冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的（火用）分析與節(jié)能優(yōu)化策略研究一、引言1.1研究背景與意義隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，各類建筑如商業(yè)建筑、辦公建筑以及住宅等對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)，這使得空調(diào)能耗在建筑能耗中所占的比例持續(xù)攀升。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在許多大型城市，空調(diào)能耗甚至占據(jù)了建筑總能耗的40%-60%。在能源供應(yīng)緊張和環(huán)保要求日益嚴(yán)格的雙重壓力下，如何降低空調(diào)系統(tǒng)能耗，提高能源利用效率，已成為建筑節(jié)能領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)作為一種新型的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，近年來(lái)在建筑領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。冰蓄冷技術(shù)利用夜間電網(wǎng)低谷時(shí)段制冷并儲(chǔ)存冷量，在白天用電高峰時(shí)段釋放冷量，實(shí)現(xiàn)了電力負(fù)荷的“移峰填谷”，不僅降低了用戶的用電成本，還有效緩解了電網(wǎng)的供電壓力。同時(shí)，低溫送風(fēng)技術(shù)采用較低溫度的送風(fēng)，相比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)能夠減少送風(fēng)量，進(jìn)而降低風(fēng)機(jī)能耗，并且在一定程度上減小了風(fēng)管尺寸和設(shè)備體積，降低了建筑的初投資成本。將冰蓄冷與低溫送風(fēng)技術(shù)相結(jié)合，兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步提升了空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能潛力和經(jīng)濟(jì)效益。然而，冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于涉及制冷、蓄冷、換熱以及空氣輸送等多個(gè)復(fù)雜環(huán)節(jié)，能量的轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程較為復(fù)雜，存在著不同程度的能量損失，這在一定程度上影響了系統(tǒng)的整體性能和節(jié)能效果。因此，深入研究冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能量利用特性，準(zhǔn)確分析系統(tǒng)中的能量損失情況，對(duì)于優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高能源利用效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的能量分析方法，如基于熱力學(xué)第一定律的能分析法，僅能對(duì)能量的數(shù)量進(jìn)行分析，無(wú)法全面反映能量的品質(zhì)和利用效率。而火用分析方法以熱力學(xué)第一定律和第二定律為基礎(chǔ)，不僅考慮了能量的數(shù)量，還充分考慮了能量的品質(zhì)，能夠揭示系統(tǒng)中不可逆因素導(dǎo)致的有效能損失，從而準(zhǔn)確找出系統(tǒng)能量損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和部位。通過(guò)對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行火用分析，可以為系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，指明改進(jìn)方向，有助于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。例如，通過(guò)火用分析確定制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備以及換熱器等關(guān)鍵部件的火用損失分布情況，針對(duì)性地采取優(yōu)化措施，如改進(jìn)制冷循環(huán)、提高蓄冷設(shè)備的保溫性能、優(yōu)化換熱器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)等，可以有效降低系統(tǒng)的火用損失，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。綜上所述，開(kāi)展冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析研究具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的研究方面，國(guó)外起步較早，取得了一系列重要成果。美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用處于領(lǐng)先地位。早在20世紀(jì)80年代，美國(guó)就開(kāi)始大力推廣冰蓄冷技術(shù)，并將其與低溫送風(fēng)技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于商業(yè)建筑和大型公共建筑中。相關(guān)研究主要集中在系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)行控制策略以及節(jié)能效果評(píng)估等方面。例如，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行模擬分析，優(yōu)化系統(tǒng)的配置和運(yùn)行參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能和節(jié)能效果。同時(shí)，在運(yùn)行控制策略方面，研究如何根據(jù)建筑負(fù)荷的變化，合理調(diào)節(jié)制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備和送風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。國(guó)內(nèi)對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)90年代，隨著國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能需求的不斷增加，該領(lǐng)域的研究逐漸受到重視。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多科研機(jī)構(gòu)和高校開(kāi)展了大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究工作。