空調制冷設備運行狀況及節能改造分析

李梁

摘 要：文章以超市空調制冷系統為例，運用過冷器把商用冷凍系統與超市的空調系統相結合，用空調所產生的冷凍水為商用冷凍系統供應過冷，以此來實現冷凍系統COP值的提升，達到冷凍系統在運行消耗方面的降低目的，基于整體層面實現超市電能消耗的有效降低，還可大幅減少工程的初投資，乃是超市空調節能的一種新嘗試，具有良好的節能環保效益與經濟效益。

關鍵詞：空調；制冷設備；節能

中圖分類號：TD442 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0054-01

本文從系統的角度探討一種新型的節能方法，運用過冷器將陳列柜制冷系統與空調系統相結合，以此來降低空調系統與陳列柜制冷系統的電能消耗，最終實現總體節能。

1 基本原理

在某種蒸發溫度與冷凝溫度下，運用過冷循環理論乃是比較適宜的，且具有越大的過冷度，則越有利于循環。但如若單憑冷凝器來促使液體過冷，則具有相對有限的過冷度，但如果在過冷制冷循環當中選用輔助設備，便可實現制冷循環在效率上的大幅提升，最終實現節能。將過冷器設置在冷凝器的下方，將制冷劑自狀態3過冷至，經節流之后，狀態便會自4點轉變為點，此時的節流損失便會相應減少，單位質量的制冷量則會得到一定增加 ，壓縮功保持不變，因此，制冷系數則會由此而增高。

2 方案流程

當前，諸多大型化超市均有空調系統與商業冷凍系統，兩系統之間呈現獨立工作狀態。空調系統通常選用冷水機組為其冷源，在夏季時，空調系統則保持制冷狀態，冷水機組供應冷凍水，溫度通常為7℃，而回水溫通常為12℃。空調系統所持有的蒸發溫度通常為3℃，COP值為4。而對于商業冷凍系統而言，通常選用并聯機組，此系統一年當中均處于運行狀態，且時刻維持在制冷工況上，蒸發溫度通常維持在-34℃（低溫系統）或者是-12℃（中溫系統），冷凝溫度伴隨著室外氣溫的變化而發生相應改變。夏季具有比較高的室外溫度，此時商用冷凍系統會具有較高的冷凝溫度，另外，會具有較低的蒸發溫度，所以商用冷凍系的COP相比于空調系統COP值，要明顯低于后者。至此，將一個過冷器增設在兩系統之間，能夠將制冷系統與空調系統緊密聯系在一起，使得空調系統的冷凍水能夠送入至過冷器，并在商用冷凍系統相應冷劑節流前過冷使用，能夠提升商用冷凍系統COP值的提升，實現整體能耗的降低。將一個過冷器設置在商用冷凍系統冷凝器的下方，把空調系統冷水機組所形成的冷凍水送入至過冷器，對商用冷凍系統當中冷凝器出口至節流閥入口相應液體制冷劑進行冷卻，促使節流操作之前的液體制冷劑存在一定過冷度，進而可實現商用冷凍系統效率的提升。

3 方案實例計算

某超市空調總負荷為531kW，超市內部商用冷凍設備有冷庫、冷藏加工間及冷藏陳列柜等，其制冷負荷：低溫負荷54kW，中溫150kW。

3.1 空調系統能耗

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公式當中，表示空調系統的耗能（kW）；表示冷水機組所具有的制冷量（kW）；表示空調系統所具有的能效比；表示過冷所需要的制冷量（kW）；表示空調負荷（kW）。

3.2 過冷需要的制冷量

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公式當中，表示商用冷凍系統冷凝器散熱量（kW）；表示過冷器進口冷凍水比焓（kj/kg）；表示過冷器出口冷凍水比焓（kj/kg）；表示過冷器當中冷凍水質量流量（kg/s）。

3.3 新方案節約能耗

經計算與分析得知，選用過冷器之后，冷凍系統壓縮機在功率上能夠明顯降低，降低幅度達23%～27%，空調系統在功率上會降低4%，雖然降低幅度不及冷凍系統，但從整體方面進行考量，整個超市空調制冷系統在功率上呈現顯著降低，降低幅度為95此新方案相比于原方案，能夠實現電功率的明顯降低（26kW），具有比較好的節能效果。比如夏季此超市空調系統持續4個月的制冷，每日運行時常為16h，若將電價設定為1.0元/kWh。則選用新方案之后，能夠有效解決燃煤20t，二氧化碳減排量能夠達到10t，運行費用每年可節省51500元。而從設備投入角度來分析，新方案只需要增設一個水過冷器以及與之配套的水管路系統，但在系統設計選型過程中，系統管路、冷凝器及壓縮機組的容量均可得到大幅減少，由此而節約的成本，相比于所增大的成本，要明顯大于后者，所以，整個工程在初期投資方面，可顯著減少，另外，還簡單易施。

4 結語

總而言之，本文以超市空調制冷系統為題，就空調系統與其它制冷系統的搭配節能應用進行簡要探討，由此得知，在超市當中運用過冷器，把商用冷凍系統與空調系統相結合，此種節能方法僅需外加一個水過冷器，便可實現制冷系統效率的大幅提高及制冷系統電功率的有效降低，空調系統功耗也隨之而降低，減少系統工程初投資及運行費用。

參考文獻

[1]崔玲，李德舉.空調制冷機組節能化設計要點綜述[J].供熱制冷，2005（9）：63-64.

[2]韓賢貴.探討制冷空調節能技術的運用及其發展趨勢[J].山東工業技術， 2015（12）：230-231.