随着时间的推移,夏天激增的能源法案成为另一个行项目设施的经营成本与热水供暖,通风和空调(HVAC)系统。期待这些成本,大多数的管理者留意节能方法,提高效率,充分意识到无论如何密封系统,他们是亏钱。节能方法一般包括住户的行为变化,新设备或两者兼而有之,伴随着自己的挑战。通常,解决方案没有解决系统能源效率的核心问题,如周期的数量,温度的变化(δT [∆T])之间的供应水和返回,和温度传输需要达到和维持环境定位点。
冷却节能方法和挑战
行为改变是最难监测或控制,因为舒适直接关系到员工士气,他们常常short-lived-especially在炎热条件。暖通工程师推荐一个被占领的温度设定值最低24 C (75 F)在夏天保持舒适。根据系统的循环率和设置的能量管理系统(EMS),保留推荐的温度阈值在中度到极端天气可以提高能量输出,提高成本。
在2017年度能源展望(AEO),美国能源信息管理局(EIA)报道,美国商业建筑领域消耗大约1.783亿亿Btu(四)的主要能源。,暖通空调系统消耗5.35四胞胎,商业建筑能源消耗总量的30%。近三分之一的用于冷却。1(图片1)
冷却系统作为一个整体消费每年≥1.49四胞胎。比例数量的能源使用是基于效率和单位的总数都使用,所以这一事实一件设备在能源使用的列表可能会反映在它的受欢迎程度超过它的效率:2
- 屋顶单位(0.74)
- 冷却装置(0.44)
- 中央分割系统交流(0.19)
- 房间空调(0.09)
- 燃气系统(0.02)
- 地源热泵(< 0.01)
改变总是昂贵的设备更节能模型,应该基于成本效益分析。然而,无论多么有效地一个改造,降低能源成本可以直接与贫穷∆T。∆T不足导致:
- 过度冷冻水水泵需求交付所需的冷却能源使用降低温差
- 减少冷水机组操作能力
- 更多的冷却装置在部分负荷运行,阻碍效率
- 更高的能源需求在冷却装置由于运行额外的机器之外的最有效的操作范围(在低负荷和高流速)
- 增加冷冻水泵能耗BETVICTOR体育官网
- 额外的冷却塔和冷凝水泵BETVICTOR体育官网
- 更高的冷凝水泵和冷却塔能源需求支持额外的冷却装置
- 过度的设备磨损和降低生命周期由于更高的运行时间
流率,系统负载和降低∆T
通常,冷冻水系统保持一个合理的∆T高负载12 F (6.7 C)。然而,在低负载,∆T可以下降到< 2 F (< 1.1 C)导致情况只能操作一台机器,但是相反,三个或四个冷却器运行处理更高的流量。在过去的一年,平均∆T可能只有5.3 F。
高流速分布在多个冷却装置系统负载较低意味着每个机组操作底部附近的负荷范围,严重消耗系统效率。此外,每次开始一个新的冷却,冷凝水泵和冷却塔风扇(s)可能需要操作。这在很大程度上增加能耗。
将效率最大化,流速必须适当地管理正确序列冷却器为了保持每个机组操作顶部附近的负荷范围和更高效率尽可能长时间的水平。降低冷却水流量通过改善∆T也将直接影响冷冻水泵的能量需求。通过保持一个固定的冷冻水∆T全年,运营商应该看到年度泵能耗的减少(图2)。
对∆T水效率与效果
表面活性剂已经测试了几十年降低水的表面张力,提高温度传输但不成功已经实现,直到过去十年左右的时间。障碍是流内的温度稳定性。相对近期的创新非离子表面活性剂对加热和冷冻水为管理者提供了一种新的方式来提高效率,降低成本,提高∆T。
用手或通过计量加药机倒在指定的系统摄入点,只有循环水浓度1%,非离子表面活性剂提高冷冻水的温度传递到管壁。这样完成了几个能源目标,因为系统:
- 达到空间温度选点更快,减少能源负载
- 降低风机能量用于保留定位点
- 提高了系统中所有冷却技术的效率
- 减少了冷水机组的循环次数
- 增加∆T
100多个案例研究在所有系统类型和年龄进行了十多年在一系列设施,能源和排放的平均减少了15%。此外,它被发现是安全的使用抑制剂和乙二醇。
案例研究
在2019年的夏天,阿勒格尼学院马里兰添加冷却和非离子表面活性剂的液体循环加热的系统减少了13.21%的14.63千瓦电力成本和降低使用一个月。
马里兰的阿勒格尼学院成立于1961年,是学生在阿勒格尼县及周边地区。校园位于离海岸约150英里(240公里)的西方马里兰州坎伯兰镇附近的丘陵地带。平均温度范围从77到95 F (25 - 35 C) 5月中旬至9月中旬。
主校区由三个单层设施由混凝土砖和砖材料共同在1960年代建设。由一个220吨的冷却器,引入非离子表面活性剂的目的是减少能源消耗和排放冷却建筑类开始在8月中旬,天气还是很热。
历史数据只存在于电子账单,包括non-HVAC消费,所以电分表是安装在机组上2019年6月和9月中旬来建立一个基线。系统运行三个月来模型预设消费与冷却度天(CDD)收集到的更大的坎伯兰地区机场的基本负载65 F(图3)。
在分析过程中,一个清晰的增加在夏天的后半部分被检测到。这可能是由于使用的增加设施的学年又开始了。分析师决定使用8月中旬到9月中旬数据是主要的基线,9月中旬至10月中旬数据进行分析(图4)。
一个清晰的系统性能的变化观察期间和之后的非离子表面活性剂是安装。计算平均功率可以转化为消费金融储蓄:能源消耗(千瓦时)=功率(千瓦)x (h)。
观察到的327.12千瓦的电力的二氧化碳当量(有限公司2231公斤的e),同样体积的公布的排放汽车行驶566英里。在冷却的季节,预期的减少温室气体(GHG)是42.1公制吨公布的排放九乘用车旅行超过102500英里。
每一天,运营商观察327.12千瓦的节能,总计5561 .04点千瓦/小时/ 17天。支付0.084美元/千瓦时,大学经验的金融储蓄467.12美元。冷却时间约为6个月(182天左右)。预计每年节省59535千瓦时或5000美元的投资回报(ROI)两年半。
最小化成本通过提高∆T
无论多么昂贵的高效设备,谈话不是“设备与非离子表面活性剂”,而是如何最大化系统的功能和降低成本。通过密切监测系统,调整一些操作方面和提高水的效率,系统任何年龄的好处。
引用
环境影响评价。年度能源展望2017年。表:商业部门关键指标和消费。参考案例。2017年8月。eia.gov /观点/ aeo /数据/浏览器/ # / ? id = 5-AEO2017&cases = ref2017&sourcekey = 0
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WM集团工程师,“冷冻水δT研究”。2008年11月。wmgroupeng.com/sites/wmgroupeng.com/files/CHW%20Delta%20T%20Studynov2008.pdf