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时间:2020-07-31
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1、风冷与水冷制冷机组运行的能效比及投资、运行费用的对比分析王妍1崔行义21天津恒隆地产有限公司2恩宜珐玛(天津)工程有限公司[摘要]通过对风冷和水冷制冷机组的能效比分析,得出水冷冷水系统的制冷机组能效比最高;通过对风冷与水冷制冷机组的投资与运行费用的分析,得出直膨式机组的投资和运行费用最具有经济性,从而为工程设计中同样的设计方案和投资选择中提供参考与对比。[关键词]风冷水冷能效比(COP)费用对比1.概念介绍COP,即能量与热量之间的转换比率即:单位1的能量,转换为单位0.5的热量,即COP为0.5COP值在ARI标准中,关于冬夏季循环效率提出了以下定义:在冬季供热时,Q
2、1制热量(W)与Q0输入功率(W)的比率定义为热泵的循环性能系数COP(coefficientofperformance,W/W);在夏季制冷时,Q2制冷量(W或Btu/h)与Q0输入功率(W)的比率定义为热泵的能效比EER(energyefficiencyration,W/W或Btu/W.h)COP=Q1/Q0EER=Q2/Q0为不引起歧义,我们将冬季热泵循环性能系数和夏季热泵的能效比表达形式均采用COP(能效比)表示。即:COP(冬季)=Q1/Q0COP(夏季)=Q2/Q02.对比的分类本文以同一厂家的不同(水冷和风冷)设备为参考:a.风冷冷水室外模块机组b.水冷冷
3、水机组(螺杆式)c.直膨式风冷室外模块机组3.设备参数及计算结果以300KW制冷量的冷水机组为例风冷冷水室外模块机组(R22)参数如下:制冷量:300KW制冷输入功率:105KW制热量:315KW制热输入功率:110.5KW冷冻水供回水温差为:7-12°C热水供回水温差为:45-40°C冷冻水流量为:300/4.2/5=14.28kg/s=51.42m3/h循环水泵扬程选取30mH2O循环水泵的输入功率:7.5KW补水泵流量取值:2.5m3/h补水泵扬程取值:20mH2O补水泵的输入功率:0.75KW水冷冷水机组(螺杆式)参数如下:制冷量:298.9KW制冷输入功率:6
4、2.6KW制热量:350.5KW制热输入功率:78.4KW冷冻水供回水温差为:7-12°C热水供回水温差为:45-40°C冷冻水流量为:298.9/4.2/5=14.28kg/s=51.24m3/h循环水泵扬程选取30mH2O循环水泵的输入功率:7.5KW补水泵流量取值:2.5m3/h补水泵扬程取值:20mH2O补水泵的输入功率:0.75KW冷却塔风机功率:3KW冷却水循环泵功率:7.5KW直膨式风冷室外模块机组(R22)参数如下:制冷量:315KW(5组45KW模块机组)制冷输入功率:13.9x7=97.3KW制热量:49x7=343KW制热输入功率:13.3x7=9
5、3.1KW计算的结果如下:a.风冷冷水室外模块机组(R22)计算如下:COP(冬季)=315KW/110.5KW=2.85COP(夏季)=300KW/105KW=2.86冬季全负荷运行模式的功率汇总:110.5+7.5+0.75=118.75KW夏季全负荷运行模式的功率汇总:105+7.5+0.75=113.25KWTIC投资费用包括:总造价=室外机组+循环水泵(2备一用)+补水泵(2备一用)+水管道及相应配件(不考虑水系统末端设备)造价估算值为参考值:总造价=室外机组(350000)+循环水泵(2x20000)+补水泵及水箱(2x5000+3000)+管道及配件(30
6、000)总造价=350000+40000+13000+30000=433000元4.水冷冷水机组(螺杆式)计算如下:COP(冬季)=350.5KW/78.4KW=4.47COP(夏季)=298.9KW/62.6KW=4.77冬季全负荷运行模式的功率汇总:78.4+7.5+0.75+3+7.5=97.15KW夏季全负荷运行模式的功率汇总:62.6+7.5+0.75+3+7.5=81.35KWTIC投资费用包括:总造价=机组+循环水泵(2备一用)+补水泵及水箱(2备一用)+冷却塔+冷却水循环水泵(2备一用)+水管道及相应配件(不考虑水系统末端设备)造价估算值为参考值:总造价
7、=机组(350000)+循环水泵(2x20000)+补水泵及水箱(2x5000+3000)+冷却塔(30000)+冷却塔循环水泵(2x20000)管道及配件(30000)总造价=350000+40000+13000+30000+40000+30000=503000元4.直膨式风冷室外模块机组(R22)计算如下:COP(冬季)=343KW/93.1KW=3.68COP(夏季)=315KW/97.3KW=3.24冬季全负荷运行模式的功率汇总:93.1KW夏季全负荷运行模式的功率汇总:97.3KWTIC投资费用包括:室外机组+铜管管道及相应配件
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