關于“空調冷凝器海綿球自動清洗裝置” 節電率的確認、計量和鑒定方法的討論《二》
本文對冷凝器自動清洗技術節能的測量、計量、能效比等一般概念和計算作了通俗簡明的討論，并推出一種簡單易行的節能計算公式和曲線的直觀法。對多種節能方案作用在同一空調系統中，如何區分測量各自的節能率和節能量，避免此類爭議和糾紛有借鑒作用。
深圳市新怡空調設備有限公司 羅碧玉
Shenzhen xinyi air－condition equipment co.ltd Luo Bi yu
深圳市職業技術學院 程瑞端 秋石
Shenzhen professional technics college Doctor Cheng Rui duan Qiu shi
近年來空調冷凝器海綿球自動清洗系統裝置已迅速普及，海綿球自動清洗系統的基本原理是把一定數量的海綿球送入冷凝器，對冷凝器銅管內壁進行連續擦洗，除去污垢，減小了熱阻，提高了熱交換效率，減小了排氣壓力，降低了運行電流，使空調主機保持在最高的能效比。關于該系統工藝節能原理分析，在空調制冷刊物和節能?？弦延卸啻胃咚降膶I論文，我們無須再重復贅述。有些新的節能公司及耗能公司人員對該系統的節電率、計量方法，變頻技術與球清洗能否互相取代？他們各自的節能率的界定等提出疑問和爭議，甚至導致商業合同糾紛。就這類問題我們談點粗淺理解和認識，希望能供大家探討，起拋磚引玉的作用。
1.空調能效比COP：
空調能效比COP=×100%
是衡量空調機制冷效率和省電的指標。
2.節能率η：
節能率η=×100%
COP1：改造前能效比，COP2：改造后能效比。
例：COP1=4 COP2=5
節能率η=×100%=25%
可見后者比前者節電25%。
3.節電量KWh：
3.1 節電量KWh=主機功率（KW）×平均開機率×年運行時間×節電率
例：主機功率400KW，平均開機率80%，年運行4000h，節電率20%。
節電量=400×0.8×4000×0.2=256000KWh
3.2 主機裝有計量表的：
主機總耗電量KWh×節電率η=節電量
例：總耗電量1000000KWh，節電率15%
節電量：1000000×15%=150000KWh
4.能效比的測量、計量和節電量的計算：
4.1 用冷量表（流量脈沖×溫差的接觸式冷量計量表，超聲波流速×溫差的非接觸式冷量計量表都可以準確測量冷量）測出制冷量，用電度表測出KWh，按一項COP可計算出。
4.2 COP式中制冷量=流量(L)×溫差(Δt)kcal/h
以KW為計量單位時：
制冷量=KW （1KW=860Kcal/h）
輸入功率=I（電流）×V（電壓）
交流電功率P=IVCOS
η=×100%
=（-）×100%
當前后都在滿負荷時：L1=L2， COS 1=COS2，V1=V2，則
η=（-1）×100%
例Δt1=3.9℃，Δt2=4.1℃，I1=125A，I2=105A
=（-1）×100%
= 25.15%
由此可見，當我們設節能改造前后電壓V不變，負荷不變，COS不變，水流量L不變時，只要有改造前后的運行溫差Δt和電流I的記錄，即可簡化近似推算出節能率η，并不需要安裝冷熱量表和電量表就可以方便的算出節能率。為了計算更準確些，我們認為在選I1、Δt1和I2、Δt2時，應考慮三組以上接近滿負荷同工況的平均值。
4.3節能率計算公式的應用實例：
4.3.1當知道節能改造前的溫差Δt1=4.5℃，電流I1=300A，改造后的溫差Δt2=5℃，I2=270A，則節能率為
η=（）×100%=23.45%
4.3.2當還未做節能改造，只要有空調主機通炮（人工拆端蓋洗刷冷凝器）前后的運行記錄，可以預算出以節能改造后的節能率
例：通炮前溫差Δt1=4℃，I1=330A，通炮后Δt2=5℃，I2=270A。
η=（）×100%=52.77%
因為通炮后能效比為最高，到通炮前的時間段是逐漸下降的過程，所以節能改造真正的節能率是個平均值：η=1/2η↑=26.33% 。
