Es heißt, dass HLK-Systeme in der Regel etwa 70% des Energieverbrauchs eines Gebäudes verbrauchen, während 25-35% der Energie von Kältemaschinen verbraucht werden, die gekühltes Wasser für die Klimatisierung produzieren.
Daher sind die Effizienz von Kältemaschinen und die Optimierung ihrer Leistung in den von ihnen betriebenen HLK-Systemen wichtig, um eine hohe Leistung zu erzielen.
Wenn es um energieeffiziente HLK-Systeme geht, stellen sich mehrere Fragen:
Welche grünen Technologien stecken dahinter?
A: Das Kühlsystem ist nach wie vor die beste Wahl für große Gebäude. Eine einzelne Kühlkapazität kann bis zu 4,000 Tonnen oder mehr betragen, wodurch die Anzahl der Geräte und der Installationsraum verringert werden können.
Die dramatischste Verbesserung der Betriebseffizienz kann erreicht werden, indem eine ältere Kältemaschine durch eine neue, hocheffiziente Kältemaschine ersetzt wird. Zentrifugalkühler, die 15-20 Jahre alt sind, hatten einen Spitzenwirkungsgrad von 0.75-0.85 kW / Tonne im Neuzustand, während diejenigen, die 10-15 Jahre alt sind, einen Spitzenwirkungsgrad von 0.60-0.70 kW / Tonne hatten, jedoch sogar mit einem umfassenden chemischen Wasser -Behandlungsprogramm und regelmäßige Rohrreinigung, diese Wirkungsgrade haben abgenommen, was zu Spitzenwirkungsgraden von 0.80-1 kW / Tonne oder weniger führte.
Radialkühler der neuen Generation bieten Spitzenwirkungsgrade von 0.50 kW / Tonne oder höher. In Verbindung mit Frequenzumrichtern bieten sie einen höheren Wirkungsgrad für eine Reihe von Kühllasten. Hocheffiziente Kältemaschinen können den jährlichen Kühlenergiebedarf in den meisten Anwendungen im Vergleich zu den vorhandenen alten Kältemaschinen um 30% -50% senken.
So wie die Mideas Hocheffizienter DC-Inverter-Fallfilm-Zentrifugalkühler verwendet Kerntechnologien wie Luft- und Raumfahrtaerodynamik, einen Hochgeschwindigkeits-Inverter-Elektromotor, zweistufige vollständige Enthalpie und Fallfilmverdampfung. Die Kältemaschine hat den Energieeffizienz-Engpass für kleine Kühltonnen überwunden und den IPLV auf 10.69W / W (0.33kW / Tonne) und das Geräusch auf 75 dB (A) gesenkt. Ein hocheffizienter und stabiler Betrieb wird unter mehreren Arbeitsbedingungen erreicht. Aufgrund der Verwendung der vollständigen Fallfilmverdampfungstechnologie kann die Kältemittelfüllung im Vergleich zum gefluteten Typ um 40% reduziert werden.
In der HLK-Industrie sind Energieeinsparung und Beschränkung der Verwendung von Fluorwasserstoffen (HFKW) mit hohem Treibhauspotenzial (GWP) die aktuellen Hauptprobleme für HLK-Geräte. Um die Gesamtenergieeffizienz in Kühlsystemen zu verbessern, konzentriert sich die technische Entwicklung nun auf größere ölfreie Zentrifugalkompressoren mit Permanentmagnetmotoren (PM), die zunehmende Verwendung einer variablen Drehzahlregelung durch Frequenzumrichter und die Wartung von zweistufigen Kompressionssystemen Hoher Wirkungsgrad bei großen Arbeitsbereichen.
In Europa, Japan, China und anderen Teilen der Welt sind die HLK-Systeme VRF (Variable Refrigerant Flow) seit geraumer Zeit das HLK-System der Wahl. In den vergangenen 10 bis 20 Jahren hat die VRF-HLK-Technologie in Europa und auf dem asiatischen Markt einen immer größeren Bekanntheitsgrad erlangt, und jetzt ist das außergewöhnliche Al Ain 5000 Villas-Projekt im Nahen Osten ein sehr gutes Beispiel für die VRF-Installation.
Diese ausgereifte neue VRF-HLK-Technologie kann nicht nur Kühlen, sondern auch Heizen und sogar beides gleichzeitig für verschiedene Bereiche im Raum bereitstellen. Darüber hinaus sind diese VRF-HLK-Systeme sehr leise und energieeffizient, da der drehzahlvariable Kompressor nur mit der für die aktuellen Bedingungen erforderlichen Leistung arbeitet, indem der Kältemittelfluss zu den Innengeräten entsprechend den genauen Anforderungen der einzelnen Bereiche variiert wird.