在理論研究方面，主要是對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的熱力學(xué)原理、傳熱傳質(zhì)過(guò)程以及系統(tǒng)性能優(yōu)化等進(jìn)行深入分析，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和理論分析方法。在實(shí)驗(yàn)研究方面，通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行性能進(jìn)行測(cè)試和分析，為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。例如，研究不同工況下系統(tǒng)的制冷量、制冰量、能耗等性能參數(shù)的變化規(guī)律，以及系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等。在火用分析的研究方面，國(guó)外學(xué)者在熱力學(xué)領(lǐng)域?qū)鹩梅治龇椒ǖ睦碚摶A(chǔ)和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，將火用分析廣泛應(yīng)用于能源動(dòng)力系統(tǒng)、化工過(guò)程以及制冷空調(diào)系統(tǒng)等領(lǐng)域。在制冷空調(diào)系統(tǒng)中，通過(guò)火用分析揭示了系統(tǒng)中能量損失的本質(zhì)和分布情況，為系統(tǒng)的節(jié)能改造提供了理論指導(dǎo)。例如，對(duì)制冷循環(huán)中的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等部件進(jìn)行火用分析，找出火用損失較大的部件和環(huán)節(jié)，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，如優(yōu)化壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù)、提高冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率等，以降低系統(tǒng)的火用損失，提高能源利用效率。國(guó)內(nèi)在火用分析方面的研究也取得了一定的進(jìn)展，不僅在理論研究上深入探討了火用分析的方法和應(yīng)用，還結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際工程案例，將火用分析應(yīng)用于各類能源系統(tǒng)和工業(yè)過(guò)程中。在空調(diào)領(lǐng)域，對(duì)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析研究為冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析提供了一定的參考和借鑒。例如，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析，總結(jié)出影響系統(tǒng)火用效率的關(guān)鍵因素，如傳熱溫差、流動(dòng)阻力等，并將這些因素應(yīng)用于冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析中，為系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化提供了方向。然而，目前針對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析研究還相對(duì)較少，現(xiàn)有研究主要存在以下不足：一是對(duì)系統(tǒng)整體的火用分析模型不夠完善，未能全面考慮系統(tǒng)中各種復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程，導(dǎo)致分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性有待提高；二是在火用分析的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化策略研究不夠深入，缺乏具體的、可操作性強(qiáng)的優(yōu)化措施和方法；三是針對(duì)不同類型建筑和不同運(yùn)行工況下冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析研究不夠系統(tǒng)，缺乏針對(duì)性和實(shí)用性。因此，有必要進(jìn)一步深入開(kāi)展冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的火用分析研究，完善系統(tǒng)的火用分析模型，提出有效的節(jié)能優(yōu)化策略，為該系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和節(jié)能降耗提供更加科學(xué)、可靠的理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究將深入剖析冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，從系統(tǒng)原理、火用分析模型構(gòu)建到節(jié)能優(yōu)化策略制定，全方位展開(kāi)研究。在系統(tǒng)原理研究方面，全面闡述冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成，涵蓋制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備、板式換熱器、送風(fēng)機(jī)以及風(fēng)管等關(guān)鍵部件。深入分析各個(gè)部件的工作原理，如制冷機(jī)組如何在夜間低谷電價(jià)時(shí)段制取冷量，蓄冷設(shè)備怎樣儲(chǔ)存冷量，以及在白天高峰電價(jià)時(shí)段，系統(tǒng)如何通過(guò)板式換熱器將蓄冷設(shè)備中的冷量傳遞給空調(diào)冷凍水，并由送風(fēng)機(jī)將低溫空氣送入室內(nèi)實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷。同時(shí)，研究系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程，包括電能轉(zhuǎn)化為制冷量、冷量的儲(chǔ)存和釋放以及空氣的冷卻和輸送等環(huán)節(jié)，明確能量在各環(huán)節(jié)中的流動(dòng)路徑和轉(zhuǎn)換方式。構(gòu)建火用分析模型是本研究的核心內(nèi)容之一?；跓崃W(xué)第一定律和第二定律，分別建立制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備、板式換熱器和送風(fēng)機(jī)等部件的火用分析模型。在制冷機(jī)組火用分析模型中，考慮壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等主要組件的火用損失，分析不同工況下制冷機(jī)組的火用效率。