制冷系统能源管理方案

--持续的性能监测为制冷系统能耗降温--

制冷系统所花费的能源占到工业界总能源消耗很大一部分.那么在制冷部分降低一小部分能源事实上能够带来巨大的节能量。同时，要进行精确的能源测量，首要前提是了解制冷系统在不同工况下的系统特性。

挑战

高效制冷不仅仅需要高能效的设备和系统组件，更重要的是系统的整体配置组态和操作运行。目前制冷系统都是定制型的工程解决方案，我们需要针对每一个案例进行分析，来对系统的输入输出和供需作出大体的估计来找出理想操作实践。

解决方案

设计正确的KPI(关键绩效参数）可以帮助我们正确地评估以下情形：

• 制冷系统效率

• 系统泄漏

• 单位能耗

正确的KPI是能源管理和成本降低的前提条件。我们的能源和数据管理设备(无纸记录仪）采集、储存并且显示计算KPI所需的所有相关能源数据。

1. 制冷系统效率

我们通常用EER（能效比）或者COP（制冷系数）来表示制冷系统的效率，为了评估一套制冷系统的效率，我们要将所有系统组件、设备的影响考虑在内，比如：冷凝水风扇、泵和输送管道等，最后计算出一个COSP（系统性能系数）。

监测制冷效率可以：

• 评估并且将系统运行在最佳操作点。

• 做系统效率的标杆对照。

• 提示维护需求和维护的效果（蒸发器或冷凝器内热交换装置的清洁等）。

除了计算效率，制冷负载数据可以用来计算负载因数，探明峰值需求，减少停/开机的次数，并且能够让系统在能效最高的时间段运行。（比如：在夜间电费谷价运行以及利用制冷储藏设施来缓存制冷的能量）。

其次，如果系统在一个相对恒定的负载情况下运行的话，设备及系统的寿命也会相应延长。

2. 系统泄漏

对系统持续地监视可以帮助我们看清系统的运行状态趋势并且及早暴露运行中的问题。举个例子，监视吸力和排压值来发现制冷泄漏。

• 探测到并且修复泄漏来使系统运行更可靠、高效，并且延长使用寿命。

• 避免因泄漏引起的各种系统问题（比如：系统无法提供足够的制冷量）

• 减少维护次数和例外的停机次数。

2. 单位能耗

单位产品或者每立方米产品所消耗的能源值对于分析系统效率是有重要意义的，同时对于提高/优化生产工艺有不可替代的帮助。对能耗有重大影响的负载产品通过单位能耗分析会直观地显示出来。另外，单位能耗值也是一个衡量产品碳足迹的重要数据。

余热回收

制冷系统在制冷过程中会产生大量的废弃热量，事实上这些废热可以用来加热室内温度或者加热冷水。而测量余热回收率可以用来：

• 量化余热回收利用从而节省的能源。

• 将系统调整到最高效的运行状态（冷凝液温度会影响COP和余热回

收率）。

数据管理器

能源和数据管理设备(无纸记录仪）基于MID/EN-1434/OIML R75标准来计算热能流量。同时无纸记录仪可以采集、储存并且可视化监视加热系统所需的所有相关能源数据。另外，我们的现场数据管理软件(Energo)可以非常直观地将能源数据处理成非常有意义的格式，甚至简单的报表。

系统性能和趋势:

• 压缩机效率，制冷系数和系统效率（COP,COSP）

• 制冷量损耗

• 制冷泵效率

• 单位能耗

• 余热回收率

获益

分析制冷系统的性能可以带来以下帮助：

• 进行制冷系统的标杆对照

• 获得制冷过程的开支信息

• 评估制冷系统可承载额外负荷

• 制定系统改进升级计划并且量化预估的性能提升值

• 验证预估的性能提升来保证达到系统最高能效

投资回收期

计算示例:

工况:

• 制冷功率400 kW

• 压缩机功率100 kW

• 运行时间8000 小时/年

能量损失来源:

• 制冷液泄漏20%导致能效损失10% (可以通过泄漏监测将效率损失降到5%)

• 冷凝器堵塞同时没有液体二级制冷 (可以及时排除故障，节能5%)

• 负载波动

(通过监测来及时调整系统运行适应负载波动情况可以节能3%)

投资回收期:

压缩机效率和泄漏监测需要的设备投资成本： 71,000元

电费支出：0.8 元/kWh

总的制冷能耗降低量： 13%*（ 400 kW * 8,000 小时/ 年）=416,000 kWh

节能量：104,000kWh * 0.8/kWh=83,200元/年

71,000元/83,200元=0.85年

投资回收期

只有11个月！