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iCES超低溫.寬溫域制冷集成技術

工業螺桿冷水機單機頭與雙機頭的系統區別

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      1、負載變化對能效比的影響

  多機頭冷水機組在冷卻系統負荷減少到一定程度時可減少部分壓縮機的運行(多機頭就是多臺螺桿壓縮機的模塊組合,當水溫降到接近所設定的區間時,它會根據出水溫度的比例積分去運算,將關閉模塊組合中運行時間長、啟動次數多的壓縮機),這也是用戶喜愛它的一個重要原因。

  這樣對一臺壓縮機而言,是在60%~100%的空調系統負荷下運行,從而認為達到節能的目的。值得注意的是,這里討論的是其中的一臺(或多臺) 壓縮機的效率,而不是指冷水機組的效率。照常規的,壓縮機與電動機的最佳效率應該是50%~90%左右。當壓縮機與電動機在低于50%的情況下工作時效率急劇下降。單機頭冷水機組的負荷變化量大,調節范圍廣,根據實際負載的變化,單機頭冷水機組能隨之改變,可以節省部分耗電量。

  冷負荷在60%~80%時,機組冷凝器和蒸發器增加了換熱余量,即增加了冷凝器和蒸發器的相對換熱面積,同時冷卻塔的相對散熱面積也增大,這樣就減小了制冷劑和冷凍水、空氣和冷卻水的換熱溫差,使機組的冷凝溫度下降、蒸發溫度升高,從而提高機組的效率,降低用戶使用成本。當機組60 %冷負荷時最省電,單位冷噸耗電為0.6kW/ton,此時機組的能效比為5.80。對于多機頭冷水機組,由于各制冷系統通常各自獨立,每臺壓縮機很難利用整個機組的冷凝器和蒸發器面積。

  例如,有兩個壓縮機頭的機組,當整個空調系統的負荷下降到50%時,關閉一臺壓縮機,而只讓其中的一臺壓縮機運轉,此時,正在運行的壓縮機無法利用關閉側的冷凝器和蒸發器的面積。正在運轉的壓縮機實際上還是在滿負荷狀態下運行,這將導致多機頭機組的部分負荷效率的下降。

  2、機組可靠性 

  用戶能否正常使用空調系統,機組的可靠性是十分重要的。那么機組的可靠性是如何計算的呢?

  當機組使用多個壓縮機時,機組的運轉部件加倍或者更多。機組的運轉部件越多,機組的可靠性越差。因為在同樣的技術水平下,機組的故障率和機組的零部件、控制系統的控制對象數量呈正比。單機頭機組配置一套制冷系統及單個控制元件,控制對象少,控制準確性高,因此機組的可靠性較高、使用壽命較長。變頻冷水機多機頭的機組中,配置多個壓縮機,一套控制器要控制多個控制元件,由于系統復雜,設備繁多,所以機組的可靠性相對要低、使用壽命相對較短些?;诖饲闆r,部分生產廠家改進設計方,使每個機頭可相對獨立運轉,降低單個系統的故障對整機的影響。 

  3、負荷調節情況 

  對于大冷量的單機頭螺桿式冷凍機組而言,生產廠家一般采用精心設計的滑塊,在15%~100%的冷量范圍內實現無級調節,既為用戶提供舒適的空調環境,同時又節約能源。在冷凍機負荷調節中,對于不同的工況,均能保持冷凍機的高效率運轉。在多機頭的機組中,制冷量為分級調節,一般是通過壓縮機的啟停來實現制冷量調節,因此負荷調節效果差。同時,由于多機頭的機組在負荷調節時,往往是通過壓縮機的啟停來操作,這樣一方面影響了調節的準確性;另一方面,壓縮機的的頻繁啟停對壓縮機乃至整個機組的使用壽命都會有極大的負面影響。

  4、啟動電流對其他用電設備的影響 

  在一定的空調負荷條件下,多機頭機組在啟動的時候可以做到多個機頭先后啟動,這樣由于較小機頭的啟動電流較小,所以多機頭機組會在這一點上有良好的表現。

  5、現場安裝和維護保養

  在冷量相同的情況下,單機頭螺桿機組的體積相對要小些,故安裝靈活方便。由于冷卻、冷凍水的接口少,所以現場安裝時單機頭機組的工程量比多機頭機組要少;單機頭機組運行可靠性高,故維護保養簡單。另外,多機頭的機組中,制冷管路接口多,這樣就導致系統的泄漏點增多,增加了日常運行的維修量。當單機頭冷水機組滿足不了制冷量的時候,冷水機廠家就會建議采用雙機頭或者多機頭冷水機組。

  而且還可以將冷水機組能量調節一下,但在調節冷水機組的時候,要個別注意:

  1)只有1個壓縮機的冷水機:在升溫過程中,當顯示溫度≥設定溫度+溫差時自動啟動壓縮機;在降溫過程中,當顯示溫度<設定溫度+溫差時自動停止壓縮機。

  2)有2個壓縮機的冷水機:在升溫過程中,當顯示溫度>設定溫度時自動啟動1臺壓縮機,當顯示溫度≥設定溫度+溫差時自動啟動2臺壓縮機,在降溫過程中,當顯示溫度<設定溫度時,自動停一臺,當顯示溫度<設定溫度-溫差時全停。

2022年6月13日 09:20
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