上海暖通舒适系统展

2024上海国际暖通空调与舒适系统展览会

COMFORTECO CHINA 2024

2024年6月3-5日

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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高效机房是如何炼成的? | 暖通工程100问

伴随着中央空调公装行业高效化、智能化的发展趋势,“高效机房”被频繁提及。如今,凭借着节能、高效的优势,高效机房在暖通空调和热泵产业等领域得到广泛应用,其后续技术应用与发展也为行业所时刻关注。

国内目前的制冷机房大部分能效比都在3.0左右,而高效机房能效比达到了5.0以上。因此,加快高效机房技术的发展与应用,对推进贯彻落实我国“碳达峰”“碳中和”国家战略,加快提升建筑能效水平,推进居住建筑和公共建筑节能改造,具有重要意义。

高效机房是如何炼成的? | 暖通工程100问-_上海舒适系统展

01

什么是高效机房?

在满足末端冷负荷需求的前提下,能综合考虑负荷匹配度、系统用能合理性等各方面因素,运用恰当的控制方式与人员管理制度,合理地控制系统中各设备及参数,以实现系统高能效运行的空调制冷机房。

02

高效机房行业标准

《高效制冷机房技术规程》T/CECS 1012-2022

《高效空调制冷机房评价标准》T/CECS 1100-2022

《空调冷源系统能效检测标准》 T/CECS 549-2018 2019

《区域供冷供热系统技术规程》 T/CECS 666-2020 2020

03

高效机房能效等级

高效空调制冷机房划分为一星级、二星级和三星级3个等级,其中三星级为最高等级。一星级制冷机房能效高于地区现有机房平均水平,二星级应为国内制冷行业较高水平,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的评价指标要求

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:

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冷水机组季节能耗比例的评价指标要求(冷水机组的制冷季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%

各气候分区的三级能效指标值为相应气候分区的有效案例的平均值,该值与模拟计算结果及专家经验数值基本一致,高于国内现行标准的相关能效系数要求,略低于部分国外标准,国外部分标准将能效比5.0作为高效空调制冷机房的机房能效评价要求。各气候分区的二级能效指标为相应气候分区的有效案例的前四分之一分位季节能效比,即约仅有25%的高效空调制冷机房会参与到二星级的评价,该评价指标值与模拟计算结果、专家经验数值、国外现行评价标准指标基本一致。各气候分区的机房一级能效指标采用专家经验值,由于现有案例的能效指标最高值较高并且相应案例通常为新建机房,所在地区经济发展水平较高,采用了能效水平极高的产品,若采用案例指标易导致可参评机房较为局限,因此不采用案例的能效值作为一级能效的评价指标值。

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04

高效机房设备性能要求

①冷水机组宜选用低阻力的蒸发器和冷凝器,双回路设备的阻力不宜超过60kPa,有条件时宜采用单回程设备。

②板式换热器的阻力不宜超过50kPa。

③冷却塔选用压损小、不易堵塞的布水器,选用布水器与集水盘高差小的产品,风扇单位风量耗功率≤0.030W/(m³.h)。 

④选用低阻力过滤器,常见Y型过滤器阻力一般可达10~30kPa,宜选用阻力小于3KPa的篮式过滤器、直角式过滤器(可安装在水泵入口,省去一个弯头)或导流式过滤器。

⑤采用低阻力止回阀,蝶式止回阀阻力较大,一般为10~20kPa,宜选用阻力小于3KPa的静音式止回阀,有条件时还可以采用一体式多功能阀替代。

⑥采用低阻力能量表,机械式阻力较大不宜选用,优先考虑使用电磁式或超声波式。

⑦减少不必要的阀件实际设计中常在冷水机组入口和水泵入口一般均设置有过滤器,由于水泵和冷水机组之间距离较短,可以考虑取消其中一组过滤器,宜仅在水泵入口设置过滤器,同时保护水泵和冷水机组。

尽量不使用静态平衡阀,宜选用复合型平衡阀,比如动态平衡电动调节阀等,水力失衡较大的场合,静态平衡阀和动态平衡阀可以同时采用,水力失调较小时,建议取消静态平衡阀。

⑧选用高效水泵,并联水泵宜选用水泵特性曲线较陡的水泵,且水泵在设计工况下状态点宜选取高效区上方,部分负荷时水泵工况点会逐渐往下偏移,从而保证水泵在高效区运行。水泵采用全变频技术,由于冷热水流量相差一般比较大,冷热水泵宜分开设置。

05

如何降低制冷机房的管路阻力?

制冷机房内的管路特点是管线长度短,但是各类阀门管件多,总的局部阻力系数大,因此高效机房需要采取合适的措施降低局部阻力。可采用如下措施:

①合理布置管路,减小不必要的弯头等局部阻力构件。比如水泵与冷水机组就近布置,一一对应,直进直出连接。

②采用低阻力的阀门管件,比如用钝角弯头代替直角弯头、锐角三通代替直角三通,加大弯头的曲率半径,采用曲率半径为1.5倍以上的弯头,采用顺流三通等。采用大曲率半径弯头,局部阻力系数较标准弯头可以减小30%以上。采用45°弯头较标准90°弯头可以减小50%以上。采用钝角三通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,对于大型工程尤其是冷却塔与制冷机房距离较远时,如冷却水采用5℃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空调水系统比摩阻宜控制在100~300Pa/m,房间内空调末端最大流速不应超过1.5m/s,干管最大流速不应超过2.4m/s。

(文章来源:暖通家)

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