危害冷水機組(zǔ)效率(lǜ)的五大因素(sù)
冷水機是大多數機構、商業和設施中較大的能耗組(zǔ)件。在許多設施中,每(měi)年超過50%的用電量可歸因於建築物冷卻器。因此,在任(rèn)何設施能源管理計(jì)劃中,冷水機組的正確運行和維護都應該是高度優先事項。
然(rán)而,令人驚訝的是,看到(dào)冷水機組低效或無效地運行(háng)或維(wéi)護的頻率,導致能源成本增加,係統性(xìng)能和可靠性降低以及設備壽(shòu)命縮短。1.不良(liáng)的操作(zuò)習慣
不良的操作做法不僅會(huì)降(jiàng)低冷水機組的效率,還會降低冷水機組的使用壽命。大多數這樣的做法是以下兩種情(qíng)況之一的結果:試圖(tú)讓冷卻器執行其(qí)並非旨在執行的操作或不了(le)解特定(dìng)操(cāo)作的(de)後果。
例如(rú),當試圖向設施提供(gòng)更多的冷卻水時,一種常見的做法(fǎ)是增加通(tōng)過冷卻器的冷卻(què)水的流量。人們認為,隨著(zhe)流速的增加,將有更多的冷(lěng)卻水可用。
然而,實際上,增加通過冷卻器(qì)的流(liú)量超出製造商(shāng)的建議(yì)實際上降低了冷卻(què)器的運行效率。同樣重要的是,高於建議值的流速會增加冷卻器管的腐蝕速率(lǜ),從而導致管早期損壞。
操作習慣不良的問(wèn)題是,它們對冷卻器操作的(de)影響通常不會引起注意。冷水機(jī)繼續運行,可在各種條件下滿足各種建築負荷。但是,很快,不良的(de)操作習慣被接受為標準操作程序(xù),如冷水(shuǐ)機的(de)運行問題可能變得很明顯,或(huò)者冷水機可能無法滿足以(yǐ)前從未出現(xiàn)過的(de)冷卻(què)負荷。發生這(zhè)種情況時,技術人員通常會指責天氣或冷卻器本身。而不是冷卻器的操作和維護方式。
要確定不良(liáng)的操(cāo)作規範不會成為標準的(de)操作程序,需要對人員進行維護和操作規範(fàn)方麵的培(péi)訓。適當的培訓可以幫助操作和維護人員高效地設置和(hé)操作冷卻器。
它還允許維護人員製定正在進行的(de)冷卻器維護程序,以確保設備長期有效的使用壽命。它使維護(hù)人員能夠在問題發展為更廣(guǎng)泛,更昂貴的問題之(zhī)前及早發現並糾正問題。培訓可以幫助(zhù)操作(zuò)和維護人員在被認可為標準操作程序之前識別不良的操作習(xí)慣。
2.忽略維護
盡管良好的維護習慣對所有建築設備的有效運行(háng)很重要,但在(zài)很少的(de)領域比維護建築冷水機組更為明顯(xiǎn)。例如,考慮良好維護對(duì)冷卻器效率(lǜ)的(de)影響。
大多數新型高效離心(xīn)式製冷機的滿負荷效率額(é)定值約為每噸0.50 kW。如果該冷水(shuǐ)機組維護良好,則預計在五年內其滿負荷效率將為每(měi)噸0.55-0.60 kW。
如果忽略了(le)該冷卻器的維護,則發(fā)現滿負荷效(xiào)率(lǜ)已降(jiàng)至0.90至1.0 kW /噸就不足為奇了。按年計算,這意(yì)味(wèi)著維護不善的冷水機組每年(nián)將使用更多的20-25%的能量來產生相同(tóng)的製冷量。
良(liáng)好的冷卻器維護(hù)始於保持冷卻器運(yùn)行日誌。定期記錄冷卻器運行參數可以為維護人員提供有價值的診(zhěn)斷工具。隨著時間(jiān)的(de)流逝,大多數冷水機問題會慢慢發展。通過(guò)跟(gēn)蹤冷水機數據並定期進行檢查,操作員可以識(shí)別冷水機性能的趨勢,幫助維護人員查明根本原因。盡管大(dà)多數設施維護冷水機組的運行日誌很普遍,但很少(shǎo)有人定期檢查它們,這很重要。製冷劑泄漏,空(kōng)氣泄漏,管(guǎn)道結垢和其他問題可以通過徹底(dǐ)檢查運行日誌來(lái)確(què)定。
