冷冻机的制冷效率与运行电费

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1、冷冻机的制冷效率与运行电费简介：本文提出在冷冻机平均使用寿命中运行电费远大于冷冻机初投资的观点，讨论冷冻机的制冷效率对年运行费用的影响，在简介和初评IPLV、NPLV，分析多台机组并联运行规律和冷冻机部分负荷下运行效率基础上,提出一种评估冷冻机组常年运行电费的方法，并举例说明高效率的冷冻机节能效果显著。因此在选择冷冻机时，不仅比较冷冻机售价，更应比较冷冻机的制冷效率和运行电费。关键字：冷冻机制冷效率运行电费部分负荷1关注冷冻机的运行费用和制冷效率在销售和购买冷冻机的过程中，商家和用户十分重视比较冷冻机的价格（初投资），却忽略冷冻机的运行费用巨大这一事实：以冷冻机的平均寿命25年计，在

2、对冷冻机的所有投资中，初投资约占8.3%，运行费用约占91.4%，制冷剂添加费约占0.3%，故我们更应关注冷冻机的运行效率。比如若选用高效的水冷机组，其在25年平均寿命中节省的运行电费（与一般效率同类机组比较）可能接近机组初投资，相当于白送百万元的冷冻机。果真如此吗？分析冷冻机的运行费用需了解冷冻机的运行规律和制冷效率。由于以空调系统满负荷为前提来选择冷冻机的容量，而冷冻机绝大部份时间在部分负荷下运行，因此评价冷冻机的制冷效率不能仅参考冷冻机满负荷下的制冷效率，还需要比较冷冻机在部分负荷工况下的制冷效率。目前常用的二个指标有IPLV和NPLV。2IPLV，NPLV的定义及由来IPLV

3、（ARI标准工况下综合部分负荷效率）与NPLV（非ARI标准工况下综合部分负荷效率）是ARI（美国空调制冷学会）运用概率统计的方法，借助于大型计算机，对全美有代表性的29个城市的气象数据、各类建筑物冷负荷、冷冻机的不同运行时间，进行综合分析和加权平均处理，得出冷冻机的运行时间百分比与冷冻机的负荷之间的关系，共有四种模式（见ARI550/590-98标准，白皮书）。ARI根据此四种模式制定一个针对冷冻机产品单机性能的评价标准，即单机IPLV或NPLV方程（综合模式）：IPLV=1/（0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D）其中：冷冻机效率对应负荷冷却水进水温度对应冷冻机

4、负荷冷冻机负荷运行时间百分比对应冷冻机负荷A85F/29.4ºC100%0.01B75F/23.8ºC75%0.42C65F/18.3ºC50%0.45D65F/18.3ºC25%0.12NPLV公式与IPLV公式一样，仅NPLV公式中冷却水最高进水温度为实际应用中任一温度，并且冷冻机100%与50%负荷（对应冷却水65F进水温度）之间,冷冻机负荷与冷却水进水温度呈线性关系；冷冻机50%与0负荷之间,冷却水进水温度恒为65F。上述NPLV、IPLV公式说明：ARI定义当冷却水进水温度低于65F时，冷冻机不开；即通过大量低温室外新风带走空调系统冷

5、负荷，或使用热交换器代替冷冻机。根据上述介绍，我们看出NPLV、IPLV公式不能直接应用到我国空调系统中评价冷冻机效率。原因如下：1)美国气象数据不能代表我国特定工程所在地区的气象2)建筑物类型及冷负荷的来源因工程而异3)冷冻机的运行时间差异较大4)当冷却水进水温度低于65F时，某些工程仍需开冷冻机5)实际工程中绝大多数（85%以上）多台机组并联运行，与ARI假设单台机组承担空调系统负荷情况大相径庭。上述差异均导致NPLV、IPLV公式中与冷冻机负荷相对应的冷冻机行时间百分比不同，尤其是第5条的影响。因此有必要讨论多台机组并联运行规律。3多台制冷机组并联运行规律分析请看不同组合的多台

6、机组运行时，单机负荷与机组负荷（空调系统负荷）的关系。（见表1、图1）表1单机负荷与机组负荷对比总负荷1200ton02003004006008009001200方案11200ton02003004006008009001200600ton0200300400600400450600方案2600ton00000400450600400ton020030040000300400方案3800ton0000600800600800400ton0200300400300400300400方案4400ton0000300400300400400ton000000300400图1单机负荷与机组负

7、荷对比上述图表表明：1)采用多台冷冻机的项目，单机在高负荷区(100%-75%)运行的时间百分比随台数增加而急增，远超过用一台冷冻机提供全额冷负荷的情况。2)制冷量均等的单机负荷与机组负荷（空调系统负荷）关系如下：Y=N/j*X(j=1,2,..N)；(j-1/N<X<j/N)Y—单机负荷；X—机组负荷；N—单机数量3)单机制冷量以1,2,4..,2N倍分配而产生的组合，其单机在高负荷区间运行的时间百分比最大4)在实际运行中，冷冻机单机制冷量差