4.3.3如果主機冷凝器每年通一次炮，但沒有通炮前后的準確時間和相應運行記錄，只要有一段時間的運行記錄還是可以分析和估算出經節能改造后的節能率。例：某空調主機只有7～9月運行記錄，我們可以把相關數據代入公式，算出7～9月能效比下降數。7～9月室外溫度最高，冷卻水溫也最高，室內熱負荷也最大，冷凝器結垢也最快。因冷凝器結垢而導致能效比下降的速度也最快。春秋兩季室外溫度和室內熱負荷相對低一些，冷凝器結垢的速度稍慢，可設它是50%，冬季室外氣溫和室內熱負荷更低，冷凝器結垢的速度更慢，可設它是25%，這樣只要有某個季度的主機運行記錄，即可推測出全年因冷凝器結垢導致能效下降的趨勢，并計算出經節能改造后的節能率。
例：7月1日Δt1=5℃，I1=300A。9月30日Δt2=4.5℃，I2=330A。
三個月能效下降
η=（）×100%=-18.18%
根據以上設定分析全年下降是2.25倍
ηy= -18.18%×2.25=-40.91%
經節能改造后的節能率
1/2ηy= 20.46%（近似值）
總結：η=（）×100% 公式的意義在于：
通炮后COP2 通炮前COP1
1 沒有安裝冷量表和電量表就能算出節能改造后的節能率。
2 有通炮前后主機的運行數據也能方便的預算出節能改造后的節能率。
3 只要有一段時間的主機運行記錄，也能分析推算出節能率。并可以建坐標、描點、連線做出曲線，更直觀看到上升下降的趨勢，并直接找到節能點。
a. 曲線是自動清洗系統節能改造后的能效比變化曲線；
b. 曲線是假設通炮前后能效比在全年的能效比平均直線；
c. 曲線是未經自動清洗系統節能改造的一般主機每年運行能效 變化曲線。
由上三組曲可見：
1 安裝了冷凝器自動清洗系統后，能效比a基本是一條水平直線，僅7～9月室外溫度高時能效比略有下降，
2 未安裝冷凝器自動清洗系統的主機運行能效比曲線可見通炮后為最高能效比，隨后逐漸下降，7～9月下降更陡，直至下次通炮前能效比最低。
3 通炮前后能效比 中點作一條假設水平直線，c曲線接近上下各半，可見c曲線全年平均運行能效比接近假設直線，冷凝器自動清洗系統的平均節能率在假設直線的上部，即通炮前后能效比差的1/2。
5.球清洗系統與變頻技術的功能和不可替代性：
冷凝器自動清洗系統只對水冷卻中央空調殼管式冷凝器進行連續清洗，除去污垢，減小熱阻，保持主機最高能效比，節電率一般在空調主機耗電的10%～30%。并改善提高了主機的工作性能和可靠性。
而一般變頻技術只對水泵、冷卻塔和末端風機等在有設計余量和負荷波動的空間作節能改造，節電率可在水泵和風機等耗電的30%～50%不等。
以上兩者不作用在同一設備上，數值不相等，互相不可取代，都能節電。前者基數大（占中央空調系統總耗電約70%）系數?。?0%～30%），后者基數?。ㄕ贾醒肟照{系統總耗電約30%），系數大（30%～50%）。
6.空調節電量認識的誤區：
以往有些用戶和節能改造公司把改造前后空調系統的用電量差作為節能量，這樣計量有很大誤差：
6.1 當去年室外溫度偏高，酒店住房率高，宴會多，空調系統耗電量就必然大；如今年室外溫度低，住房率低，宴會少，空調系統耗電量則少。這樣是否說明不經改造就節電？
6.2 當去年室外溫度低，住房率低，宴會少，空調系統耗電量??；今年室外溫度高，住房率高，宴會多，空調系統耗電多。這樣雖經改造，總耗電量沒有減少或減少不多，是否說明改造不節電？
6.3 如果把回風溫度提高1℃，把冷凍水出水溫度升高2℃。都可以相應減小負荷和主機耗電。這與變頻和模糊控制并無關系，只是減小了負荷和主機自身就有的能效特性。
所以，空調節能改造是否節電和節電多少應看制冷總輸出量和總耗電量的比，才是科學公正的。
參考文獻
1，《流體力學泵與風機》許玉望主編 中國建筑工業出版社
2，《工程熱力學》A.M李特文著 高等教育出版社
3，《實用供熱空調設計手冊》（第二版）陸耀慶北京：中國建筑工業出版社 2008年
4，《采暖通風與空調調節設計規范》GB50019-2003 中國人民共和國建設部主編北京：中國計劃出版社2003
5，《節能技術與市場》2008第二，三期。深圳市節能專家委員會 深圳市節能專家聯合會
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2022-09-15
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