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水冷式中央空调设备用电量估算方法解析

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摘要:介绍水冷式中央空调构成及各部分主要设备,分别阐述能源侧、用户侧设备用电量估算方式,还给出系统总用电量计算方法,同时提醒该估算适用于工程初期,实际会因多种因素有差异。

典型的水冷式中央空调,以冷水机组制备冷水,再输送到末端设备向室内供冷,又分为冷冻水系统和冷却水系统两部分。

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冷冻水系统在冷水机组的蒸发器侧,通过冷冻水循环从蒸发器获得冷量,再送至室内末端设备供冷。

因此,冷冻水系统的主要设备是冷冻水泵和末端空调设备。冷冻水泵驱动水循环,末端设备用于室内的供冷和气流组织,常用的有风机盘管、空调箱、新风机、排风机等。

冷却水系统在冷水机组的冷凝器侧,通过冷却水循环将冷凝器的排热输送至冷却塔排放。

因此,冷却水系统的主要设备是冷却水泵和冷却塔。冷却水泵驱动水循环,冷却塔以蒸发冷却的方式,将循环水中的热量散发到室外空气。

在布置上,通常将冷水机组、冷冻和冷却水泵等设备集中布置在能源中心,将冷却塔布置在附近的裙房屋面上,再通过冷冻水系统的干管、立管、支管等,逐步将冷冻水输配到建筑物内的各个末端设备。

因此,水冷式空调系统的设备用电量估算,可划分为能源侧设备和用户侧设备两部分进行。

一、能源侧设备用电量

能源侧设备统一按空调主机即冷水机组的制冷量估算,单位为RT(冷吨),1RT≈3.517kW。

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1、冷水机组

用电量约 0.7~1.0 kW/冷吨,可估算为:

主机用电量(kWh) = 总冷吨 × 0.85 kW/冷吨 × 运行时间

2、冷却塔

用电量约 0.03~0.05 kW/ 冷吨,可估算为:

冷却塔用电量(kWh) = 总冷吨 × 0.04 kW/冷吨 × 运行时间

3、冷却水泵

用电量约 0.02~0.04 kW/冷吨,可估算为:

冷却泵用电量(kWh) = 总冷吨 × 0.03 kW/冷吨 × 运行时间

4、冷冻水泵

用电量约 0.02~0.04 kW/冷吨,可估算为:

冷冻泵用电量(kWh) = 总冷吨 × 0.03 kW/冷吨 × 运行时间

二、用户侧设备用电量

用户侧的空调末端设备通常为“风机+盘管”形式,其中风机用于驱动空气循环而消耗电力,因此可以按各自的风量估算。

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1、风机盘管

用电量约30~50 W/台,可估算为:

总用电量(kWh) = 风机盘管数量(台) × 40 W × 运行时间 / 1000

2、空调机组

用电量约 0.3~0.5 W/(m³/h),可估算为:

总用电量(kWh) = 总风量(m³/h) × 0.4 W/(m³/h) × 运行时间 / 1000

3、新风机

用电量约 0.3-0.5 W/(m³/h),可估算为:

总用电量(kWh) = 新风量(m³/h) × 0.4 W/(m³/h) × 运行时间 / 1000

8、排风机

用电量约0.2~0.4 W/(m³/h),可估算为:

总用电量(kWh) = 排风量(m³/h) × 0.3 W/(m³/h) × 运行时间 / 1000

三、系统总用电量

将以上能源侧和用户侧各设备的用电量相加,可得系统的总设备用电量。在此基础上,还需要附加控制系统的用电量。

通常控制系统的用电量,约为设备用电量的1~2%,因此最终的总用电量估算为:

系统总用电量(kWh) = 总设备用电量 ×(1 + 1.5%)

需要注意的是,以上用电量估算仅适用于工程初期的快速估算。实际使用中的用电量,可能因设备效率、使用情况、气候条件等因素而有所差异。 

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