對(duì)于蓄冷設(shè)備，研究蓄冷和放冷過(guò)程中的火用損失，考慮蓄冷介質(zhì)的相變、傳熱溫差以及蓄冷設(shè)備的保溫性能等因素對(duì)火用損失的影響。在板式換熱器火用分析模型中，重點(diǎn)分析傳熱過(guò)程中的不可逆損失，如傳熱溫差導(dǎo)致的火用損失，并研究換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)火用效率的影響。針對(duì)送風(fēng)機(jī)，考慮風(fēng)機(jī)的機(jī)械效率、空氣流動(dòng)過(guò)程中的阻力損失以及風(fēng)機(jī)與風(fēng)管的匹配程度等因素，建立送風(fēng)機(jī)的火用分析模型，評(píng)估其在不同風(fēng)量和風(fēng)壓下的火用效率。此外，將各個(gè)部件的火用分析模型整合，建立冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)整體的火用分析模型，以全面評(píng)估系統(tǒng)的火用性能。節(jié)能優(yōu)化策略研究是本研究的關(guān)鍵落腳點(diǎn)。基于火用分析結(jié)果，確定系統(tǒng)中火用損失較大的部件和環(huán)節(jié)，如制冷機(jī)組的壓縮機(jī)能耗較高、蓄冷設(shè)備的冷量損失較大以及板式換熱器的傳熱效率較低等。針對(duì)這些問(wèn)題，提出具體的節(jié)能優(yōu)化措施，如在制冷機(jī)組方面，優(yōu)化制冷循環(huán)，采用新型制冷劑或改進(jìn)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制策略，以提高制冷機(jī)組的性能系數(shù)和火用效率；對(duì)于蓄冷設(shè)備，加強(qiáng)保溫措施，優(yōu)化蓄冷介質(zhì)的選擇和充注方式，減少冷量損失；在板式換熱器方面，通過(guò)優(yōu)化換熱器的結(jié)構(gòu)，如增加換熱面積、改進(jìn)換熱表面的粗糙度等，提高傳熱效率，降低火用損失；對(duì)于送風(fēng)機(jī)，合理選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)和調(diào)節(jié)方式，優(yōu)化風(fēng)管布局，降低空氣流動(dòng)阻力，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率。同時(shí)，考慮不同類型建筑和不同運(yùn)行工況下系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化需求，制定個(gè)性化的節(jié)能優(yōu)化方案，如對(duì)于商業(yè)建筑，根據(jù)其營(yíng)業(yè)時(shí)間和負(fù)荷特點(diǎn)，優(yōu)化蓄冷和供冷策略；對(duì)于辦公建筑，結(jié)合人員作息和設(shè)備使用情況，合理調(diào)整送風(fēng)量和送風(fēng)溫度。1.3.2研究方法本研究綜合運(yùn)用理論分析、案例研究和數(shù)值模擬等多種方法，確保研究的全面性和深入性。理論分析是研究的基礎(chǔ)。通過(guò)查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，深入研究冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理、熱力學(xué)特性以及火用分析的基本理論和方法。運(yùn)用熱力學(xué)第一定律和第二定律，推導(dǎo)制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備、板式換熱器和送風(fēng)機(jī)等部件的火用計(jì)算公式，建立系統(tǒng)的火用分析模型，并對(duì)模型進(jìn)行理論驗(yàn)證和分析。在理論分析過(guò)程中，結(jié)合傳熱學(xué)、流體力學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)，深入探討系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中的不可逆因素，以及這些因素對(duì)系統(tǒng)火用效率的影響。案例研究是將理論研究與實(shí)際工程相結(jié)合的重要手段。選取典型的冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)工程案例，收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)以及能耗數(shù)據(jù)等信息。對(duì)案例中的系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和調(diào)研，了解系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況和存在的問(wèn)題。運(yùn)用建立的火用分析模型，對(duì)案例系統(tǒng)進(jìn)行火用分析，計(jì)算系統(tǒng)及各個(gè)部件的火用效率和火用損失，分析火用損失的分布情況和產(chǎn)生原因。根據(jù)案例研究結(jié)果，驗(yàn)證理論分析的正確性和火用分析模型的可靠性，并為節(jié)能優(yōu)化策略的制定提供實(shí)際依據(jù)。數(shù)值模擬是本研究的重要工具。利用專業(yè)的計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件和系統(tǒng)模擬軟件，如FLUENT、EnergyPlus等，對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬。在CFD模擬中，建立系統(tǒng)的三維物理模型，包括制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備、板式換熱器、送風(fēng)機(jī)和風(fēng)管等部件，以及室內(nèi)空氣流動(dòng)空間。設(shè)定合理的邊界條件和初始條件，如制冷劑的進(jìn)出口溫度和壓力、空氣的流速和溫度等，模擬系統(tǒng)中制冷劑和空氣的流動(dòng)、傳熱過(guò)程，以及室內(nèi)氣流組織和溫度分布情況。通過(guò)數(shù)值模擬，可以獲得系統(tǒng)在不同工況下的詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)，如溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等，為系統(tǒng)的性能分析和優(yōu)化提供豐富的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，利用系統(tǒng)模擬軟件，對(duì)系統(tǒng)的全年能耗和運(yùn)行性能進(jìn)行模擬分析，評(píng)估不同節(jié)能優(yōu)化措施對(duì)系統(tǒng)能耗和火用效率的影響，為節(jié)能優(yōu)化策略的制定提供量化依據(jù)。