冷水機維護計劃中的另一個重要因素是定期執行檢查。每天,每周(zhōu),每月或每年進行的這些檢查有助於確定冷卻器的運行狀況和(hé)運行效率。它們構成了(le)任何製(zhì)冷機維護程序的基礎。
大多數操作都可以在不使冷卻器停止(zhǐ)運行的情況下進行。有些要求,例如對(duì)冷水機管道的年度檢查(chá),要求將冷水機停(tíng)止使用幾天。雖然檢查將確定需要執行的維護活動,但(dàn)檢查本(běn)身不能(néng)確保冷卻器的狀況。維護人員必須徹底跟蹤並執行維護所需的活動。
3.忽略冷卻(què)塔
冷卻塔是冷(lěng)卻器係統高效運行的關鍵組件(jiàn)。在大多(duō)數情況(kuàng)下,冷卻塔的運行在很大程度(dù)上決定了冷卻器的運行效率。狀況良好
運行(háng)正常且維護良好(hǎo)的冷卻塔可使冷卻器以高效率運行。
冷卻塔運行中即使性能略有下降也將對冷卻器效率產生重大(dà)影響。例如,每升高一華氏度,來自塔的冷凝器水供應量就會增(zēng)加,製冷機效率平均降低2%。
盡管冷卻塔在冷卻(què)器運行中發揮著重要作用(yòng),但它們經常被忽略。通常位於建(jiàn)築物(wù)屋頂上(shàng)的冷卻塔經常會因看不見和煩惱而遭受困擾。鑒於冷卻塔必須在其中運行的(de)環境,執行適當的維護尤為重(chóng)要。
冷卻塔暴露在自然環境(jìng)中(zhōng),並且可以很好地收集灰塵,樹葉和其他雜物,這些雜物會堵塞空氣和水的通道。此外,它們在溫(wēn)暖潮(cháo)濕的環境中運(yùn)轉會促進生物生長,從而堵塞噴嘴並降低其傳熱效率。冷卻塔水中積聚的固體也會堵塞噴嘴和水通道。
正確的冷卻塔操作要求管理人員安排定期檢查冷卻塔,並在(zài)需要時進行(háng)維修。必須執行水(shuǐ)處理程序,以將塔水係統中的懸浮固體(tǐ)濃度保持在可接受的範圍內。此外,塔式風扇和水(shuǐ)位控製器必(bì)須正常運行。
4.尺(chǐ)寸過大
正(zhèng)確選擇冷(lěng)卻(què)器的尺寸對其(qí)有(yǒu)效(xiào)運行也很重要,因為隨著負載(zǎi)的減少,冷卻器效率會迅速下(xià)降。當設備(bèi)是新設備(bèi)時,冷卻器的尺寸可能會稍大一些,以允許設備中的冷卻負荷有所增加,而不必更換冷卻(què)器。
但是鑒(jiàn)於設(shè)備的(de)攪(jiǎo)動狀態,即使僅僅幾年後,冷水機所麵臨(lín)的負載也可能與設計要滿足的負(fù)載有很大不同。如果已對設施進行改造以提高(gāo)其能源效率,則(zé)這種情(qíng)況尤其如此。
例如,安(ān)裝新的窗戶或節能照明係統通常會導致冷卻負荷大大降(jiàng)低。隨著冷(lěng)卻負荷(hé)的(de)減少,冷(lěng)卻器每年在減少負荷下運行的小時(shí)數(shù),因此(cǐ)效率降低,從(cóng)而導(dǎo)致其年度運行效率下降。
更換冷卻器時,容易糾正(zhèng)尺寸過大的問題。通(tōng)過研究現有冷水機(jī)組的運行和性能以(yǐ)及它實際服務的冷卻負荷,管理人員可以更緊密地確定新冷水機組的尺寸,以滿足這些需求。如果一個設施由多(duō)個冷水機組提供服務,則可以確定替換設備的大小(xiǎo),以便根據需要(yào)運行不同容(róng)量的不同(tóng)冷水機(jī)組來滿足(zú)冷卻負(fù)荷,從而使操作員可以根據需要進行(háng)分階段運行。
