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螺杆式冷水机制冷性能的影响

文章出处: 发表时间:2020-07-28

螺杆式冷水机的运行能耗约占整个空调系统能耗的30%~40%,螺杆式冷水机运行策略的优劣对建筑节能管理有很重要的作用.为了更好地了解目前螺杆式冷水机的运行现状并指导螺杆式冷水机的运行策略制定,研究者对上海市建筑进行实地调研,通过调研结果整理出三种常见螺杆式冷水机运行策略.并以上海某办公建筑的制冷系统为例,在TRNSYS上建立制冷系统基准模型,对三种常见运行策略的能耗、冷冻水供水温度、机组运行时间均匀性进行评估.研究结果表明,优化排期策略能耗更高,但供水温度能控制在较低水平,舒适性较好,且机组运行时间方差较小;依据冷负荷控制的运行策略能耗居中,但平均供水温度和机组运行时间方差较大,不利于舒适性和机组整体寿命;COP优化运行的能耗更低,平均供水温度居中,机组运行时间方差较大.
 针对制冷系统中变量之间存在高度非线性、过程数据具有非高斯的特点,提出了一种基于核熵成分分析(KECA)和改进灰狼算法优化的核密度估计(IGWO-KDE,IGKDE)故障检测方法.该方法首先采用KECA提取正常工况下历史数据的主元矩阵并求解正常数据的均值向量.将监测的过程数据经过KECA投影后与正常工况形成明显的角度结构,故提出Cauchy-Schwarz(CS)监测统计量.然后使用KDE确定统计监测控制限.为了克服经验选取KDE平滑因子的难度,采用IGWO进行快速地全局寻优.最后将所提出的算法应用于离心式螺杆式冷水机仿真,结果表明该方法具有更好的检测性能.
为了研究混合工质滑移温度对双温螺杆式冷水机制冷性能的影响,通过实验测定了R32/R236fa(质量比0.6∶0.4)、R1270/R600(质量比0.7∶0.3)、R32/R600(质量比0.5∶0.5)3种混合工质在冷却水进、出口温度为32、37℃,低温冷冻水进、出口温度分别为7、12℃和高温冷冻水进、出口温度分别为18、23℃时机组的性能参数.并基于混合工质换热时的非线性温焓关系分析了混合工质泡、露点温度及滑移温度对制冷量的影响.研究结果发现:R32/R600低温制冷量更大,压缩机功耗更大;R1270/R600低温制冷量最小,高温制冷量更大,压缩机功耗最小.R32/R236fa低温COP值更大,高温制冷量最小,高温COP值最小.R32/R236fa的低温冷量与高温冷量的比值α值更大,R1270/R600的α值最小.混合工质的泡、露点温度参数对低温换热器制冷量影响较大,滑移温度对高温换热器制冷量影响较大.实验结果可为不同冷负荷、湿负荷条件下的双温螺杆式冷水机的设计提供参考.
为研究经济器在磁悬浮离心式螺杆式冷水机中的应用效果,首先通过理论分析得出不同压缩机压比下经济器对机组性能系数的影响,随后测试经济器膨胀阀不同目标过热度下机组的性能系数,在膨胀阀的更优目标过热度设定下,测试相同冷凝器进水温度、不同制冷量和不同冷凝器进水温度、相同制冷量2种情况下经济器开启和关闭对机组性能系数的影响.试验结果表明:

螺杆式冷水机对于磁悬浮离心式螺杆式冷水机,经济器膨胀阀目标过热度更优设定值为6.0℃左右;压缩机压比大于1.8时经济器能够起到提升机组性能系数的作用,随着压比的增大,对性能系数的提升能力增大;相同制冷量条件下,随着冷凝器进水温度的升高,经济器的应用使得机组性能系数更大能够提高10%.


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