二、冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)概述2.1系統(tǒng)組成與工作原理2.1.1冰蓄冷系統(tǒng)構(gòu)成及蓄冰釋冰原理冰蓄冷系統(tǒng)主要由制冷機(jī)組、蓄冰設(shè)備、板式換熱器、控制系統(tǒng)以及相關(guān)的管道和閥門等部件組成。其中，制冷機(jī)組是冰蓄冷系統(tǒng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)將電能轉(zhuǎn)化為冷量，常見(jiàn)的制冷機(jī)組類型包括螺桿式制冷機(jī)、離心式制冷機(jī)等。蓄冰設(shè)備則用于儲(chǔ)存冷量，其形式多樣，常見(jiàn)的有冰盤管式蓄冰槽、封裝式蓄冰桶等。板式換熱器在系統(tǒng)中起到熱量交換的作用，將蓄冰設(shè)備中的冷量傳遞給空調(diào)冷凍水?？刂葡到y(tǒng)用于監(jiān)測(cè)和控制整個(gè)冰蓄冷系統(tǒng)的運(yùn)行，確保系統(tǒng)按照預(yù)定的程序和參數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行。冰蓄冷系統(tǒng)的蓄冰過(guò)程通常在夜間電網(wǎng)低谷時(shí)段進(jìn)行。此時(shí)，制冷機(jī)組開(kāi)啟，通過(guò)壓縮機(jī)制冷循環(huán)，將蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收周圍介質(zhì)的熱量，使蒸發(fā)器表面溫度降低。低溫的蒸發(fā)器與蓄冰設(shè)備中的水或乙二醇水溶液進(jìn)行熱交換，將水冷卻并逐漸凍結(jié)成冰，實(shí)現(xiàn)冷量的儲(chǔ)存。以冰盤管式蓄冰槽為例，制冷機(jī)組產(chǎn)生的低溫冷凍水通過(guò)盤管在蓄冰槽內(nèi)循環(huán)，使槽內(nèi)的水圍繞盤管逐漸結(jié)冰。在這個(gè)過(guò)程中，隨著冰的逐漸形成，蓄冰設(shè)備內(nèi)的溫度逐漸降低，蓄冰量不斷增加。當(dāng)白天電網(wǎng)高峰時(shí)段，空調(diào)負(fù)荷需求增大時(shí)，冰蓄冷系統(tǒng)進(jìn)入釋冰過(guò)程。此時(shí)，來(lái)自空調(diào)末端的溫度較高的回水進(jìn)入蓄冰設(shè)備，與蓄冰設(shè)備中的冰進(jìn)行熱交換。冰吸收回水的熱量逐漸融化，釋放出冷量，使回水溫度降低。低溫的回水再通過(guò)板式換熱器與空調(diào)冷凍水進(jìn)行熱交換，將冷量傳遞給空調(diào)冷凍水，為空調(diào)系統(tǒng)提供冷源。在釋冰過(guò)程中，隨著冰的融化，蓄冰設(shè)備內(nèi)的冰量逐漸減少，溫度逐漸升高。例如，在一個(gè)商業(yè)建筑的冰蓄冷系統(tǒng)中，夜間蓄冰時(shí)，制冷機(jī)組將蓄冰槽內(nèi)的水凍結(jié)成冰，儲(chǔ)存大量冷量。白天商場(chǎng)營(yíng)業(yè)期間，空調(diào)負(fù)荷增大，蓄冰槽內(nèi)的冰開(kāi)始融化，釋放冷量，滿足空調(diào)系統(tǒng)的冷量需求。通過(guò)這種方式，實(shí)現(xiàn)了電力負(fù)荷的“移峰填谷”，降低了用戶的用電成本，同時(shí)也提高了能源利用效率。2.1.2低溫送風(fēng)系統(tǒng)組成及送風(fēng)原理低溫送風(fēng)系統(tǒng)主要由空調(diào)機(jī)組、送風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、末端送風(fēng)裝置以及相關(guān)的控制系統(tǒng)等部分組成?？照{(diào)機(jī)組是低溫送風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)空氣進(jìn)行處理，使其達(dá)到低溫送風(fēng)的要求。空調(diào)機(jī)組通常包括過(guò)濾器、表冷器、加熱器、加濕器等組件，能夠?qū)諝膺M(jìn)行過(guò)濾、冷卻、加熱和加濕等處理。送風(fēng)機(jī)用于提供空氣流動(dòng)的動(dòng)力，將處理后的低溫空氣送入風(fēng)管。風(fēng)管是空氣輸送的通道，其材質(zhì)和尺寸的選擇對(duì)空氣輸送效率和能量損失有重要影響。末端送風(fēng)裝置則安裝在空調(diào)房間內(nèi)，負(fù)責(zé)將低溫空氣均勻地送入室內(nèi)，滿足室內(nèi)的空調(diào)需求，常見(jiàn)的末端送風(fēng)裝置有低溫送風(fēng)口、誘導(dǎo)式風(fēng)口等。低溫送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)原理是：首先，室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)在空調(diào)機(jī)組的混合段混合，混合后的空氣經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾器，去除空氣中的灰塵、雜質(zhì)等污染物。然后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的空氣進(jìn)入表冷器，與低溫冷凍水進(jìn)行熱濕交換。在表冷器中，空氣被冷卻降溫，同時(shí)其中的水蒸氣被冷凝成液態(tài)水，實(shí)現(xiàn)空氣的除濕過(guò)程。經(jīng)過(guò)冷卻和除濕處理后的空氣，溫度降低至4-10℃，達(dá)到低溫送風(fēng)的要求。接著，低溫空氣在送風(fēng)機(jī)的作用下，通過(guò)風(fēng)管輸送到各個(gè)空調(diào)房間。在空調(diào)房間內(nèi)，低溫空氣通過(guò)末端送風(fēng)裝置進(jìn)入室內(nèi)。為了避免低溫空氣直接吹向人體造成不適，以及防止風(fēng)口結(jié)露等問(wèn)題，末端送風(fēng)裝置通常采用特殊的設(shè)計(jì)，如高誘導(dǎo)比的送風(fēng)口，能夠使低溫空氣與室內(nèi)空氣迅速混合，提高送風(fēng)的舒適性和均勻性。例如，在一些大型商場(chǎng)的低溫送風(fēng)系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)空調(diào)機(jī)組處理后的低溫空氣，通過(guò)大型風(fēng)管輸送到各個(gè)樓層和區(qū)域，再通過(guò)安裝在天花板上的低溫送風(fēng)口均勻地送入商場(chǎng)內(nèi)，為顧客和工作人員提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。2.2系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)2.2.1節(jié)能特性分析冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有顯著的節(jié)能特性，主要體現(xiàn)在利用峰谷電價(jià)和降低輸配能耗兩個(gè)方面。