冷水機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行管理解析
冷水機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行管理?
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高，人民文化生活的改善，空氣調(diào)節(jié)在我國的應(yīng)用日趨廣泛。空調(diào)的耗能量越來越大．怎樣在空調(diào)系統(tǒng)的操作、運(yùn)行與管理中節(jié)能．是擺在從事這一工作的人員面前的一個重大課題。要使空調(diào)冷水機(jī)組的工作做到節(jié)能，操作人員要了解機(jī)組及整個空調(diào)系統(tǒng)的工作原理和適應(yīng)機(jī)組特點(diǎn)的操作程序．嚴(yán)格按制冷機(jī)組的使用說明書操作，保證機(jī)組的安全運(yùn)行。
要做好空調(diào)的節(jié)能
首先就必須糾正各種誤操作。誤操作比較普遍的是對冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷卻塔系統(tǒng)的操作下面就冷水機(jī)組運(yùn)行與管理中的節(jié)能分四個同題進(jìn)行闡述：
1、冷凍水系統(tǒng)的操作
“空調(diào)用冷水機(jī)組一般是在標(biāo)準(zhǔn)工況所規(guī)定的冷水回水溫度12℃，供水溫度7 ℃，溫差為5℃的條件下運(yùn)行的。對于同臺冷水機(jī)組來說，其運(yùn)行條件不變，外界負(fù)荷一定的情況下，冷水機(jī)組的制冷量是一定的。此時．通過蒸發(fā)器的冷水流量與供、回水溫差成反比，即冷水流量越大，溫差越??；反之．流量越小，溫差越大所以，冷水機(jī)組工況規(guī)定冷水供回水溫差5 ℃，這實(shí)際上是規(guī)定了機(jī)組的冷水流量。這種冷水流量的控制就表現(xiàn)為控制水通過蒸發(fā)器的壓力降在標(biāo)準(zhǔn)工況下，蒸發(fā)器上冷水供回水壓降調(diào)定為49kPa (0．5 kg／cm ) 。
在冷凍水系統(tǒng)的實(shí)際操作中，往往存在著以下幾種誤操作：
(1)、一些空調(diào)主機(jī)房的操作人員開機(jī)時未嚴(yán)格按照機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)冷凍水進(jìn)出水壓力降．往往調(diào)得高于運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)壓力降過高時．不是關(guān)小冷水泵出水閥．而是采取打開另一臺不運(yùn)行機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)出水閥．將過多的水從另一臺機(jī)組蒸發(fā)器放走．以降低壓力降，導(dǎo)致人為增加冷水泵的運(yùn)行電流，造成電的浪費(fèi)。
(2)、開機(jī)時．未先將不開機(jī)組蒸發(fā)器上的進(jìn)出水閥關(guān)閉，造成一部分冷水從不開的機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)流走，影響工作狀態(tài)下機(jī)組的制冷效果。
為了說明這個問題．下面就以兩臺機(jī)組(分別簡稱為A機(jī)和B機(jī))為例，談?wù)勥@種誤操作的危害若A機(jī)開啟，B機(jī)不開．A、B兩機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)出水閥均打開。