Volles VRF-System der V6-Serie für DC-Wechselrichter
Vor kurzem Midea hat in Dubai das VRF-System der neuen Generation für Voll-Gleichstrom-Wechselrichter der V6-Serie vorgestellt, das über die weltweit größte Kapazität für Einzelmodul-Außengeräte bei 38HP und eine Kombinationskapazität bei 128HP verfügt. Der VRF durchdringt nicht nur den privaten, sondern auch den gewerblichen HLK-Markt, auf dem Chiller eine starke Position einnimmt.
Wie offen ist der Markt für natürliche Kältemittel?
A: Sogenannte natürliche Kältemittel für Kältemaschinen, Ammoniak (R717) und Pro-Pane (R290) werden hauptsächlich in Europa verwendet und haben Vorteile wie niedriges GWP, ein ODP von Null, überlegene Leistung und niedrige Kosten. Toxizität und Entflammbarkeit bleiben jedoch hohe Hindernisse für die Verwendung in HLK-Systemen, die in gewerblichen Gebäuden installiert sind.
Das Kältemittel R717 wird traditionell in der industriellen Kältetechnik eingesetzt, aber auch in HLK-Kältemaschinen, hauptsächlich auf dem europäischen Markt.
R290 ist als Propan bekannt. Mehrere Hersteller in Europa haben luft- und wassergekühlte Kältemaschinen mit R290-Kältemittel als Standard herausgebracht.
Wasser (R718) wurde als Kältemittel für thermisch angetriebene Absorptionskältemaschinen verwendet. In Europa, den USA und Japan werden seit langem Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt, um Wasser für Dampfkompressionskältemaschinen / Wärmepumpen als ideales Kältemittel ohne GWP- und Toxizitäts- / Entflammbarkeitsprobleme zu verwenden . Infolgedessen wurden in großen Eisherstellungs- und Klimaanlagen, hauptsächlich in Europa, große Zentrifugalkühler mit Wasserkühlmittel installiert.
Wasser als Kältemittel unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen HFKW-Kältemitteln. Das heißt, das erforderliche Sauggasvolumen von Wasser ist ungefähr 150-mal größer als das von R134a erforderliche, und Wasser hat ein Verdichtungsverhältnis, das 3.4-mal höher ist als das von R134a. Daher müssen Zentrifugalkompressoren, die Wasser verwenden, viel größer sein.
Die Suche nach besseren alternativen Kältemitteln ist noch lange nicht abgeschlossen. Es wird noch schwieriger sein, ein besseres natürliches alternatives Kältemittel zu finden, das niedrigere Kosten, aber eine bessere Leistung in Bezug auf Effizienz und Kapazität der Kältemaschinen, insbesondere der Zentrifugalkältemaschine mit hoher Kapazität, aufweisen sollte.
Zusammenfassend lässt sich nur schwer vorhersagen, wie offen der Markt sein kann, wenn ein perfektes natürliches Kältemittel entsteht. Wenn es wirklich kommt, wird es eine Revolution in der Branche bringen, es kann die Spiele der Kältemaschinenindustrie sogar die gesamte HLK-Branche verändern.
Und was sind vor allem die Tipps für den Entwurf eines solchen Systems?
- Verstehen Sie die Vielfalt der Kühloptionen basierend auf den Lastanforderungen.
- Erfahren Sie, wie Sie eine vereinfachte Schätzung der Kosten pro Tonne für die Schätzung der anfänglichen Investitionskosten des Kühlers erstellen.
- Kennen Sie die geeigneten Berechnungen zur Ermittlung der Betriebskosten der Kälteanlage.
Kühlwassersysteme sind Kühlsysteme, die gekühltes Wasser in einem Gebäude zirkulieren lassen, um die Luft eines Gebäudes zu kühlen und zu entfeuchten. Sie kommen in allen Formen, Größen und Konfigurationen. Kaltwassersysteme sind geschlossene Kreisläufe, dh das Systemwasser wird kontinuierlich umgewälzt und ist nicht dem atmosphärischen Druck ausgesetzt, ähnlich wie bei Hauswassersystemen.