在利用峰谷電價(jià)方面，冰蓄冷系統(tǒng)利用夜間電網(wǎng)低谷時(shí)段電價(jià)較低的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)啟制冷機(jī)組進(jìn)行制冰蓄冷。此時(shí)，制冷機(jī)組的運(yùn)行成本相對(duì)較低，能夠充分利用低價(jià)電力資源。例如，在某地區(qū)，夜間低谷電價(jià)為0.3元/度，白天高峰電價(jià)為1.2元/度。冰蓄冷系統(tǒng)在夜間低谷時(shí)段制冰，將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)，白天高峰時(shí)段則利用儲(chǔ)存的冷量滿足空調(diào)負(fù)荷需求，減少了白天制冷機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間和耗電量。通過(guò)這種方式，實(shí)現(xiàn)了電力負(fù)荷的“移峰填谷”，不僅降低了用戶的用電成本，還對(duì)電網(wǎng)起到了削峰填谷的作用，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和能源利用效率。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，采用冰蓄冷系統(tǒng)的建筑，其空調(diào)用電費(fèi)用平均可降低30%-50%。從降低輸配能耗角度來(lái)看，低溫送風(fēng)技術(shù)采用較低溫度的送風(fēng)，一般送風(fēng)溫度為4-10℃，相比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)12-16℃的送風(fēng)溫度更低。較低的送風(fēng)溫度使得送風(fēng)量相應(yīng)減少，根據(jù)流體力學(xué)原理，風(fēng)機(jī)的能耗與風(fēng)量的三次方成正比。當(dāng)送風(fēng)量減少時(shí)，風(fēng)機(jī)的能耗大幅降低。例如，某建筑采用傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，送風(fēng)量為10000m3/h，風(fēng)機(jī)功率為15kW；采用低溫送風(fēng)系統(tǒng)后，送風(fēng)量減少到6000m3/h，經(jīng)計(jì)算，風(fēng)機(jī)功率可降低至約5.4kW，能耗降低了約64%。此外，送風(fēng)量的減少還使得風(fēng)管尺寸可以相應(yīng)減小，降低了風(fēng)管的阻力損失，進(jìn)一步降低了風(fēng)機(jī)能耗。同時(shí)，由于低溫送風(fēng)系統(tǒng)可以采用較大的供回水溫差，一般可達(dá)6-10℃，相比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)5℃的供回水溫差更大，這使得冷凍水流量減少，水泵的能耗也隨之降低。2.2.2經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)探討冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，主要包括減少設(shè)備投資和降低運(yùn)行成本。在減少設(shè)備投資方面，冰蓄冷系統(tǒng)能夠儲(chǔ)存冷量，使得制冷機(jī)組無(wú)需按照峰值負(fù)荷進(jìn)行選型。在傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中，制冷機(jī)組需要滿足建筑物最大冷負(fù)荷的需求，因此裝機(jī)容量較大。而冰蓄冷系統(tǒng)在白天高峰負(fù)荷時(shí)，可以利用夜間儲(chǔ)存的冷量，減少制冷機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間和負(fù)荷，從而可以選擇較小裝機(jī)容量的制冷機(jī)組。例如，某商業(yè)建筑采用傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，制冷機(jī)組裝機(jī)容量為1000RT（冷噸）；采用冰蓄冷系統(tǒng)后，考慮到夜間蓄冷和白天部分時(shí)段利用蓄冷量供冷，制冷機(jī)組裝機(jī)容量可減少至600RT，設(shè)備投資相應(yīng)降低。此外，低溫送風(fēng)系統(tǒng)由于送風(fēng)量減少，一次風(fēng)處理設(shè)備、風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管道等的尺寸和投資也隨之減少。如前文所述，送風(fēng)溫度從13℃降低到7℃，在送風(fēng)和配水系統(tǒng)上的投資可減少14%-19%。較小的風(fēng)管和水管還可以降低樓層高度的要求，使建筑結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其他一些建筑系統(tǒng)的費(fèi)用得到節(jié)省。降低運(yùn)行成本是該系統(tǒng)的另一大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。一方面，冰蓄冷系統(tǒng)利用峰谷電價(jià)差，在低谷電價(jià)時(shí)段制冰蓄冷，高峰電價(jià)時(shí)段利用蓄冷量供冷，減少了高峰時(shí)段的用電量，從而降低了用電費(fèi)用。以某辦公建筑為例，采用冰蓄冷系統(tǒng)后，每年的空調(diào)用電費(fèi)用可節(jié)省約30萬(wàn)元。另一方面，低溫送風(fēng)系統(tǒng)由于送風(fēng)量和供水量的減少，風(fēng)機(jī)和水泵能耗降低，進(jìn)一步降低了運(yùn)行成本。一般來(lái)說(shuō)，低溫送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)和水泵能耗可降低約30%。此外，由于制冷機(jī)組裝機(jī)容量減小，設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用也相應(yīng)降低。2.2.3環(huán)境效益闡述冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境具有諸多益處，主要體現(xiàn)在降低能源消耗和減少碳排放兩個(gè)方面。從降低能源消耗角度來(lái)看，冰蓄冷系統(tǒng)通過(guò)“移峰填谷”，提高了能源利用效率，減少了能源浪費(fèi)。在夜間低谷時(shí)段，電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備往往存在一定的閑置容量，冰蓄冷系統(tǒng)利用此時(shí)段進(jìn)行制冰蓄冷，充分利用了這部分閑置電力資源，避免了能源的浪費(fèi)。同時(shí)，低溫送風(fēng)系統(tǒng)降低了風(fēng)機(jī)和水泵的能耗，減少了整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。