此時，設(shè)滿足A機(jī)蒸發(fā)器冷凍水進(jìn)出水壓力降49 kPa(0．5 kg／cm )的流水量為100kg／s 由于A、B機(jī)蒸發(fā)器均有水流經(jīng)過，理論上流經(jīng)A機(jī)蒸發(fā)器的冷凍水只有50 kg／s，另50 kg／s從B機(jī)蒸發(fā)器流走。實(shí)際上只有流經(jīng)A機(jī)蒸發(fā)器的50 kg／s冷凍水被制冷機(jī)降溫經(jīng)降溫和未降溫的各50 kg／s冷凍水在出水總管匯合后，水溫必定比從A機(jī)送出的冷凍水溫高由于這種誤操作人為產(chǎn)生的已升溫的冷凍出水．送至各用冷場合后．其制冷效果必然降低。 這種誤操作人為地減少了機(jī)組的制冷量，難以滿足各用冷場合的要求。同時，由于流經(jīng)A機(jī)蒸發(fā)器的水量減少了，A機(jī)出水溫度自然會低一些，往往給操作人員帶來錯覺，認(rèn)為機(jī)組的制冷效果不錯．實(shí)際上回水溫度上升．必然延長機(jī)組的運(yùn)行時間。主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等設(shè)備加在一起算，浪費(fèi)電相當(dāng)嚴(yán)重(蒸發(fā)器進(jìn)出水溫差大，是由于水的流量小引起的)。
(3)、上一項(xiàng)誤操作出現(xiàn)后．A機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)出水壓力降肯定會減小。有的操作人員不是將B機(jī)蒸發(fā)器的進(jìn)水閥關(guān)閉，加大A機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)出水壓力降．而是錯上加錯，采取增開一臺冷水泵的方法解決增開水泵后，雖然提高了A機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)出水壓力降．但增開冷水泵完全沒有必要，這等于是二臺冷水泵對二臺蒸發(fā)器工作，純粹是浪費(fèi)。
以上三種誤操作．在深圳及廣東其它地方均有發(fā)現(xiàn)，主要原因是：
(1)、操作人員不了解機(jī)組的運(yùn)行原理，僅僅滿足于能開啟主機(jī)就行。
(2)、操作人員怕麻煩，不愿去調(diào)節(jié)水閥，怎么方便就怎么操作(有的機(jī)房位置小，水閥安裝在高空，水閥閥桿長，旋轉(zhuǎn)圈數(shù)多．操作起來不方便)
(3)、有的操作人員甚至管理人員誤認(rèn)為增加冷凍水壓就必然增加制冷量冷凍水系統(tǒng)正確的操作方法是：
(1)、開機(jī)前關(guān)閉不運(yùn)行機(jī)組的冷凍水進(jìn)水閥，防止竄水現(xiàn)象發(fā)生。
(2)、打開需運(yùn)行機(jī)組蒸發(fā)器上的進(jìn)出水閥，開啟相應(yīng)的冷凍水泵，將蒸發(fā)器進(jìn)出水壓力降調(diào)至49kPa(0．5 kg／cm )左右(可根據(jù)機(jī)房的實(shí)際設(shè)計(jì)壓力降調(diào)節(jié)，一般以能克服管路中的阻力為基礎(chǔ)，盡量降低壓力降，以減少水泵的耗電量)。
(3)、若水泵啟動后．發(fā)現(xiàn)進(jìn)出水壓力表指針擺動太大，說明冷凍水系統(tǒng)有空氣．需排氣后待壓力表指示正常才能繼續(xù)下一步的操作。
(4)操作中無論開幾臺機(jī)組，均是一臺冷凍水泵對一臺機(jī)組(匹配要一樣)。
2、冷卻水系統(tǒng)的操作
對于一臺正在運(yùn)行的冷水機(jī)組．環(huán)境條件，負(fù)荷都已成為定值這時，冷凝熱負(fù)荷也為定值。規(guī)定進(jìn)、出水溫差為5 ℃，冷卻水量必然也為一定值而且該流量與進(jìn)出水溫差成反比。所以，冷水機(jī)組的運(yùn)行．只要規(guī)定冷卻水的進(jìn)出水溫差就行了這個流量通常用進(jìn)、出冷凝器的冷卻水壓力降來控制。在標(biāo)準(zhǔn)工況下．冷凝器進(jìn)出水壓力降調(diào)定為68．6 kPa(0、7kg／cm：) 。
在冷卻水系統(tǒng)的實(shí)際操作中，往往存在著以下幾種誤操作：
(1)、開機(jī)前未將不需要開啟的機(jī)組上冷凝器的進(jìn)水閥關(guān)閉造成竄水。一部分冷卻回水從不開機(jī)組冷凝器中流走，減少了正在運(yùn)行機(jī)組冷凝器內(nèi)的冷卻水流量，造成冷凝壓力上升．主機(jī)的運(yùn)行電流增加．機(jī)組的制冷量下降，嚴(yán)重的還會使機(jī)組停止運(yùn)行．既浪費(fèi)電，又降低了制冷效果，還容易損壞設(shè)備。
