高效节能机房是如何炼成的?
发布日期:2023-09-27 10:11:32 作者:admin 点击:564
随着中央空调公共安装行业高效智能化的发展趋势,“高效机房”被频繁提及。如今,高效机房凭借节能高效的优势,广泛应用于暖通空调和热泵行业,其后续技术的应用和发展一直受到业界的关注。
目前,我国制冷机房的能效比大多在3.0左右,而高效机房的能效比在5.0以上。因此,加快发展和应用高效机房技术,在推动我国实施“碳峰”和“碳中和”国家战略、提升建筑能效水平以及推动住宅和公共建筑节能改造方面具有重要意义。
01
什么是高效节能机房?
在满足终端冷负荷需求的前提下,可以综合考虑负荷匹配、系统能源利用合理性等因素,采用适当的控制模式和人员管理系统,合理控制系统中的设备和参数,实现系统的高能效运行。
02
高效节能机房行业标准
《高效制冷机房技术规程》T1012-20222是中国工程建设标准化协会(CECS)制定的文件。
高效空调制冷机房评价标准TCECS1100-202220-20220220
《空调冷源系统能效检测标准》TCECS549-20182019
《区域供冷供热系统技术规程》T/CECS666-20202020
03
高效机房能效等级
高效空调制冷室分为三个等级:一星级、二星级和三星级,其中三星级为**等级。一星级制冷室的能效高于区域现有机房的平均水平,二星级应为国内制冷行业的高水平,三星级应为国内外制冷行业的先进水平。
冷源系统季节能效比评价指标要求
指标
气候分区
能效等级
冷源系统季节能效比
三级
(一星)
二级
(二星)
一级
(三星)
严寒地区
≥4.2
≥4.6
≥5.3
寒冷地区
≥4.2
≥4.6
≥5.3
夏热冬冷地区
≥4.6
≥5.1
≥5.5
夏热冬暖地区
≥4.7
≥5.2
≥5.5
温和地区
≥4.2
≥4.7
≥5.3
计算公式:
冷水机组季节能耗比例评价指标要求(冷水机组制冷季节能耗占机房总能耗的比例)
指标
星级评价指标要求
一星级
二星级
三星级
冷水机组季节能耗比例
≥70%
≥75%
≥78%
高效节能机房
每个气候分区的三级能效指标值是相应气候分区有效案例的平均值,与模拟计算结果和专家经验基本一致,高于国内现行标准的相关能效系数要求,略低于国外部分标准。国外部分标准将能效比5.0作为高效空调制冷机房的能效评价要求。每个气候分区的二级能效指标是相应气候分区有效案例前四分之一的季节能效比,即只有25%左右的高效空调制冷机房将参与二星级评价。评价指标值与模拟计算结果、专家经验值和国外现行评价标准指标基本一致。每个气候分区的机房一级能效指标采用专家经验值。由于现有案例能效指标**值较高,相应案例通常为新机房,所在地区经济发展水平较高,采用能效水平较高的产品。如果采用案例指标,很容易导致参与机房的局限性,因此不采用案例的能效值作为一级能效指标值。
04
高效机房设备性能要求
①冷水机组应选用低阻力蒸发器和冷凝器,双回路设备的阻力不应超过60kPa,有条件时应采用单回程设备。
②板式换热器的阻力不宜超过50kPa。
③冷却塔采用压损小、不易堵塞的布水器,布水器与集水盘高差小的产品,风机单位风量耗电≤0.030W/(m³.h)。
④选择低阻力过滤器,常见Y型过滤器的阻力一般可达10~30kPa,应选择篮式过滤器、直角过滤器(可安装在泵入口,节省弯头)或导流过滤器。
⑤采用低阻力止回阀,蝶式止回阀阻力较大,一般为10~20kpa,应选用阻力小于3kpa的静音止回阀,有条件时也可采用集成多功能阀代替。
⑥采用低阻力能量表,机械阻力较大不宜选择,优先采用电磁或超声波。
⑦在减少不必要的阀门部件的实际设计中,通常在冷水机组入口和水泵入口设置过滤器。由于水泵与冷水机组之间的距离较短,可以考虑取消一组过滤器,只在水泵入口设置过滤器,同时保护水泵和冷水机组。
尽量不要使用静态平衡阀,应选择动态平衡电动调节阀等复合平衡阀。当水力失衡较大时,可同时使用静态平衡阀和动态平衡阀。当水力失衡较小时,建议取消静态平衡阀。
⑧选用高效水泵,并联水泵选用水泵特性曲线陡的水泵,设计条件下水泵状态点选择高效区以上,部分负荷时水泵工作点逐渐向下偏移,保证水泵在高效区运行。水泵采用全变频技术。由于冷热水流量差异较大,冷热水泵应单独设置。
05
如何降低制冷机房的管道阻力?
制冷机房的管道特点是管道长度短,但阀门管件多,总局部阻力系数大。因此,高效机房需要采取适当的措施来降低局部阻力。可采取以下措施:
①合理布置管道,减少不必要的弯头等局部阻力部件。例如,水泵和冷水机组就近布置,一一对应,直接进出连接。
②低阻力阀门管件,如用钝角弯头代替直角弯头,锐角三通代替直角三通,增加弯头的曲率半径,使用曲率半径超过1.5倍的弯头,使用顺流三通等。与标准弯头相比,局部阻力系数可降低30%以上。45°弯头较标准90°弯头可减少50%以上。钝角三通的局部阻力系数约为直角三通的1/3。
③冷冻水采用大温差小流量水系统,常规温差为5℃,大温差一般为6℃~8℃。
④冷却水采用大温差设计。对于大型工程,特别是冷却塔与制冷室距离较远的情况,如果冷却水采用5℃的常规设计温差,不利于节能。建议将冷却水温差提高到5.5℃。
⑤空调水系统的比摩阻宜控制在100~300Pa/m,室内空调末端**流速不超过1.5m/s,干管**流速不应超过2.4m/s。