例如，某大型商場(chǎng)采用冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)后，與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，每年可節(jié)約電能約50萬(wàn)度，相當(dāng)于減少了約180噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗。在減少碳排放方面，能源消耗的降低直接導(dǎo)致了碳排放的減少。以火力發(fā)電為例，每消耗1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，大約會(huì)排放2.6噸二氧化碳。某建筑采用冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)后，由于能源消耗的降低，每年可減少二氧化碳排放約468噸。此外，冰蓄冷系統(tǒng)減少了制冷機(jī)組在白天高峰時(shí)段的運(yùn)行時(shí)間，降低了發(fā)電過(guò)程中的碳排放。同時(shí)，由于減少了新建電廠的需求，也間接減少了電廠建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，如土地占用、水資源消耗等。三、（火用）分析理論基礎(chǔ)3.1（火用）的基本概念（火用）是熱力學(xué)中的一個(gè)重要概念，它代表了能量中可轉(zhuǎn)化為有用功的部分。從本質(zhì)上講，（火用）是衡量能量品質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，反映了能量在特定環(huán)境條件下的做功能力。當(dāng)系統(tǒng)由一任意狀態(tài)可逆地變化到與給定環(huán)境相平衡的狀態(tài)時(shí)，理論上可以無(wú)限轉(zhuǎn)換為任何其他能量形式的那部分能量，就被定義為（火用）。這意味著（火用）是在可逆過(guò)程中，理論上所能作出的最大有用功或消耗的最小有用功。例如，在一個(gè)高溫高壓的蒸汽系統(tǒng)中，蒸汽所具有的能量并非全部都能用來(lái)做功，其中只有一部分能量可以在給定的環(huán)境條件下，通過(guò)可逆過(guò)程轉(zhuǎn)化為有用功，這部分能量就是蒸汽的（火用）。而一切不能轉(zhuǎn)換為（火用）的能量，則被稱為（火無(wú)）。任何形式的能量E均由（火用）Ex和（火無(wú)）An兩部分組成，即E=Ex+An。不同形態(tài)的能量，其（火用）含量和轉(zhuǎn)換為有用功的能力存在顯著差異。例如，電能是一種高品質(zhì)的能量，其（火用）含量接近100%，幾乎可以全部轉(zhuǎn)換為有用功，如驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能的輸出。而熱能的品質(zhì)則相對(duì)較低，其（火用）含量與溫度密切相關(guān)，溫度越高，（火用）含量越高，可轉(zhuǎn)換為有用功的比例也就越大。以高溫?zé)煔獾臒崮転槔邷責(zé)煔獾臒崮芸梢酝ㄟ^(guò)熱機(jī)循環(huán)，將一部分熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，但由于存在各種不可逆因素，如傳熱溫差、摩擦等，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全部熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，其中能夠轉(zhuǎn)換為有用功的部分就是高溫?zé)煔鉄崮艿模ɑ鹩茫Ｓ秩?，太?yáng)能作為一種清潔能源，其（火用）主要體現(xiàn)在光子的能量上，通過(guò)光伏效應(yīng)或光熱轉(zhuǎn)換等方式，可以將太陽(yáng)能的（火用）部分轉(zhuǎn)換為電能或熱能。在能源利用過(guò)程中，深入理解不同能量形態(tài)的（火用）特性，對(duì)于提高能源利用效率、優(yōu)化能源轉(zhuǎn)換過(guò)程具有重要意義。3.2（火用）分析的基本方法與公式在對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行（火用）分析時(shí)，明確相關(guān)計(jì)算方法和公式至關(guān)重要，這有助于準(zhǔn)確評(píng)估系統(tǒng)各部件的性能以及整體的能量利用效率。對(duì)于系統(tǒng)中常見(jiàn)的制冷機(jī)組、蓄冷設(shè)備、板式換熱器和送風(fēng)機(jī)等部件，其（火用）效率和（火用）損失的計(jì)算各有特點(diǎn)。制冷機(jī)組作為系統(tǒng)的核心制冷設(shè)備，其（火用）效率\eta_{ex,c}通常定義為制冷機(jī)組輸出的制冷（火用）Ex_{c,out}與輸入的（火用）Ex_{c,in}之比，即\eta_{ex,c}=\frac{Ex_{c,out}}{Ex_{c,in}}。其中，輸入的（火用）主要來(lái)源于電能Ex_{e}，輸出的制冷（火用）可根據(jù)制冷量Q_{c}以及制冷溫度T_{c}和環(huán)境溫度T_{0}計(jì)算得出，Ex_{c,out}=Q_{c}(1-\frac{T_{0}}{T_{c}})。（火用）損失I_{c}則為輸入（火用）與輸出（火用）之差，I_{c}=Ex_{c,in}-Ex_{c,out}。例如，某制冷機(jī)組輸入電能（火用）為100kW，制冷量為300kW，制冷溫度為263K，環(huán)境溫度為293K，則輸出的制冷（火用）Ex_{c,out}=300\times(1-\frac{293}{263})\approx-34.6kW（這里負(fù)號(hào)表示制冷（火用）是吸收的過(guò)程），（火用）損失I_{c}=100-(-34.6)=134.6kW，（火用）效率\eta_{ex,c}=\frac{-34.6}{100}=-0.346（實(shí)際應(yīng)用中一般取絕對(duì)值進(jìn)行比較分析，此處絕對(duì)值為0.346）。蓄冷設(shè)備在蓄冷和放冷過(guò)程中，其（火用）效率\eta_{ex,s}可表示為放冷時(shí)輸出的冷量（火用）Ex_{s,out}與蓄冷時(shí)輸入的冷量（火用）Ex_{s,in}之比，\eta_{ex,s}=\frac{Ex_{s,out}}{Ex_{s,in}}。蓄冷時(shí)輸入的冷量（火用）基于制冷機(jī)組提供的冷量和溫度計(jì)算，放冷時(shí)輸出的冷量（火用）則根據(jù)放冷量Q_{s}以及放冷溫度T_{s}和環(huán)境溫度T_{0}確定，Ex_{s,out}=Q_{s}(1-\frac{T_{0}}{T_{s}})。（火用）損失I_{s}=Ex_{s,in}-Ex_{s,out}。假設(shè)蓄冷設(shè)備蓄冷時(shí)輸入冷量（火用）為80kW，放冷量為250kW，放冷溫度為273K，環(huán)境溫度不變?nèi)詾?93K，那么輸出的冷量（火用）Ex_{s,out}=250\times(1-\frac{293}{273})\approx-18.3kW，（火用）損失I_{s}=80-(-18.3)=98.3kW，（火用）效率\eta_{ex,s}=\frac{-18.3}{80}=-0.229（取絕對(duì)值為0.229）。板式換熱器主要用于熱量交換，其（火用）效率\eta_{ex,h}定義為熱流體傳遞給冷流體的有效（火用）Ex_{h,eff}與熱流體輸入的（火用）Ex_{h,in}之比，\eta_{ex,h}=\frac{Ex_{h,eff}}{Ex_{h,in}}。