火积分析在空调系统运行优化中的可行性研究

为优化空调系统运行,基于火积理论,提出空调系统火积增加极值原理,构建空调系统各部件火积损失率计算模型,并得到空调系统整体火积增加率计算模型。通过实验分别研究了在给定系统制冷量和给定系统输入功率条件下,空调系统在不同运行工况下的火积增加率,较好地验证了空调火积增加极值原理,并得到了空调系统最佳运行工况。结果表明:当系统制冷量为5 k W时,最佳运行工况为压缩机频率70 Hz,冷冻水流量0.6 kg/s,冷却水流量0.9 kg/s;当系统输入功率为2.8 k W时,最佳运行工况为压缩机频率97.9 Hz,冷冻水流量0.41 kg/s,冷却水流量1.00 kg/s。     

火积分析在空调系统运行优化中的可行性研究

为优化空调系统运行,基于火积理论,提出空调系统火积增加极值原理,构建空调系统各部件火积损失率计算模型,并得到空调系统整体火积增加率计算模型。通过实验分别研究了在给定系统制冷量和给定系统输入功率条件下,空调系统在不同运行工况下的火积增加率,较好地验证了空调火积增加极值原理,并得到了空调系统最佳运行工况。结果表明:当系统制冷量为5 k W时,最佳运行工况为压缩机频率70 Hz,冷冻水流量0.6 kg/s,冷却水流量0.9 kg/s;当系统输入功率为2.8 k W时,最佳运行工况为压缩机频率97.9 Hz,冷冻水流量0.41 kg/s,冷却水流量1.00 kg/s。     

大型公共建筑大温差空调冷水系统的能耗分析

空调水系统大温差设计是一种节能措施,了解大温差空调水系统的适应范围具有重要意义。本文基于某大型商场大温差空调冷水系统的设计,分别对冷水机组和冷冻水泵单位制冷量的能耗进行分析,结果表明该工程采用6℃/13℃的冷冻水供回水温度较常规7℃/12℃的供回水温度,单位制冷量制冷主机增加能耗0.0011k W,单位制冷量冷冻水泵减少能耗0.01k W,推算全年空调季两大耗能设备节省运行费用10.6万元。建议大温差冷冻水系统的供水温度宜为5~6℃,温差宜为7~8℃。     

采用沸石-水工质对的吸附式制冷空调系统性能试验研究

介绍一种以沸石-水作为工质对的吸附式制冷空调系统,并对其热力性能进行试验研究。循环时间840s,驱动热源为80。c的热水,流量为2.80 m3/h;冷却水进口温度为25 °C ,供冷凝器冷却水的流量为2. 7 4 m3/h,供吸附床吸附时冷却水的流量为4.27 m3/h; 冷冻水进口温度为22。c , 流量为0. 71m3/ h。试验结果显示：机组在420~840s循环周期内,制冷量范围为1679~1905W ,系统C O P的范围为0.02~0.66。     

两级蒸发对跨临界CO_2引射制冷系统影响的实验研究

两级蒸发引射制冷循环中通过二级蒸发器不仅能调节引射器出口干度还能提高系统效率。通过改变第二蒸发器冷冻水流量对两级蒸发引射制冷系统进行实验研究,并与改变引射器面积比的调控效果进行比较。结果表明:在实验工况范围内,气冷器压力、第一蒸发器压力和压缩机流量都随第二蒸发器冷冻水流量的增加而增大;而且引射器面积比越大,气冷器压力越高而蒸发器压力和压缩机流量越低。同时,系统引射系数随第二蒸发器冷冻水流量的增加而降低,而制冷量和COP则升高,尤其是在小引射系数下,系统制冷量和COP提高的更为明显。本研究为引射循环提供了另外一种良好的调控思路。     