在更換冷卻器之間(jiān),管理(lǐ)人員可以通過(guò)在現有冷卻器上安裝變頻(pín)驅動器來幫助糾正尺寸過大的問題(tí)。這些(xiē)驅動器會隨著冷卻負荷(hé)的減少(shǎo)而減慢冷卻器(qì)的運(yùn)行速度,從而使冷卻器在一定範圍的負載下可以接(jiē)近滿負荷運行。
5.忽略替代(dài)燃料(liào)冷卻器(qì)
冷水機組用盡時(shí),常見的錯誤是簡單的一對一更換。如果舊的冷卻器是電動離心式機組,則管理員將其替換為新的電動離心式機組。雖然那時安(ān)裝15至20年前的冷水(shuǐ)機類型可能很(hěn)合理,但此後發生了太(tài)多變化,以至於(yú)簡單地假設相(xiàng)同類型的冷(lěng)水(shuǐ)機是當今設(shè)施的選擇。
放鬆管製,實時電價以及技術進步都為管(guǎn)理人員提供了更換現有建築冷水機的選擇。電力的放(fàng)鬆管(guǎn)製和實時定價為管理人員提供了管理其電力負荷(hé)的動力。平整負(fù)載(zǎi),尤其是在高(gāo)峰使用期間,可以降低用電成本(běn)。
冷水(shuǐ)機是大多(duō)數機構、商業和設(shè)施中(zhōng)較大的(de)能耗組件。在(zài)許(xǔ)多設施中,每年超過50%的用電量(liàng)可歸因於建築物冷卻器(qì)。因此,在任何(hé)設施能源管理計劃中,冷水(shuǐ)機組的正確運行(háng)和維護(hù)都應該是高度優先事項(xiàng)。
然而,令人驚訝的是,看到冷水機(jī)組低效或無效地運行或維護的頻率,導致能源成本(běn)增加,係統性能和可靠性(xìng)降低以及設備壽命縮短。
1.不良(liáng)的操作習慣(guàn)
不良的操作做法(fǎ)不僅會降低冷水機組的效率,還會(huì)降(jiàng)低冷水機組的使用壽命。大多數(shù)這樣的做法是以下兩種情(qíng)況之一的結果:試圖讓冷卻(què)器執行其並非旨在執行的操作或不了解特定操作的後果。
例如,當試圖向設施提供更多的冷卻水時,一種常見的做法是增加通過冷卻器(qì)的冷卻(què)水的(de)流量。人們認為,隨著流(liú)速的(de)增加,將有更多的冷卻水可用(yòng)。
然而,實(shí)際上,增加通過冷卻器的流量超出製造商的建議實際上降(jiàng)低了冷卻器的運行效率。同樣重要的是,高於建議值的流速會(huì)增加冷卻器管的腐蝕(shí)速率,從而導致管早期損壞。
操作習慣不良的(de)問題(tí)是,它(tā)們對冷卻器操作的影(yǐng)響通常不(bú)會(huì)引起注意。冷水機繼續運(yùn)行,可在各種條件下滿足各種(zhǒng)建築(zhù)負(fù)荷。但是,很快,不(bú)良的操作習慣被接受為標準操作程序,如冷水機的運行問題可能變得很明顯,或者冷水機可能無法滿足以前從未出現過的冷卻負荷。發生這種情況時,技術人員通常會指(zhǐ)責天氣或冷卻器本身(shēn)。而不是冷卻器的(de)操作和(hé)維護方(fāng)式。
要確定不良的操作(zuò)規範不會成為標準的操作程序,需要(yào)對人員進行維護和操作規範方麵的培訓。適當的培訓可以幫助操作和維護人員高效地設置(zhì)和操作冷卻器。
它還允許維護人(rén)員製定正在進行的冷卻器(qì)維護程序,以確保設備長期有效的使用壽命。它使維護人員能夠在問題發展為更(gèng)廣泛,更昂貴的問題之前及早發現並糾正問題。培訓可以幫助操作和(hé)維護人員在被認可為(wéi)標準操作(zuò)程序之前識別不良的操作(zuò)習(xí)慣。