(2)、由于上一項(xiàng)誤操作，主機(jī)的冷凝壓力和冷卻水出水溫度升高。給操作人員造成誤判斷．誤認(rèn)為是冷卻水量不夠而開大冷凝器進(jìn)水閥和冷卻水泵出水閥，有的還增開冷卻塔風(fēng)機(jī)，造成水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)耗電增加
(3)、更有甚者，盲目地去增開一臺冷卻水泵。雖然增開冷卻水泵的確可降低冷卻水溫和冷凝壓力，但畢竟一臺水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的電能白白浪費(fèi)掉了
因而是錯上加錯冷卻水系統(tǒng)正確的操作方法是：
(1)、開機(jī)前將不需運(yùn)行機(jī)組冷凝器進(jìn)水閥關(guān)閉．防止竄水。
(2)、打開將要運(yùn)行機(jī)組冷凝器上的進(jìn)出水閥(一般出水閥常開，進(jìn)水閥根據(jù)需要開、關(guān)。冷凝器、蒸發(fā)器都一樣)開啟相應(yīng)的冷卻水泵．調(diào)整冷凝器進(jìn)、出水壓力降至68．6kPa (0．7 kg／cm：)左右(壓力降以能克服管路阻力為原則．低一些節(jié)電效果更佳)。
(3)若冷凝器進(jìn)出水壓力表指針擺動過大，說明冷卻水系統(tǒng)有空氣．需排空氣待壓力表指示正常后繼續(xù)下一步操作。
(4)操作中，無論開幾臺機(jī)組，均是一臺冷卻水泵對一臺主機(jī)(匹配要一樣)。
3、冷卻塔系統(tǒng)的操作
冷卻塔系統(tǒng)的誤操作分進(jìn)出冷卻塔冷卻水的操作與冷卻塔風(fēng)機(jī)的操作。
大家都知道，冷水機(jī)組開機(jī)時，主機(jī)負(fù)荷大，冷凝壓力高，故一般操作大都采取開一臺機(jī)組時開二臺冷卻塔風(fēng)機(jī)的做法(即多開一臺冷卻塔風(fēng)機(jī))待機(jī)組負(fù)荷降低后．再關(guān)一臺冷卻塔風(fēng)機(jī)，這種做法本無可非議．問題出在關(guān)冷卻塔風(fēng)機(jī)以后的操作沒有跟上．造成浪費(fèi)。
下面以A、B兩臺冷卻塔為例來說明這個問題：
冷水機(jī)組的冷凍水泵．冷卻水泵．冷卻塔及冷卻塔風(fēng)機(jī)，都是根據(jù)設(shè)計(jì)來匹配的本來一對一均能正常運(yùn)行，為了盡快降低主機(jī)負(fù)荷，臨時增開一臺冷卻塔風(fēng)機(jī)，確是一項(xiàng)行之有效的辦法。其實(shí)際操作及誤操作情況分析如下：
設(shè)冷卻水滿足68、6kPa(0．7 kg／cm )壓力降的流量為120 kg／s，A、B兩臺冷卻塔及風(fēng)機(jī)同時工作。理論上進(jìn)出A、B塔的水量各為6O kg／s，其實(shí)際出水溫度一般比用1臺冷卻塔風(fēng)機(jī)工作時的水溫低2 ℃左右。當(dāng)主機(jī)負(fù)荷降低后．再開兩臺冷卻塔風(fēng)機(jī)已是浪費(fèi)．故關(guān)B冷卻塔風(fēng)機(jī)。問題在于關(guān)B塔風(fēng)機(jī)后，B塔的進(jìn)出水閥沒有關(guān)閉，造成60 kg／s的冷卻水未被風(fēng)機(jī)冷卻。B塔未被冷卻的60 kg／s水與A塔經(jīng)冷卻的60 kg／s水匯合后，進(jìn)人冷凝器，其水溫反而比單獨(dú)開A塔(指關(guān)閉B塔流水．120 kg／s水全部從A塔經(jīng)過)要高2 ℃左右，而且這種狀態(tài)一直要到機(jī)組停止運(yùn)行時為止冷卻水溫的升高必然導(dǎo)致冷凝壓力的升高．主機(jī)耗電的增加，機(jī)組制冷量的下降。
大多數(shù)的空調(diào)機(jī)操作人員對冷卻塔的操作都是把所有冷卻塔進(jìn)出水閥全部打開．而冷卻塔風(fēng)機(jī)根據(jù)需要而開、停。人們往往注意的是冷卻塔風(fēng)機(jī)的耗電．而忽視了冷卻水溫的提高而惡化了機(jī)組運(yùn)行條件，造成長時間的電的浪費(fèi)究其原因主要有以下幾點(diǎn)：
(1)冷卻塔一般安裝在房頂或遠(yuǎn)離主機(jī)房的地方，操作起來不方便。
(2)調(diào)節(jié)冷卻塔托水盤的水位較麻煩，費(fèi)時間。