制冷机房运行总功率的影响参数分析

为了提高制冷机房部分负荷下的运行效率,对主要参数影响制冷机房总功率的基本规律进行了研究。通过在TRNSYS软件上建立制冷机房仿真平台,以负荷率、冷冻水流量、冷冻水供水温度、冷却水流量和冷却水进水温度为参数,采用降维分析法,得到了五个参数影响制冷机房总功率的变化规律和影响程度的主次顺序。结果表明,不同参数对制冷机房总功率的影响程度不同,同一参数在不同其它参数条件下,其影响力将有所变化;不同工况下,均存在最佳冷冻水流量值和冷却水流量值使制冷机房总功率最小,且最佳流量值随工况条件而动态变化。     

一次水泵变频调速变流量系统的节能优化

以一定制冷量时冷却水泵、冷水泵和冷水机组总的能耗最小为最优化目标,选取冷却水流量率、冷水出口温度和冷水流量率为优化参数,建立了一次水泵变频调速变流量系统总能耗的优化模型,利用MATLAB(Matrix laboratory)为平台编制了数学模型解算程序；以一负荷率为80%的实际制冷系统为例进行分析,结果表明：当负荷减少时,合理减少水泵流量、降低水泵能耗可以使空调系统的运行费用大大降低。     

水冷式冷水机组大温差运行特性试验

在冷冻水大温差、冷却水大温差、冷冻水和冷却水同时大温差3种条件下,对按照国家标准名义工况设计制作的水冷式冷水机组试验样机进行测试。结果表明,在保持制冷量不变(相当于空调冷负荷一定)情况下,冷冻水大温差对冷冻水进、出水温度影响明显,对机组性能系数、压缩机排气温度、机组冷凝压力影响不明显;冷却水大温差时,冷冻水进、出水温度略有升高、机组性能系数明显降低、压缩机排气温度和机组冷凝压力明显升高;冷冻水和冷却水均大温差时,对以上参数的影响为冷冻水和冷却水分别大温差影响的叠加。     

低频率下电子膨胀阀调节对制冷系统性能的影响

以R32变制冷剂流量制冷系统实验装置为研究对象,通过改变变频压缩机频率和电子膨胀阀开度,对低频率下电子膨胀阀调节对系统性能的影响进行了实验分析。研究结果表明:1)系统制冷量和质量流量在各频率下变化规律相同;2)当控制蒸发器出口过热度在2 K附近时,低频率范围(25~35 Hz)内存在一个最佳频率点,与其他各频率相比,其系统COP最高;3)低频率下压缩机在过热度0 K附近极少量的吸气带液就会对系统性能造成严重影响,这在实际运行中需要极力避免;4)低频率下(25~35 Hz)控制过热度从0 K变为10 K,电子膨胀阀调节区间为4%~9%,而高频率下(40~50 Hz)调节区间为15%~23%,提高冷冻水温度可以有效改善低频下电子膨胀阀的调节性能。以上结论可以推广到其他变制冷剂流量系统,如变频热泵空调和汽车空调等。     

小型双蒸发温度冷/热水机组的运行调节特性实验

本文针对中小型住宅办公建筑在温湿度独立控制方面存在的不足,建立了一套基于双蒸发温度的新型冷/热水机组。实验研究了在改变压缩机频率（30～80 Hz）及高温与低温侧电子膨胀阀（EEV1、EEV2）开度（80%～100%、10%～50%）工况下系统的运行情况,记录供回水温度以及冷冻水流量并对高低温侧冷量进行分析,从而研究该冷/热水机组的运行调节特性。结果表明：变频制冷和制热工况下,机组制冷（制热）量均与压缩机频率呈正比关系;制冷工况下,当EEV2开度小于30%时,随着EEV1开度的增大,机组高低温侧制冷量和总制冷量呈下降趋势;EEV1开度固定时,随着EEV2开度的增大,机组高温侧制冷量基本保持恒定,低温侧制冷量和总制冷量呈先上升后下降的趋势,在EEV2开度约为30%时出现最大值,此时机组的除湿能力也达到最大。     

