在制冷设备和系统工程的实际运行中,不仅要将制冷系统调整到合理的运行范围,满足制冷过程的要求,保持其安全、正常运行,还应该而且可以进一步调整制冷使系统处于最佳运行状态,达到高效节能运行的目的,提高制冷设备运行的节能水平。
1、蒸发温度和蒸发压力
在制冷设备设计中,提高蒸发温度会降低制冷系统的压缩比和功耗,对节能非常有利。 问题在于蒸发温度取决于被冷却对象,蒸发温度的调整必须以不影响被冷却对象的制冷工艺要求为前提。 但在制冷装置的运行和调整中,应注意观察,及时采取相应的措施,如适当除霜,适当增加供液量,通过排油排污清洗蒸发器,以及对压缩机等实施有效的能量调节,使蒸发温度稳定在设计温度,避免不必要的低蒸发温度是非常必要的。 从节能的角度考虑,适当提高蒸发温度是经济合理的。 计算表明,当采用-25℃的贮存温度代替-30℃的贮存温度时,由于蒸发温度的升高,可节约电能9.8%。 因此楼宇自控制冷原理,对于贮藏期短,品质要求不高低温的情况,可适当提高蒸发温度,以达到节能的效果。 另外,一般的制冷装置都是按满负荷设计的,但满负荷实际运行时间并不长,大部分时间是在小于设计负荷的情况下运行。 当部分负荷即冷耗降低时,提高蒸发温度可以减小蒸发器的传热温差,达到同样的制冷效果。 例如,当冷凝温度为38℃时,制冷系统的蒸发温度为-33℃; 当冷耗降低至原设计的50%时,原蒸发器传热温差由10℃降低至5℃,库房仍使用原设备,库温保持在-23℃ ℃,但此时蒸发温度升高到-28℃,计算表明节能效果可达15%。
2、冷凝温度和冷凝压力
冷凝温度过高,会使压缩机排气压力过高,排气温度升高,对压缩机的安全运行十分不利,容易引发事故; 同时,会降低制冷装置的效率,增加能耗。 从节能的角度来看,在制冷设备的设计中应正确选择较高的冷凝温度,也就是说,应配置更大的冷凝热交换区域以实现实际节能操作的目的。 从运行调节的角度来看,应控制制冷设备在尽可能低的冷凝温度下运行,以提高制冷效率,降低运行成本。 冷凝温度取决于冷却介质的温度、流量、流速、冷凝面积、压缩机排量、空气湿度、油污、水垢等影响冷凝器换热效率的因素。 要使冷凝温度尽可能低,主要从两方面入手:保持换热区清洁,消除影响换热的因素,即及时除垢、放油、排除不凝性气体,控制冷凝温度。冷却介质的流量和速度,保证冷却介质均匀流过换热区; 特别注意冷凝器内冷却水分布的均匀性。 系统设备在部分负荷运行时,应特别注意同时控制和调节冷凝系统的水泵或风机负荷,以免造成无效更换。 热功耗。 因为制冷设备的总能耗包括压缩机的能耗和换热器、水泵、风机的能耗。
3.液体过冷度和吸气过热度
在一定的冷凝温度和蒸发温度下,采用节流前对制冷剂液体进行过冷的方法,可以达到降低节流后制冷剂干度的目的,增加制冷循环的制冷量。 通常假设冷凝器出水温度比冷凝温度低3~5K,冷凝器内冷却水温升为3~8K,则冷却水进水温度为5~比冷凝温度低13K,足以使制冷剂出口温度达到一定的过冷度。 在卧式壳管式冷凝器中,如果冷凝液没有立即从冷凝器底部排出,而是储存在冷凝器内部,这部分液体将继续向管内冷却水传热,周围的介质。 可以获得一定程度的过冷度。 过冷度的获得并不会增加压缩机的功耗,这就意味着过冷度必然会导致设备系统制冷系数的增加,提高制冷设备运行的经济性。 研究计算表明,在冷凝温度40℃、蒸发温度5℃条件下,过冷度5K会使R22制冷设备制冷量增加4.27%,输入功率不变,COP价值将增加4.27%。 吸气过热度在有效提高压缩机容积效率和系统单位质量制冷量的同时,也不可避免地增加了压缩机吸气比容、排气温度、冷凝器的功耗和热负荷。 虽然其综合作用仍会随着过热度的增加而增加制冷量,但设备系统的冷却系数会相应降低。 虽然这似乎与设备的节能运行相矛盾,但在制冷设备中,尤其是低温制冷设备中,吸气温度过低会导致压缩机严重结霜,使润滑条件恶化。 在湿冲程下,压缩机的容积效率大大降低,指示效率、机械效率和电效率都会降低,从而使压缩机的COP值下降更为明显。 更重要的是,湿冲程极易产生液击,对压缩机造成致命的机械损伤。温度和夜间低电网,使制冷设备尽可能在夜间运行; 优化制冷环境均匀配风设计; 采用多级分段制冷技术,使制冷设备在各个时间段采用不同的运行参数,减小传热温差,利用连续变温调节时制冷系数大的原理,实现实际制冷中的节能。并在不增加投资的情况下冻结过程。 它还具有明显的经济效益。