2.忽略維護
盡管良好的維護習慣對所有建築設備的有效運行很重要,但(dàn)在很少的(de)領域比維護建築冷水機(jī)組更為明顯。例如(rú),考慮良好(hǎo)維護對冷卻器效率的影響。
大多數新型高效離心式製冷機的(de)滿負荷效率額定值約為每噸0.50 kW。如果該冷水(shuǐ)機組維護良好,則預計在(zài)五年內其滿負荷效率將為每噸0.55-0.60 kW。
如果忽略了該冷卻器的維護,則發現滿負荷效率已降至0.90至1.0 kW /噸就不足為奇了。按年計算,這意味著維護不善的冷水機組每年將使用更多的20-25%的能量來產生相同的製冷量。
良好的冷卻器維護始於保持冷卻器運行日誌。定期記錄冷卻器運行參數可以為維護人員提供(gòng)有價值的診斷工具。隨著時間的流逝,大多數(shù)冷水機問題會(huì)慢慢發展。通過跟蹤冷水機數據並定期進行檢查,操作(zuò)員(yuán)可以識別冷水機性能的趨(qū)勢,幫(bāng)助維護人員查明根本原因。盡管大多數設施維護冷水機組的(de)運(yùn)行日誌很普遍,但很少有(yǒu)人定期檢查它們,這很重要。製冷劑泄漏,空氣泄漏,管道結(jié)垢和(hé)其他問題可以通過(guò)徹(chè)底(dǐ)檢查運行日誌來確定。
冷水機維護計劃中的另一個重要因素是定期執行檢查。每天,每周,每月或每年進行的這些檢查有助於確定冷卻器(qì)的運行狀況和運(yùn)行效率。它們構(gòu)成了任何製冷機維護程序的基礎。
大多數操作都可以在不使冷卻(què)器停止運行的情況下進行。有些要求,例如對冷水機管道(dào)的年度檢查,要求將冷水機停止使用幾天。雖然檢查將確定需要(yào)執行的(de)維護活動(dòng),但檢查本身(shēn)不(bú)能確保冷卻器的狀況。維護人員必須徹底跟(gēn)蹤並執行(háng)維護所需的活動。
3.忽略冷卻(què)塔
冷卻塔是冷卻器係統高效運行的(de)關鍵組(zǔ)件。在大多數情(qíng)況下,冷卻塔的運行在很大程度上決定了冷卻器的運行效(xiào)率。狀況良好
運行正常且維護良好的冷卻塔可使冷卻器(qì)以高效率運行。
冷卻塔運行中即使性能略有下降也將對(duì)冷卻器效率產(chǎn)生重大影響。例如,每升高一華氏度,來自塔的冷凝器水供應量(liàng)就會增加,製冷機效率(lǜ)平(píng)均降低2%。
盡管冷卻塔在冷卻(què)器運行中發揮著重要作用,但(dàn)它們經常被忽略。通常(cháng)位於建築物屋頂上的冷卻塔經常會因看(kàn)不見和煩(fán)惱而遭受困擾。鑒於冷卻塔必須在其(qí)中運行的環境,執行適當的維(wéi)護尤為(wéi)重要。
冷卻塔暴露在自然環境中,並且可以很好地收集灰塵,樹葉和其他雜物,這些雜物會堵塞空氣和水的通道。此外,它(tā)們在溫暖潮濕的環境中運轉會(huì)促進生物生長,從而堵塞噴嘴並降低其傳熱(rè)效率。冷卻塔水(shuǐ)中積聚的固體也(yě)會堵塞噴嘴和水通道。
正(zhèng)確的冷卻塔操作要求管理人員安排定期檢查(chá)冷卻塔,並在(zài)需(xū)要時進行(háng)維修。必(bì)須執行水處理程序(xù),以將塔水係統中的懸(xuán)浮固體濃度保(bǎo)持在可接受的(de)範圍內。此外,塔式風扇和(hé)水位控製器必須正常運行。
4.尺寸過大
正確選擇冷卻器的尺寸對其有效(xiào)運行也很重要,因為隨著負載的減少,冷卻器效率會迅速下降。當設備是新設備時,冷卻器的尺寸可能會稍大一些,以允許設備中的冷卻負(fù)荷有所增加,而不必更換冷卻器。