半集中式空调水循环系统的运行分析与节能

空调水循环系统中,循环水泵的功耗较大。一般情况下,水泵与电动式制冷机功耗比大约为1：4,所以必须重视冬夏两季空调运行期,对在热负荷高峰、非高峰值时的水泵运行工况进行分析研究。在设计安装空调系统冷冻水环路时,可根据具体情况综合考虑,配置闭式变水量系统。以便在系统运行操作中,可根据冬夏两季空调系统运行期热负荷高峰、非高峰值的不同变化,灵活操控循环水泵运行的台数,使水泵在高效率区工作,达到节能效果。     

Performance characteristics of a combined air conditioner and refrigerator system interconnected via an intercooler

Convenience stores and supermarkets are equipped with air conditioner and refrigeration/freezer systems that are independently operated; these systems consume approximately 50%–60% of the total electric power used by the convenience store or supermarket. In this study, a combined system that can recover the condensation heat of the refrigeration system into the air conditioner using an intercooler is developed. Experimental investigations are conducted in order to investigate the performance characteristics of the combined system. Then, the proposed combined system is installed in a convenience store and operated for one year in order to measure the annual power consumption in a real environment. The proposed combined system exhibits an increase in the operation ratio, a reduction in defrosting operations, and a 32% reduction in the annual electric power consumption. The intercooler contributes to the reduction in power consumption, as does the use of a variable speed compressor. It is also found that the flow rate of the intercooler should be optimized when the air conditioning system is operated in the cooling mode.     

制冷压缩机机壳散热研究

许多机房专用空调的制冷压缩机置于室内机的机壳内,用回风冷却制冷压缩机,良好的冷却对于延长制冷压缩机的寿命非常有利,但是,会增大空调房间的冷负荷,制冷系统的能耗增大。本文研究了与制冷压缩机机壳散热有关的因素,计算了全封闭蜗旋压缩机机壳散热量,分析了机壳散热量与压缩机制冷量之间的关系和制冷压缩机置于室内与室外的利弊。     

循环风量对新型家用半导体纯净水机系统性能的影响

针对目前家用净水机需要频繁清洗和更换滤芯的问题,本文提出并搭建了一种利用半导体珀尔贴效应和空气增湿去湿原理相结合的家用净水系统,实验研究了循环风量对系统运行工况、功耗、单位时间产水量和单位能耗产水量的影响。实验结果表明：随着循环风量的增加,半导体冷热端温度逐渐下降,冷热端温差略有下降,系统制冷量、半导体功耗和制冷性能系数(COP)逐渐上升。当循环风量为100 m3/h,单位时间产水量和单位能耗产水量达到峰值,分别为345 g/h、459 g/(kW?h)。系统所制取水的卫生指标(TDS＜3 mg/L)符合国家饮用水标准,系统日产水量(＞7.2 L/d)满足一般家庭饮水需求。     

Optimal design of an absorption chilled water storage air conditioning system driven by waste heat

In order to meet both economic and energy requirements, this study has proposed an optimal design to minimize the sum of the initial and operation energy costs for a 1200 refrigeration ton chiller and 12 water storage tanks in an absorption chilled water storage air conditioning system. Various power consumption calculation methods for the main devices are included to predict the performance of this equipment under different operating conditions. In addition, the performance curves of the water storage tank under the storage and discharge modes are calculated using Fluent software. The article uses five control strategies for a cooling tower along with three hot water inlet temperatures of a generator to simulate the optimal design of a system. The results show that the least power (10,336 kWh) is consumed when the cooling tower’s outlet temperature is 32°C and the generator’s inlet hot water temperature is 105°C.     