熱流體輸入的（火用）根據(jù)熱流體的焓差\Deltah_{h}、質(zhì)量流量m_{h}以及環(huán)境溫度T_{0}和熱流體平均溫度T_{h,m}計(jì)算，Ex_{h,in}=m_{h}\Deltah_{h}(1-\frac{T_{0}}{T_{h,m}})，有效（火用）則通過(guò)冷流體得到的焓差\Deltah_{c}、質(zhì)量流量m_{c}以及冷流體平均溫度T_{c,m}計(jì)算，Ex_{h,eff}=m_{c}\Deltah_{c}(1-\frac{T_{0}}{T_{c,m}})。（火用）損失I_{h}=Ex_{h,in}-Ex_{h,eff}。若熱流體輸入（火用）為50kW，經(jīng)過(guò)換熱器后冷流體得到的有效（火用）為40kW，則（火用）損失I_{h}=50-40=10kW，（火用）效率\eta_{ex,h}=\frac{40}{50}=0.8。送風(fēng)機(jī)為空氣輸送提供動(dòng)力，其（火用）效率\eta_{ex,f}是輸送空氣獲得的有效（火用）Ex_{f,eff}與風(fēng)機(jī)輸入的軸功率（火用）Ex_{f,in}之比，\eta_{ex,f}=\frac{Ex_{f,eff}}{Ex_{f,in}}。其中，有效（火用）與空氣的流量V、密度\rho、壓力變化\Deltap以及環(huán)境溫度T_{0}和空氣平均溫度T_{f,m}有關(guān)，Ex_{f,eff}=V\rho\Deltap(1-\frac{T_{0}}{T_{f,m}})，軸功率（火用）近似等于輸入的電功率Ex_{e,f}。（火用）損失I_{f}=Ex_{f,in}-Ex_{f,eff}。比如風(fēng)機(jī)輸入軸功率（火用）為20kW，空氣獲得的有效（火用）為15kW，那么（火用）損失I_{f}=20-15=5kW，（火用）效率\eta_{ex,f}=\frac{15}{20}=0.75。通過(guò)這些計(jì)算方法和公式，可以詳細(xì)分析冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各部件的（火用）特性，找出（火用）損失較大的環(huán)節(jié)，為系統(tǒng)的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。3.3（火用）分析在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用意義在空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，（火用）分析具有不可忽視的重要意義，主要體現(xiàn)在能夠精準(zhǔn)揭示系統(tǒng)中的不可逆損失、有效找出節(jié)能潛力以及明確優(yōu)化方向等方面。通過(guò)（火用）分析，可清晰揭示冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的不可逆損失。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，存在諸多不可逆因素，如制冷機(jī)組內(nèi)制冷劑的壓縮、膨脹過(guò)程，以及蓄冷設(shè)備中的傳熱、蓄冷介質(zhì)的相變過(guò)程，還有板式換熱器中的傳熱溫差，送風(fēng)機(jī)內(nèi)空氣流動(dòng)的摩擦阻力等。這些不可逆因素導(dǎo)致系統(tǒng)中的能量發(fā)生貶值，造成（火用）損失。以制冷機(jī)組的壓縮過(guò)程為例，壓縮機(jī)在壓縮制冷劑蒸汽時(shí)，由于機(jī)械摩擦、氣體流動(dòng)阻力以及與外界的熱量交換等不可逆因素，使得輸入壓縮機(jī)的電能（火用）不能完全轉(zhuǎn)化為制冷劑的焓（火用），存在一定的（火用）損失。通過(guò)（火用）分析，可以準(zhǔn)確計(jì)算出這些不可逆損失的大小和分布情況，深入了解系統(tǒng)中能量品質(zhì)下降的具體環(huán)節(jié)。（火用）分析有助于找出系統(tǒng)的節(jié)能潛力。明確系統(tǒng)中（火用）損失較大的部件和環(huán)節(jié)后，就能夠針對(duì)性地挖掘節(jié)能潛力。例如，若（火用）分析表明蓄冷設(shè)備在蓄冷和放冷過(guò)程中的（火用）損失較大，可能是由于蓄冷設(shè)備的保溫性能不佳，導(dǎo)致冷量散失較多，從而造成（火用）損失。通過(guò)改進(jìn)蓄冷設(shè)備的保溫措施，如增加保溫材料的厚度或選用保溫性能更好的材料，可以減少冷量損失，降低（火用）損失，進(jìn)而挖掘出系統(tǒng)的節(jié)能潛力。又如，若發(fā)現(xiàn)板式換熱器的傳熱溫差過(guò)大，導(dǎo)致（火用）損失較大，可通過(guò)優(yōu)化換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如增加換熱面積、改進(jìn)換熱表面的粗糙度等，減小傳熱溫差，降低（火用）損失，提高能源利用效率?；冢ɑ鹩茫┓治鼋Y(jié)果，能夠確定系統(tǒng)的優(yōu)化方向。針對(duì)不同部件和環(huán)節(jié)的（火用）損失情況，可制定相應(yīng)的優(yōu)化策略。對(duì)于制冷機(jī)組，可優(yōu)化制冷循環(huán)，采用新型制冷劑或改進(jìn)壓縮機(jī)的控制策略，以提高制冷機(jī)組的性能系數(shù)和（火用）效率。對(duì)于送風(fēng)機(jī)，合理選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)和調(diào)節(jié)方式，優(yōu)化風(fēng)管布局，降低空氣流動(dòng)阻力，可提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，減少（火用）損失。在實(shí)際工程中，通過(guò)對(duì)某冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行（火用）分析，發(fā)現(xiàn)制冷機(jī)組的（火用）效率較低，經(jīng)過(guò)優(yōu)化制冷循環(huán)，采用變頻控制技術(shù)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其在不同負(fù)荷下都能高效運(yùn)行，系統(tǒng)的（火用）效率得到了顯著提高，節(jié)能效果明顯。四、冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（火用）分析模型構(gòu)建4.1系統(tǒng)劃分與邊界確定為了深入、準(zhǔn)確地對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行（火用）分析，合理地劃分系統(tǒng)以及明確各部分邊界至關(guān)重要。本系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃樾畋⒅评?、輸配以及空氣處理等子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)又相對(duì)獨(dú)立，共同構(gòu)成了完整的空調(diào)系統(tǒng)。