[摘要] 近年來，國內(nèi)超市業(yè)發(fā)展迅速，超市的環(huán)保節(jié)能也逐漸得到重視，大型超市的節(jié)能更是如此。筆者在本文中介紹了一種大型超市空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能新方案，即通過過冷器將大型超市的商用制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合起來，利用空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水給商用制冷系統(tǒng)提供過冷，以提高商用制冷系統(tǒng)的COP值，進而降低整個空調(diào)制冷系統(tǒng)的運行能耗，減少了大型超市整體的電能消耗。因此，如果該方法得以實施，將會收到良好節(jié)能環(huán)保效益與經(jīng)濟效益。

[關(guān)鍵詞] 大型超市制冷系統(tǒng)節(jié)能 空調(diào)

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進步與全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源問題給成為了制約經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸之一。世界各國都在致力于對“開發(fā)新能源與節(jié)約能源”此兩大問題的研究。近年來，隨著國內(nèi)超市業(yè)發(fā)展迅速，超市的環(huán)保節(jié)能也逐漸得到重視，大型超市的節(jié)能更是如此。那么大型超市要如何節(jié)能呢?筆者以為最重要的是要分析各大型超市當(dāng)前的能耗具體情況，一般大型超市中的耗能主要是由照明系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等幾大部分構(gòu)成，其中商用制冷系統(tǒng)包括冷凍機與制冷陳列柜(包括冷庫)，根據(jù)科學(xué)統(tǒng)計與調(diào)查分析，整個超市能耗的60%都是被該系統(tǒng)所消耗。因此，大型超市商用制冷系統(tǒng)的節(jié)能極為重要，同時，該系統(tǒng)也是整個超市中最具節(jié)能潛力的部分之一。筆者在本文中介紹了一種大型超市空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能新方案，即通過過冷器將大型超市的商用制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合起來，利用空調(diào)的冷凍水給商用制冷系統(tǒng)提供過冷，以提高商用制冷系統(tǒng)的COP值，進而降低整個空調(diào)制冷系統(tǒng)的運行能耗，減少了大型超市整體的電能消耗。因此，如果該方法得以實施，將會收到良好節(jié)能環(huán)保效益與經(jīng)濟效益。

二、新方案在技術(shù)上的可行性分析

在一定的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度下，通過通過過冷器將大型超市的商用制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合起來，形成過冷循環(huán)，在理論上是較為成熟的，且過冷度愈大，其對循環(huán)就愈有利。當(dāng)然，值得注意的是如果僅僅依靠冷凝器本身來過冷液體，其過冷度是極為有限的。若能再輔以過冷器來過冷、制冷，可大大的提高制冷循環(huán)的效率，收到更為良好的節(jié)能環(huán)保效益。

具體到大型超市的空調(diào)制冷系統(tǒng)來說，我國大型超市都已具有兩大制冷系統(tǒng)，即商業(yè)制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)前，此兩大系統(tǒng)多數(shù)仍處在獨立工作階段。其中空調(diào)系統(tǒng)多采用冷水機組作冷源，通常只在夏季啟動，由冷水機組供冷凍水，一般供水溫度為7℃，回水溫度為12℃，整個空調(diào)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度為3℃，COP值約為4;而商業(yè)制冷系統(tǒng)多用并聯(lián)機組，一年四季都需要運行制冷，其蒸發(fā)溫度一般分別維持在-35℃(低溫系統(tǒng))或者-12℃(中溫系統(tǒng))，該系統(tǒng)的冷凝溫度是隨室外環(huán)境氣溫的變化而改變的。當(dāng)室外溫度高時，商用制冷系統(tǒng)的冷凝溫度也高，而蒸發(fā)溫度卻較低。因此，在夏季，商用制冷系統(tǒng)的COP值要遠低于空調(diào)系統(tǒng)的COP值。如果在這兩個系統(tǒng)之間增設(shè)一個過冷器，將商業(yè)制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合起來，便就可以使空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水導(dǎo)入過冷器，使其用于商用制冷系統(tǒng)的制冷劑節(jié)流前過冷，以提高商用制冷系統(tǒng)的COP值，從而實現(xiàn)超市空調(diào)制冷系統(tǒng)的整體節(jié)能。為了更形象的分析該系統(tǒng)，現(xiàn)將該系統(tǒng)的具體流程表述為圖1:

三、以某超市為例對兩種方法的數(shù)據(jù)比較

某大型超市，其空調(diào)總負荷為532KW。該超市中商用冷凍設(shè)備包括若干冷藏加工間、冷場陳列柜、冷庫等，其低溫制冷制冷負荷為55KW(蒸發(fā)溫度為-35℃)，中溫制冷制冷負荷為150KW(蒸發(fā)溫度為-12℃)，在現(xiàn)筆者將在一定的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度情況下，當(dāng)前方案與新方案的計算數(shù)據(jù)匯總，詳見表1:

(1)空調(diào)系統(tǒng)的耗能(PAC)=冷水機組的制冷量(Qwater)÷空調(diào)系統(tǒng)的能效比(COPAC)，其中Qwater=過冷所需的制冷量(QSC)+空調(diào)負荷(QAC);而QSC=過冷器中冷凍水質(zhì)量流量(mwater1)×過冷器進、出口冷凍水比頷差;

(2)商用制冷系統(tǒng)的耗能=商用制冷系統(tǒng)的總負荷(PRE)÷商用制冷系統(tǒng)的能效比(COPRE);

(3)采用新方案的節(jié)能量=(當(dāng)前空調(diào)系統(tǒng)的耗能+商用制冷系統(tǒng)的耗能)-(新方案空調(diào)系統(tǒng)的耗能+商用制冷系統(tǒng)的耗能)。

四、討論

通過分析數(shù)據(jù)，可以看出，通過過冷器以后，雖然空調(diào)系統(tǒng)的功率有所增加(7%)，但是商用制冷系統(tǒng)的壓縮機功率的降低幅度要更為明顯(24%～28%)。因此，從總體來說，整個超市的空調(diào)制冷系統(tǒng)的功率還是降低了不少，本案例中的新方案比當(dāng)前方案降低了10%(降低電功率27KW)，新方案的節(jié)能效果顯著。若以夏季該大型超市空調(diào)系統(tǒng)制冷運行4個月，平均運行16H/D來計算，電價為0.90元/KWH，采用新方案后可節(jié)省的耗電量約為46800元，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤約18T(T為噸)，減少二氧化碳排放約9T。

此外，從設(shè)備的初投資角度來分析，雖然新方案中需添加一個“過冷器”以及相關(guān)的水管路系統(tǒng)，但是在大型超市空調(diào)制冷系統(tǒng)設(shè)計與選型時，冷凝器、壓縮機組和系統(tǒng)管路的容量都可以大幅減少，其節(jié)約的成本也要明顯大于新增加的成本。所以，筆者以為從整體工程的初投資來看，實際上成本未增反降，且在施工上也要更加簡單。

五、結(jié)論

在大型超市中采用過冷器將商用制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合起來的節(jié)能方法，利用空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水給商用制冷系統(tǒng)提供過冷，可提高整個大型超市制冷系統(tǒng)的效率，降低其的電功率，收到良好的節(jié)能環(huán)保效益與經(jīng)濟效益。

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