Der erste Schritt bei der Auswahl der Kältemaschine ist Verstehen der verfügbaren Optionen. Die Blocklast eines Gebäudes bestimmt die Gesamtkapazität, während die Teillast die Anzahl und Menge der erforderlichen Kältemaschinen bestimmt, wobei mehrere Kältemaschinen die Möglichkeit bieten, Kältemaschinen als Reaktion auf die Last in Betrieb zu setzen. Wie der DC-Inverter-Scroll-Chiller der Midea Aqua Super II-Serie mit einer Energieeffizienz von A ++ gemäß CE-Erp-Verordnung und dem Odular-Design, der eine Kombination von bis zu 16-Einheiten ermöglicht.
Zweitens ist die Art der Kühlkompressoren. Die meisten kleinen Kaltwasseranlagen - von 10 Tonnen bis zu einer Kapazität von ungefähr 200 Tonnen - verwenden Scroll-Kompressoren zur Erzeugung von Kaltwasser. Mit zunehmender Kapazität erhöhen die Kältemaschinen die Anzahl der Spiralkompressoren, die typischerweise gleich groß sind, um die erforderliche Gesamtkapazität der Kältemaschinen bereitzustellen. Der Nachteil ist, dass die Regelung der Kühlleistung als Stufenregelung statt als Modulationsregelung vorgesehen ist. Obwohl die mehreren Kompressoren für die Leistungsregelung von Nachteil sein können, sind sie im Allgemeinen mit mehreren Kältemittelkreisläufen ausgestattet, die für eine gewisse Systemredundanz sorgen. Spiralverdichter mit Inverterantrieb wurden in großem Umfang für die Kältemaschine verwendet, wodurch die Teillasteffizienz erheblich verbessert werden kann.
Sobald die Kapazität die Größe mehrerer Spiralkompressoren überschreitet, verwenden Kältemaschinen normalerweise Schraubenkompressoren. Schraubenkompressoren sind in Größen von 50 bis zu etwa 500 Tonnen erhältlich. Schraubenkompressoren haben die Möglichkeit, die Kühlleistung von 100% bis 20% mithilfe einer Gleitschaufel zu variieren, um die Kältemittelzufuhr zum Kompressor zu begrenzen und einen reibungslosen, modulierenden Übergang zwischen den Leistungen zu gewährleisten. Es ist wichtig zu beachten, dass Schraubenkühlmaschinen nur einen Kompressor haben, sodass ein Verlust des Kompressors zu einem vollständigen Verlust der Kühlleistung führen würde.
Der dritte Kompressortyp ist ein Kreiselkompressor, der bei ungefähr 100 Tonnen beginnt und je nach Anzahl der Kompressoren bis zu Tausenden Tonnen beträgt. Ein Frequenzumrichter (VFD) kann auch zur Leistungsregelung verwendet werden, um die Drehzahl des Laufrads in Verbindung mit Einlassschaufeln zu ändern. Einlassschaufeln und VFDs erfüllen unterschiedliche Ziele: Einlassschaufeln werden für Gebäude mit großen Lastschwankungen verwendet, während VFDs für Gebäude mit großen Hubschwankungen verwendet werden sollten, was Änderungen der Kondensatorentlastung entspricht. VFDs sind nicht immer eine geeignete Option für Kältemaschinen, und ihre Verwendung hängt in hohem Maße von ihrer Fähigkeit ab, die Temperaturen zu variieren. Radialkühler arbeiten mit hohen Drehzahlen, die äußerst zuverlässige und robuste Geräte sind. Radialverdichter haben über ihren gesamten Betriebsbereich einen hohen Wirkungsgrad und sind relativ kompakt für die Menge an Tonnage, die pro m² mechanischem Raumraum bereitgestellt werden kann.
Schließlich sind Steuersequenzen für HLK-Systeme sehr wichtig. Mithilfe einer BMS / BEMS-Software können alle Geräte wie Kältemaschine, Wasserpumpen, luftseitige Klemmen (AHU und FCU) verwaltet werden. In Anlagen, die mehrere Kältemaschinen verwenden, können die Programme Kältemaschinen identifizieren, die dazu beitragen, die derzeitige Höchstlast zu bewältigen Betriebseffizienz.
Insgesamt bedeutet der jüngste Fortschritt in der Kältemaschinenauslegung erhebliche Einsparungen für institutionelle und gewerbliche Einrichtungen. Konstrukteure, die die Vorteile neuer Technologien und Konstruktionsmerkmale nutzen, können davon ausgehen, dass diese Systeme nur 50% -60% der Energie verbrauchen, die Systeme benötigen, die noch vor 10-15 Jahren installiert wurden.