(3)相當(dāng)一部分操作人員沒有考慮節(jié)能方面的問題，而只考慮冷卻塔的正常運(yùn)行。
冷卻塔雖然是空調(diào)制冷系統(tǒng)中的附屬設(shè)備，但它卻擔(dān)負(fù)著散發(fā)整個系統(tǒng)所吸收的總熱量的重要任務(wù)因此，對冷卻塔的操作正確與否，直接關(guān)系到整個空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果和節(jié)能。由于以上談到的冷卻塔的誤操作比較普遍．并且從開機(jī)到關(guān)機(jī)的整個過程都存在，所以其危害極大，應(yīng)引起有關(guān)操作人員和管理人員的高度重視。
冷卻塔正確的操作方法和要求是：
(1)冷卻塔的使用臺數(shù)與機(jī)組的開啟臺數(shù)相匹配。
(2)關(guān)閉不開風(fēng)機(jī)的冷卻塔的進(jìn)、出水閥，防止冷卻水在不使用的塔中流過。
(3)臨時增開的冷卻塔風(fēng)機(jī)．在關(guān)掉該風(fēng)機(jī)后，千萬不要忘記關(guān)閉該塔的進(jìn)、出水閥，
(4)每班開機(jī)后均要檢查冷卻塔的運(yùn)行情況．發(fā)現(xiàn)未開風(fēng)機(jī)的冷卻塔有冷卻水經(jīng)過．都要及時關(guān)閉該塔進(jìn)出水閥，將托水盤水位調(diào)節(jié)好空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器、蒸發(fā)器、冷卻塔進(jìn)水閥，有的機(jī)組裝有電動閥，但電動閥容易出故障、失靈．故應(yīng)加強(qiáng)檢查．確保系統(tǒng)正常、正確運(yùn)行制冷過程實(shí)際上是一個熱交換過程。冷水機(jī)組的熱交換較之窗式、分體式、柜式空調(diào)復(fù)雜，前者為間接制冷，后者為直接制冷。冷水機(jī)組的熱交換有四個過程：
(1)冷凍水與用冷場合空氣的熱交換。
(2)冷凍水與機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的熱交換。
(3)冷卻水與冷凝器制冷劑的熱交換。
(4)冷卻水在冷卻塔中與空氣的熱交換
這四個熱交換過程都離不開水
可見水在冷水機(jī)組工作中的重要性，要研究冷水機(jī)組的節(jié)能．必然離不開對水流的研究現(xiàn)代空調(diào)設(shè)備的自動化程度比較高，樓宇自動化的出現(xiàn)往往使人們誤認(rèn)為空調(diào)的正常運(yùn)行與節(jié)能完全可以依賴自動化控制，但人們往往忽視了一點(diǎn)：
就冷水機(jī)組而言，目前的空調(diào)技術(shù)還未能將冷凍水、冷卻水的流量及其壓力降完全納入自動控制系統(tǒng)(包括變頻調(diào)速的冷水機(jī)組)，控制冷凍水、冷卻水的壓力降還需由人工來調(diào)節(jié)微電腦控制中心雖然可“從水流開關(guān)信號作為數(shù)字量輸入，溫度和壓力信號作為模擬量輸入” ，但水流開關(guān)僅僅可控制機(jī)組的啟動和停止(起保護(hù)作用)而不能控制水的流量和壓力降。溫度信號及壓力信號均只對機(jī)組起安全保護(hù)作用一句話，目前的微電腦控制中心．只能控制機(jī)組的正常運(yùn)行，起安全保護(hù)作用，方便操作和維修。不能控制冷凍水、冷卻水的流量和壓力降，不能為機(jī)組提供最佳、最節(jié)能的運(yùn)行條件。正是由于人們忽視了冷水機(jī)組的誤操作，進(jìn)而人為地增加了機(jī)組的運(yùn)行費(fèi)用，造成不應(yīng)有的損失。
只要糾正了以上誤操作，就可大大減少電和設(shè)備的消耗，達(dá)到節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的目的，一般可節(jié)約電費(fèi)lO％ 左右，有的機(jī)房甚至更高，制冷量大，機(jī)組臺數(shù)多的機(jī)房，其節(jié)能的潛力更大。
4、怎樣在管理中節(jié)能
節(jié)能的方法有很多，除操作外，還有管理的問題。
(1)夏季早晨室外氣溫較低，同時空氣新鮮而室內(nèi)氣溫較高，可利用空調(diào)新風(fēng)機(jī)及消防排煙系統(tǒng)抽、送風(fēng)約一刻鐘。這種做法有以下好處：