但是鑒於設備的攪動(dòng)狀(zhuàng)態,即使僅僅幾年後,冷水機所麵(miàn)臨的負載也可能與設計要滿足(zú)的負載有很(hěn)大不同。如果(guǒ)已對設施進行改造以提高其能源效率,則這種情況尤其如此。
例如,安裝新的窗戶或節能照明係統通常會導致冷卻負荷大大降低。隨著冷卻負荷的減少,冷卻器每年在減少負荷下運行(háng)的小時數(shù),因此效率(lǜ)降低,從而導致其年度運行效率下降。
更換(huàn)冷(lěng)卻(què)器時,容易糾正尺寸過大(dà)的問(wèn)題。通過研究現有冷水機組的運行和性能以及(jí)它實際服務的冷卻負荷,管(guǎn)理人員可以更緊密地確定新冷水機組的尺(chǐ)寸,以滿足這些(xiē)需求。如果一個設(shè)施由多個冷水機組提(tí)供服務,則可以確定(dìng)替換設備的大小,以便(biàn)根據需要運行不同容(róng)量的不同冷水機組來滿足冷卻負荷,從而使操作員可(kě)以(yǐ)根據需要進行分階段運行。
在更換冷卻器之間,管理人(rén)員可以(yǐ)通過在現有冷卻器上安裝(zhuāng)變頻驅動器來幫助糾正尺寸過大的問題。這些驅(qū)動器會隨著冷卻負(fù)荷的減少而減慢冷卻(què)器的運行速度,從而使冷卻(què)器在一定範圍(wéi)的負(fù)載下可以接(jiē)近滿負荷運行。
5.忽略替代燃料冷卻器
冷水機組用(yòng)盡時,常見的錯誤是簡單的一對一更(gèng)換。如果(guǒ)舊的冷卻器是電動離心式機組(zǔ),則管理員將其替換為新的電動離心式機組。雖然那時安裝15至20年前的冷水機類型可能很合理,但此後(hòu)發生了太多變化,以至於簡單(dān)地假設相同類型的冷水機是當今設(shè)施的選擇(zé)。
放鬆管製(zhì),實時電價以及技術進步(bù)都(dōu)為管理人員提供了更換(huàn)現有建築(zhù)冷水機的選擇。電力的放鬆管製和實時定價為管理人員提供了管理其電力負荷的動力。平整負載,尤其是在高(gāo)峰(fēng)使用(yòng)期間,可以降低用電成本。
由於電負載高,因此在尋找(zhǎo)減(jiǎn)少電(diàn)負載和控製成本的方法時,電製冷機是一(yī)個非常大的目標。新技(jì)術的冷(lěng)水機,包括天然氣驅動(dòng)的離心式冷水機和蒸汽或燃氣吸收單元,使管理人員可以在電費高昂的時期使(shǐ)用替代(dài)燃料。通過調(diào)查新一代冷水機的成(chéng)本及其對運(yùn)營成本的影響,管理人員可以在不犧牲性能或可靠性的情況下節省大量能源成本。
通(tōng)過了(le)解冷水機組效率的五個常見威脅,管理人員(yuán)可以(yǐ)采取措施提高冷水機組係統的性能,同時改善組(zǔ)織(zhī)的底線。
由於電負載高,因此在尋找減少電負(fù)載和控製成本(běn)的(de)方法時(shí),電製冷機是一個非常大的目標。新技術的冷水機,包括天然氣驅動的離心式冷水機(jī)和蒸汽或燃氣吸收單元,使管理人員可以在電費高昂的時期使用替代燃料。通過(guò)調查新一代冷水機的成本及其對運營成本的(de)影響,管(guǎn)理人(rén)員可以在不犧牲性能或可靠(kào)性的情(qíng)況下節省大量能源成本。
通過了解冷水機(jī)組效率的(de)五個常見威脅,管理(lǐ)人員可以采取措施提(tí)高冷水機組(zǔ)係統的性能,同時改善組織的底線。
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