提高冷水机组能效比

尹洪鑫

一、现状调查

如今伴随着工艺加工水平提升、设备控制精度提高、生产效率提升，如何有效降低各项成本消耗，已经成为行业内各企业关注的焦点。节能减排降低各类能源消耗已成为工作重点之一。

作为厂区主要供电电部门。由统计数据分析发现，每年夏季用电量均为冬季的两倍以上，尤其是在制冷设备运行季节，特别是每年6、7、8月份满负荷运行期间，制冷设备用电量约占据同期总用电量的30%，成为企业内部的的主要用电设备。企业的中央空调系统不局限于对舒适性要求的满足，更注重于生产工艺的需求，以此保证产品生产的质量和产量。企业用冷水机房的特点包括：（1）机容量大且系统复杂，全年连续运行时间长;（2）系统对于温湿度控制精度要求高，即使在恶劣天气条件下也必须保证系统的安全稳定运行。

制冷能效比（EER）是制冷系统制冷性能系数，表示单位功率下的制冷量。

计算公式如下：

其中：为单位时间内名义制冷量，单位kW;

W表示单位时间内制冷机所消耗的功率，单位为kW。

二、原因分析

通过绘制空调系统制冷系统流程图，分析冷水机组能效比低的原因，确定了以下八个影响因素：（1）操作人员对设备的操作不规范;（2）冷却水水质不合格;（3）制冷机参数设置不当;（4）空调末端水量不足;（5）设备保温不完全;（6）制冷机填充量不足或者过剩;（7）冷却水温度过高;（8）冷冻水温度设定不合理。在这八个影响因素中，本文重点讲述冷却水水质不合格对冷却水机组能效比的影响。

冷却水水质不合格的原因有：（1）市供水或者自然水（河水等）的硬度主要是含有钙、镁等阳离子。当水温过高时，钙、镁等阳离子会以碳酸盐的形式沉淀出来，附着在水管内壁形成水垢。（2）冷却水在设备运行过程中，尤其是进行冷却塔冷却时，与外界空气接触，会对水质造成污染。从而造成冷凝器换热管的污垢包括结晶，沉淀物，泥沙，藻类及微生物等。劣质的水处理会诱发这些因素。污垢系数的增加会导致热交换效率的下降，从而使得冷凝温度和压力上升，压缩机的功耗也相应增加了。

三、应对方案

1、冷却水水质不合格

针对冷却水水质不合格可采取以下方案：

方案一：使用软水作为冷却水来源

由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂（软水器），将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。

当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。

方案二：对冷却水进行过滤

可使用AGF浅层沙滤器对冷却水惊醒过滤。也许从外观看来比较干净的水，其中也可能含有不计其数的微小颗粒（0.5-10微米），这些微小颗粒对于大颗粒，提供了更多的表面积，更多的吸附和消耗化学药剂，给细菌提供了更多的营养和生存场所，更重要的是，这些细小的颗粒，更容易吸附在污染膜上，增加污染膜的厚度。因此，建议采用5-10微米的介质过滤器过滤去除这些微小颗粒是非常重要的。AGF淺层沙滤器系列高效介质过滤器采用严格质量控制的UniMediaTM系列过滤介质，配合特别设计的过滤器进行精心级配来达到高效过滤和稳定反冲洗的效果。在无数冷却水的现场采用激光颗粒计数器检测，AGF过滤器可以去除水中超过90%的这些微小颗粒。下列是采用AGF5微米介质过滤器的测试：

AGF浅层沙滤器它具有以下的特点：

1.过滤器外壳采用高强度复合材料，重量轻，耐腐蚀。每个单元只有118公斤（不含沙）。安装维护方便，不需要起重设备，不需要特别的地基，一般水泥地面即可。

2.每个单元外壳48” AGF球形过滤器单元，有一个装沙口，一个卸沙口，维护极其方便，占地省。

3.AGF全自动控制过滤系统采用模块化设计，根据流量的大小，选择多个过滤单元。

4.采用三级布水，布水相当均匀，即使很高流速的水流经过AGF步水器后都能很好的布置在整个圆面上，相当均匀。55个反冲洗蘑菇口，反冲洗彻底，反冲洗省水。

5.采用时间，压差等多种方式自动启动反冲洗，系统内各过滤单元依次进行反冲洗，其他单元仍然在过滤，过滤不会间断。

6.反冲效率高，反冲时间短，反冲洗每个单元仅需要约90-120秒，反冲洗时节水，约为过滤流量的0.5%-1%。

7.系统占地面积小，可以根据实际用地情况灵活设计过滤单元的排列。

四、效果检查

通过对企业生产跟踪调查，统计出方案实施后8至10三个月冷水机组能效比。8、9、10四个月能效比平均值为5.07，冷水机组能效比得到显著提升。