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制冷系統(tǒng)能源管理方案
--持續(xù)的性能監(jiān)測為制冷系統(tǒng)能耗降溫--
制冷系統(tǒng)所花費(fèi)的能源占到工業(yè)界總能源消耗很大一部分.那么在制冷部分降低一小部分能源事實(shí)上能夠帶來巨大的節(jié)能量。同時(shí)，要進(jìn)行精確的能源測量，首要前提是了解制冷系統(tǒng)在不同工況下的系統(tǒng)特性。
挑戰(zhàn)
高效制冷不僅僅需要高能效的設(shè)備和系統(tǒng)組件，更重要的是系統(tǒng)的整體配置組態(tài)和操作運(yùn)行。目前制冷系統(tǒng)都是定制型的工程解決方案，我們需要針對每一個(gè)案例進(jìn)行分析，來對系統(tǒng)的輸入輸出和供需作出大體的估計(jì)來找出理想操作實(shí)踐。
解決方案
設(shè)計(jì)正確的KPI(關(guān)鍵績效參數(shù)）可以幫助我們正確地評估以下情形：
? 制冷系統(tǒng)效率
? 系統(tǒng)泄漏
? 單位能耗
正確的KPI是能源管理和成本降低的前提條件。我們的能源和數(shù)據(jù)管理設(shè)備(無紙記錄儀）采集、儲存并且顯示計(jì)算KPI所需的所有相關(guān)能源數(shù)據(jù)。
1. 制冷系統(tǒng)效率
我們通常用EER（能效比）或者COP（制冷系數(shù)）來表示制冷系統(tǒng)的效率，為了評估一套制冷系統(tǒng)的效率，我們要將所有系統(tǒng)組件、設(shè)備的影響考慮在內(nèi)，比如：冷凝水風(fēng)扇、泵和輸送管道等，最后計(jì)算出一個(gè)COSP（系統(tǒng)性能系數(shù)）。
監(jiān)測制冷效率可以：
? 評估并且將系統(tǒng)運(yùn)行在最佳操作點(diǎn)。
? 做系統(tǒng)效率的標(biāo)桿對照。
? 提示維護(hù)需求和維護(hù)的效果（蒸發(fā)器或冷凝器內(nèi)熱交換裝置的清潔等）。
除了計(jì)算效率，制冷負(fù)載數(shù)據(jù)可以用來計(jì)算負(fù)載因數(shù)，探明峰值需求，減少停/開機(jī)的次數(shù)，并且能夠讓系統(tǒng)在能效最高的時(shí)間段運(yùn)行。（比如：在夜間電費(fèi)谷價(jià)運(yùn)行以及利用制冷儲藏設(shè)施來緩存制冷的能量）。
其次，如果系統(tǒng)在一個(gè)相對恒定的負(fù)載情況下運(yùn)行的話，設(shè)備及系統(tǒng)的壽命也會相應(yīng)延長。
2. 系統(tǒng)泄漏
對系統(tǒng)持續(xù)地監(jiān)視可以幫助我們看清系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)趨勢并且及早暴露運(yùn)行中的問題。舉個(gè)例子，監(jiān)視吸力和排壓值來發(fā)現(xiàn)制冷泄漏。
? 探測到并且修復(fù)泄漏來使系統(tǒng)運(yùn)行更可靠、高效，并且延長使用壽命。
? 避免因泄漏引起的各種系統(tǒng)問題（比如：系統(tǒng)無法提供足夠的制冷量）
? 減少維護(hù)次數(shù)和例外的停機(jī)次數(shù)。
2. 單位能耗
單位產(chǎn)品或者每立方米產(chǎn)品所消耗的能源值對于分析系統(tǒng)效率是有重要意義的，同時(shí)對于提高/優(yōu)化生產(chǎn)工藝有不可替代的幫助。對能耗有重大影響的負(fù)載產(chǎn)品通過單位能耗分析會直觀地顯示出來。另外，單位能耗值也是一個(gè)衡量產(chǎn)品碳足跡的重要數(shù)據(jù)。
余熱回收
制冷系統(tǒng)在制冷過程中會產(chǎn)生大量的廢棄熱量，事實(shí)上這些廢熱可以用來加熱室內(nèi)溫度或者加熱冷水。而測量余熱回收率可以用來：
? 量化余熱回收利用從而節(jié)省的能源。
? 將系統(tǒng)調(diào)整到最高效的運(yùn)行狀態(tài)（冷凝液溫度會影響COP和余熱回
收率）。
數(shù)據(jù)管理器
能源和數(shù)據(jù)管理設(shè)備(無紙記錄儀）基于MID/EN-1434/OIML R75標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算熱能流量。同時(shí)無紙記錄儀可以采集、儲存并且可視化監(jiān)視加熱系統(tǒng)所需的所有相關(guān)能源數(shù)據(jù)。另外，我們的現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理軟件(Energo)可以非常直觀地將能源數(shù)據(jù)處理成非常有意義的格式，甚至簡單的報(bào)表。
系統(tǒng)性能和趨勢:
? 壓縮機(jī)效率，制冷系數(shù)和系統(tǒng)效率（COP,COSP）
? 制冷量損耗
? 制冷泵效率
? 單位能耗
? 余熱回收率
獲益
分析制冷系統(tǒng)的性能可以帶來以下幫助：
? 進(jìn)行制冷系統(tǒng)的標(biāo)桿對照
? 獲得制冷過程的開支信息
? 評估制冷系統(tǒng)可承載額外負(fù)荷
? 制定系統(tǒng)改進(jìn)升級計(jì)劃并且量化預(yù)估的性能提升值
? 驗(yàn)證預(yù)估的性能提升來保證達(dá)到系統(tǒng)最高能效
投資回收期
計(jì)算示例:
工況:
? 制冷功率400 kW
? 壓縮機(jī)功率100 kW
? 運(yùn)行時(shí)間8000 小時(shí)/年
能量損失來源:
? 制冷液泄漏20%導(dǎo)致能效損失10% (可以通過泄漏監(jiān)測將效率損失降到5%)
? 冷凝器堵塞同時(shí)沒有液體二級制冷 (可以及時(shí)排除故障，節(jié)能5%)
? 負(fù)載波動
(通過監(jiān)測來及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行適應(yīng)負(fù)載波動情況可以節(jié)能3%)
投資回收期:
壓縮機(jī)效率和泄漏監(jiān)測需要的設(shè)備投資成本： 71,000元
電費(fèi)支出：0.8 元/kWh
總的制冷能耗降低量： 13%*（ 400 kW * 8,000 小時(shí)/ 年）=416,000 kWh
節(jié)能量：104,000kWh * 0.8/kWh=83,200元/年
71,000元/83,200元=0.85年
投資回收期
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