基于天牛须-粒子群优化算法的大型中央空调系统节能控制

大型公共建筑中央空调系统送风末端数量多,负荷需求变化大,常用的控制方法虽能满足末端需求,却存在能耗巨大的问题。为此本文构建了一个空调系统送风和冷冻水系统的优化控制模型,以系统能耗为优化目标,使用天牛须搜索-粒子群优化（BAS-PSO）混合算法求解该问题,提高系统节能率,改善了传统PSO的缺陷。同时将该模型用于上海市某公共建筑集中式空调系统的空气调节子系统进行优化控制,结果表明：BAS-PSO与原有控制方案——定送风温度控制相比,最大节能量达252.02 kW,节能率为20%,而现场测试显示,使用该优化控制能在负荷率为0.55时达到14.6%的节能率,节能153.15 kW,证明了该优化控制模型及优化算法有可靠的应用前景。     

数据中心用蒸发冷却（凝）空调机组的设计及试验分析

本文提出一种新型数据中心用蒸发冷却(凝)空调机组,将蒸发冷却、蒸发冷凝、机械制冷技术三者结合,加大了自然冷源的应用时间。阐述其运行模式,并结合数据中心机房特点,介绍适合数据中心机房的机组运行模式。设计一台风量为20000 m 3/h的试验样机,并通过调节喷淋水流量,对其各功能段最佳性能进行了测定,得出该机组直接蒸发冷却段在水气比为0.37时,效率为97.22%;间接蒸发冷却段在水气比为0.28时,效率为62.98%。对其在乌鲁木齐、兰州、西安、上海4个典型城市的适应性分区进行了分析,并以新疆某数据中心为例,对比分析其年耗电量,采用该蒸发冷却(凝)空调机组年节电率为51.4%。     

液氦温区脉管制冷机的优化实验

研制了一台用作德国国家标准局 (PTB)约瑟夫森效应 (JosephsonEf fect) 1V电压标准冷却系统的二级脉管制冷机。其设计要求在 4 2K提供 1 0 0mW左右制冷量 ,并同时冷却 70K左右的冷屏。采用额定功率为 1 8kW的氦压缩机驱动脉管制冷机 ,在不同制冷量负荷条件下分别对其进行了优化。初步实验结果表明 ,在输入功率 1 8kW的情况下 ,该制冷机最低制冷温度达 2 8K ,4 2K制冷量最大达 1 90mW ,制冷系数达 1 0 6× 1 0 4,火用效率最高达 1 1 3% ,可以充分满足冷却电压标准芯片的需要。此外 ,还与用 6kW压缩机驱动同一制冷机的实验结果进行了比较。     

制冷压缩机输气量调节方法探讨

制冷压缩机是制冷系统的关键部件之一,它工作性能的好坏直接决定了制冷系统能耗的高低。对于运行中的制冷系统,外界负荷的变化要求压缩机的产冷量也要随之调节,以保证供需平衡,同时也节省了能量。分析了改变压缩机制冷量的各种输气量调节方法,对于不同类型的压缩机,应用在不同场合时,其选择输气量的调节方式是不同的,尤其对于能耗较大的冷冻和空调用冷场合。正确选择压缩机输气量的调节方法对于降低系统的能耗和提高系统的使用寿命是非常重要的。     

大温差空气处理机组表冷器换热能力优化设计及实验验证

冷冻水系统大温差设计对空调系统节能具有重要意义。配套使用空气处理机组也需采用大温差设计,达到节能效果,本文在空气处理机组换热机理的理论基础上,分析了冷冻水大温差对空气处理设备换热性能的影响。通过优化表冷器管形、回路等方法,采用焓差法实验对比了大温差工况下不同管形、不同回路、不同翅片片距等对表冷器性能的影响,在相同换热截面下,大温差空气处理机组较常规机组能耗降低约20%,并在此基础上,提出了大温差表冷器优选结构方案,采用高效内齿形换热管,4排高效换热管可与6排光管表冷器达到相同冷风比,且整机能耗低约5%,为大温差设计的应用和实践提供借鉴和参考。