一、技術名稱:磁懸浮變頻離心式中央空調機組技術
二、技術所屬領域及適用范圍:本產品為大型離心式中央空調系統,適用各種建筑空調:地鐵、辦公寫字樓、酒店、學校、機場和工藝冷卻等場所
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
1.普通離心式中央空調滿載能效一般在5.5 左右;IPLV在7 左右;能效低消耗大量能源。
2.普通離心式中央空調能量調節負荷一般為30%-100%之間;低負荷存在喘振風險;運行過程中為避免喘振需要額外消耗能源。
3.普通離心式中央空調噪音一般在80 分貝,存在嚴重噪音干擾和振動;需要額外進行降噪和減震處理;
目前應用該技術可實現節能量4萬tce/a,CO2減排約11萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
利用直流變頻驅動技術,高效換熱器技術,過冷器技術,基于工業微機的智能抗喘振技術,提高離心式中央空調的運行效率和性能穩定性,從而實現節能目的。
2.關鍵技術
(1)磁懸浮無油運轉技術,運行完全無摩擦,無機械損耗,比常規機組壽命提高1倍;無油運行,省去復雜潤滑油系統,機組能效提高15%;
(2)全直流變頻技術,實現負荷變化與機組完全匹配,實現10%-100%負荷自由調節,實現超高部分負荷能效;
(3)高效換熱器技術,通過CFD 模擬驗證,獲得換熱器管群換熱最優,降低傳熱溫差,提高能效;
(4)雙級壓縮機補氣增焓+過冷器技術,充分發揮雙級壓縮效果,利用獨立過冷器提高冷媒過冷效果,提高單位冷媒制冷能力;
(5)基于工業微機的智能抗喘振技術,利用工業級控制器實時采集壓縮機運行狀態,調整轉速與IGV,確保機組穩定可靠運行。
3.工藝流程
工藝流程見圖1所示。
圖1 系統原理圖
低溫低壓制冷劑經膨脹機構節流降壓后,進入水交換器(蒸發器)中蒸發吸熱,從空氣(水)中吸收大量的熱量;蒸發吸熱后的制冷劑以氣態形式進入壓縮機,被壓縮后,變成高溫高壓的制冷劑(此時制冷劑中所蘊藏的熱量分為兩部分:一部分是從空氣(水)中吸收的熱量Q2,一部分是輸入壓縮機中的電能在壓縮制冷劑時轉化成的熱量Q1;被壓縮后的高溫高壓制冷劑進入熱交換器(冷凝器),將其所含熱量(Q1+Q(2)釋放給進入熱換熱器中的冷卻水,冷卻水被加熱后,經過冷卻塔冷卻,再進入熱交換器(冷凝器)。放熱后的制冷劑以液態形式進入膨脹機構,節流降壓如此不間斷進行循環。磁懸浮離心式冷水機組主要由磁懸浮離心壓縮機、殼管式冷凝器、滿液式蒸發器、電子膨脹閥、經濟器及其電控系統組成。
五、主要技術指標
1.機組的綜合能效比(IPLV)11.1;
2.機組最大cop26;
3.機組啟動電流2A。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
2009年6月通過山東省科技局的專家評審,處于國際領先水平;2009年12月山東省科技局的專家評審:處于世界同類產品國際領先水平;中國輕工業聯合會科技進步三等獎;山東省科學技術進步獎。產品經過試驗檢測,各項性能指標均高于國際水平,且性能穩定可靠,結構合理。首批產品于2007 年應用于深圳招商地產項目,目前已經穩定運行5年時間,經過客戶和環境的雙重檢驗。
七、典型應用案例
典型案例1
案例應用單位:凱芙建國酒店
技術提供單位:青島海爾空調電子有限公司
建設規模:占地面積90000㎡,建筑面積19860㎡。新建五星級酒店項目,其中客房面積為9440㎡,餐飲商務面積10410㎡,豪華客房、標準客房以及套 房172間。主要技改內容:空調制冷主機和冷卻水系統。主要設備:LSBLX300/R4(BP)機組2臺。節能技改投資額300萬元,建設期1年。年節能經濟效益為15.79萬元,投資回收期約2.98年。
典型案例2
案例應用單位:南海意庫3#辦公樓項
技術提供單位:青島海爾空調電子有限公司
建設規模:該項目主體為五層,總建筑面積21960m2,其中空調面積15600m2。主要技改內容:空調制冷主機和冷卻水系統。主要設備:LSBLX360/R4(BP)
1 臺。節能技改投資額100萬元,建設期1年。年節能經濟效益為10.46萬元,投資回收期約1.91年。
八、推廣前景及節能減排潛力
國家能源政策是節能和新能源開發、再生能源利用并重。因此,高能效技術的推廣應用在我國具有極大的現實意義和廣闊的發展前景。大型地鐵、辦公寫字樓、酒店、學校、機場和工藝冷卻等場所的招標均要求節能,預計未來5年,直流變頻離心式中央空調機組在離心式中央空調的占比會提高到10%;總計投入在5億元,預計節能39萬tce,減少二氧化碳排放102萬t。
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