更好。

  • 冷凝器尺寸不足限制冷凝压力

问题:冷凝器上的热传递取决于温差、物理确定的系数和热传递表面积。较小的面积需要较大的温差。

解决方案:安装更多冷凝器以增加冷凝表面积并降低最小接近温差。一般来说,冷凝器的成本低于压缩机的节约成本,并且系统在炎热的天气下性能更好。

2) 计算冷凝风机使用系数当最小冷凝压力降低时,冷凝风机将运行更长时间或以更高的容量运行。这被称为风机使用系数增加。利用箱体数据对风机使用系数随最小压力降低而增加的情况进行建模。使用第5节“功率与能耗,冷凝风机使用系数”中的公式,计算风机在现有条件和拟议条件下的使用系数。

3) 计算冷凝风机能耗计算现有条件和拟议条件下的风机能耗。参考第5节“功率与能耗,冷凝风机使用系数,冷凝风机能耗”中根据策略的适当计算框。

4) 计算风机能耗增加排气压力降低会增加风机运行时间。由于平均接近温差(冷却介质与较低冷凝温度之间的温差)降低,因此需要更大的总传热系数。

风机总增加量如下计算

  • 风机能耗增加 = 拟议的风机能耗 - 现有风机能耗
  • FEI = FEproposed - FEexisting

5) 计算压缩机节能保守估计冷凝温度每降低一度,压缩机功率下降1%。您也可以根据压缩机制造商的规格计算冷凝温度降低时的压缩机功率下降。我们不计算需求节约,因为在炎热的天气里峰值需求不会发生变化。显示的计算适用于简单循环。

针对每个箱体温度计算现有和拟议的冷凝温度。请记住,在最大制冷负荷时,冷凝温度永远不能比最小接近温差 (MATD) 更接近环境温度。冷凝温度 (CT) 将在环境温度以上 MATD 处漂浮,直到达到最小冷凝温度 (Tm)。

  • 冷凝温度 = 箱体温度 + 接近温差

计算每个箱体温度的压缩机节能。估计冷凝温度 (Tm) 每降低一度,功率节约1%(范围为0.5%-1.5%)。

  • 节能百分比 = (冷凝温度变化)x 1% x 箱体小时 x 运行小时 / 总箱体小时

通过将箱体节能的总和乘以现有压缩机能耗 (CE),计算出总压缩机节能 (CES)。

  • 压缩机节能 = 压缩机能耗 x (节能百分比之和)

6) 计算成本节约使用电费单上的能耗成本和节能计算成本节约。总节约等于压缩机节能减去风机能耗增加。

7) 估算实施成本更改冷凝器上的压力设定基本上没有实施成本。如果需要对系统进行修改,请考虑购买和安装成本。修改可能包括增加更多冷凝能力以降低最小接近温差、新泵或热虹吸油冷却。

8简单投资回收期是实施成本除以年度成本节约。由于我们只估计节约,因此我们在期间内忽略了利息、升级和折现率的影响。对于较短的投资回收期,这些影响很小。

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