① 開機(jī)前可降低室溫，減少主機(jī)負(fù)荷。
② 使室內(nèi)空氣質(zhì)量提高。
③ 檢查排煙系統(tǒng)是否正常，對消防工作有利。
(2)隨時掌握各用冷場合的具體情況，適時開、停有關(guān)風(fēng)柜、風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備，減少系坑熱負(fù)荷，實(shí)際上可降低機(jī)組的耗電量和末端設(shè)備的耗電量。
(3)根據(jù)氣溫的變化和用冷場合的變化，適時增開或關(guān)、停冷水機(jī)組，在滿足空調(diào)需求的前提下，盡量少開機(jī)組和減少機(jī)組的運(yùn)行時間(有樓宇自動化的空調(diào)系統(tǒng)畢竟不多，大多數(shù)機(jī)房還得靠人工去調(diào)節(jié))。
(4)摸清整個用冷場合的實(shí)際情況，掌握最佳的開、停機(jī)時問，尤其是用冷凍水泵打循環(huán)水的時間，各系統(tǒng)的情況不同，其時間的掌握也不同。
(5)勤巡查．注意各通往室外門窗的關(guān)閉，防止漏冷和室外熱空氣的侵入。尤其對大門朝南的建筑更要想辦法防止熱空氣進(jìn)入(因夏季南風(fēng)多)
(6)夏季每日下午4時為氣溫較高時，此時應(yīng)密切注意機(jī)組的運(yùn)行情況．及時調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行，不要等到室內(nèi)溫度明顯上升，熱負(fù)荷過大才來增開機(jī)組．這樣易損壞設(shè)備，同時增加能耗。增開機(jī)組后，要注意觀察，當(dāng)冷凍水回水溫度降到一定程度時，立即關(guān)閉增開的機(jī)組(包括相應(yīng)的冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)及其進(jìn)出水閥)，防止電的浪費(fèi)離心式機(jī)組更應(yīng)注意低負(fù)荷喘振。
晚上7～9時，商場、娛樂場所等地方熱負(fù)荷也較大，主要因?yàn)樘旌诓痪?，白天太陽幅射在地表，外墻的熱量散發(fā)，以及顧客、游人的增多，導(dǎo)致用冷場合溫度升高，此時也應(yīng)適時調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行。
(7)重視冷凍水、冷卻水的水質(zhì)，抓好水處理工作。經(jīng)常檢查、督促水處理公司的工作，保證冷凝器、蒸發(fā)器內(nèi)不結(jié)垢，無污物，以免影響冷凝器、蒸發(fā)器的熱交換效果，增加主機(jī)的耗電量。
(8)經(jīng)常注意中央和當(dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)，對每日的氣溫變化情況心中有數(shù)，有的放矢地開展空調(diào)工作，沿海經(jīng)常有臺風(fēng)的地方．更要注意氣候的變化．及時調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行．適時關(guān)、停機(jī)組，減少電的消耗。
要落實(shí)以上各項(xiàng)措施，管理人員要加強(qiáng)空調(diào)制冷理論和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和提高，以保證機(jī)組的正常運(yùn)行和設(shè)備的使用效率，才能在節(jié)能中有所作為。特別是對于國外進(jìn)口的中央空調(diào)設(shè)備，由于自動化程度高，容易使人產(chǎn)生錯覺，似乎有微電腦控制中心控制，只要按按電鈕就可順利操作，從而忽視了節(jié)能操作技術(shù)的學(xué)習(xí)和提高，這應(yīng)引起充分的重視。
中國已加入世界貿(mào)易組織，各行各業(yè)的競爭將更加激烈市場經(jīng)濟(jì)是高效率的經(jīng)濟(jì)，空調(diào)行業(yè)要實(shí)現(xiàn)高效率，離不開節(jié)能，綜上所述，中央空調(diào)冷水機(jī)組的節(jié)能是大有文章可做的。