主機
主機部分由壓縮機、蒸發器、冷凝器及冷媒(制冷劑)等組成,其工作循環過程如下:
首先低壓氣態冷媒被壓縮機加壓進入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會釋放出大量熱能,這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上,最終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態冷媒在流經蒸發器前的節流降壓裝置時,因為壓力的突變而氣化,形成氣液混合物進入蒸發器。冷媒在蒸發器中不斷氣化,同時會吸收冷凍水中的熱量使其達到較低溫度。最后,蒸發器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體,重新進入了壓縮機,如此循環往復。
中央空調節能改造前的工況
在中央空調系統設計時,冷凍泵、冷卻泵的電機容量是根據建筑物的最大設計熱負荷選定的,都留有一定設計余量。由于四季氣候及晝夜溫差變化,中央空調工作時的熱負荷總是不斷變化。下圖2為一民用建筑物的平均熱負荷情況:
如上圖所示,該中央空調一年中負荷率在50%以下的時間超過了全部運行時間的50%。通常冷卻水管路的設計溫差為5~6℃,而實際應用表明大部分時間里冷卻水管路的溫差僅為2~4℃,這說明制冷所需的冷凍水、冷卻水流量通常都低于設計流量,這樣就形成了中央空調低溫差、低負荷、大工作流量的工況。
在沒有使用節能系統前,工頻供電下的水泵始終全速運行,管道中的供水流量只能通過閥門或回流方式調節,這必會產生大量的節流及回流損失,同時也增加了電機的負荷,白白消耗了許多電能。
中央空調水泵電機的耗電量約占中央空調系統總耗電量的30-40%,故對其進行節能改造具有很明顯的節能效果。