蓄冰子系統(tǒng)主要涵蓋蓄冰設(shè)備及其附屬的閥門、管道等。其邊界確定為：從制冷子系統(tǒng)提供的低溫載冷劑進(jìn)入蓄冰設(shè)備的入口開(kāi)始，到載冷劑完成蓄冰過(guò)程后離開(kāi)蓄冰設(shè)備的出口為止。在這個(gè)邊界范圍內(nèi)，著重研究蓄冰設(shè)備在蓄冰和放冰過(guò)程中的（火用）變化情況。例如，在蓄冰時(shí)，載冷劑的冷量傳遞給蓄冰設(shè)備內(nèi)的水，使其逐漸結(jié)冰，此過(guò)程中涉及到冷量的儲(chǔ)存和（火用）的轉(zhuǎn)化；放冰時(shí)，蓄冰設(shè)備內(nèi)的冰融化，釋放冷量給載冷劑，這一過(guò)程同樣伴隨著（火用）的變化。通過(guò)明確該子系統(tǒng)的邊界，能夠精準(zhǔn)地計(jì)算蓄冰設(shè)備在不同階段的（火用）損失和（火用）效率。制冷子系統(tǒng)以制冷機(jī)組為核心，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置等主要部件，以及連接這些部件的管道和相關(guān)的控制設(shè)備。其邊界從制冷機(jī)組的電源接入點(diǎn)開(kāi)始，到制冷機(jī)組產(chǎn)生的低溫載冷劑輸出端口結(jié)束。在這個(gè)范圍內(nèi)，分析電能如何通過(guò)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化為制冷劑的壓縮功，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，將熱量從低溫?zé)嵩磦鬟f到高溫?zé)嵩?。在這個(gè)過(guò)程中，存在著諸多不可逆因素，如壓縮機(jī)的機(jī)械摩擦、制冷劑在管道內(nèi)的流動(dòng)阻力以及冷凝器和蒸發(fā)器中的傳熱溫差等，這些都會(huì)導(dǎo)致（火用）損失。通過(guò)界定制冷子系統(tǒng)的邊界，可以對(duì)制冷機(jī)組的各個(gè)部件進(jìn)行詳細(xì)的（火用）分析，找出（火用）損失較大的環(huán)節(jié)，為制冷機(jī)組的優(yōu)化提供依據(jù)。輸配子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將制冷子系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量和空氣處理子系統(tǒng)處理后的空氣輸送到各個(gè)空調(diào)區(qū)域，主要由冷凍水泵、冷卻水泵、送風(fēng)機(jī)、風(fēng)管以及水管等組成。其邊界從冷凍水泵和冷卻水泵的入口開(kāi)始，到冷凍水和冷卻水分別進(jìn)入制冷機(jī)組，以及送風(fēng)機(jī)將處理后的空氣送入風(fēng)管并輸送到各個(gè)房間的出風(fēng)口結(jié)束。在輸配過(guò)程中，冷凍水和空氣在管道和風(fēng)管中流動(dòng)，會(huì)受到管道阻力、風(fēng)機(jī)效率等因素的影響，導(dǎo)致能量損失和（火用）貶值。明確輸配子系統(tǒng)的邊界，有助于分析冷凍水和空氣在輸送過(guò)程中的（火用）損失情況，通過(guò)優(yōu)化管道布局、選擇高效的水泵和風(fēng)機(jī)等措施，降低輸配過(guò)程中的（火用）損失，提高系統(tǒng)的能源利用效率。空氣處理子系統(tǒng)主要包括空氣過(guò)濾器、表冷器、加熱器、加濕器等設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾、冷卻、加熱、加濕等處理，使其達(dá)到室內(nèi)環(huán)境要求。其邊界從室外新風(fēng)和室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)入空氣處理設(shè)備的入口開(kāi)始，到處理后的空氣離開(kāi)空氣處理設(shè)備并送入輸配子系統(tǒng)的出風(fēng)口結(jié)束。在空氣處理過(guò)程中，表冷器與冷凍水進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)空氣的冷卻除濕，加熱器和加濕器對(duì)空氣進(jìn)行加熱和加濕，這些過(guò)程都伴隨著能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，存在著（火用）損失。確定空氣處理子系統(tǒng)的邊界，能夠?qū)υ撟酉到y(tǒng)內(nèi)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行（火用）分析，優(yōu)化空氣處理過(guò)程，提高空氣處理的效率和質(zhì)量。通過(guò)對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理的劃分，并明確各子系統(tǒng)的邊界，可以更加系統(tǒng)、全面地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行（火用）分析，為系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化提供有力的支持。4.2各子系統(tǒng)（火用）分析模型建立4.2.1蓄冰子系統(tǒng)（火用）分析模型蓄冰子系統(tǒng)在冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中承擔(dān)著冷量?jī)?chǔ)存與釋放的關(guān)鍵任務(wù)，其性能優(yōu)劣對(duì)系統(tǒng)整體的能源利用效率有著重要影響。為深入剖析該子系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換特性，構(gòu)建科學(xué)合理的（火用）分析模型十分必要。在蓄冰過(guò)程中，制冷機(jī)組產(chǎn)生的低溫載冷劑進(jìn)入蓄冰設(shè)備，與蓄冰介質(zhì)進(jìn)行熱交換，使得蓄冰介質(zhì)溫度降低并逐漸凝固成冰，這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了冷量的儲(chǔ)存。從（火用）分析角度，（火用）的傳遞和轉(zhuǎn)化伴隨著熱交換過(guò)程發(fā)生。假設(shè)蓄冰設(shè)備的入口載冷劑溫度為T_{in}，出口溫度為T_{out}，載冷劑的質(zhì)量流量為\dot{m}，比定壓熱容為c_p，環(huán)境溫度為T_0。根據(jù)（火用）的基本計(jì)算公式，載冷劑帶入蓄冰設(shè)備的（火用）Ex_{in}為：Ex_{in}=\dot{m}c_p[(T_{in}-T_0)-T_0\ln\frac{T_{in}}{T_0}]；載冷劑帶出蓄冰設(shè)備的（火用）Ex_{out}為：Ex_{out}=\dot{m}c_p[(T_{out}-T_0)-T_0\ln\frac{T_{out}}{T_0}]。那么，蓄冰過(guò)程中（火用）損失I_{charging}為：I_{charging}=Ex_{in}-Ex_{out}。同時(shí)，蓄冰過(guò)程的（火用）效率\eta_{charging}可表示為：\eta_{charging}=\frac{Ex_{ice}}{Ex_{in}}，其中Ex_{ice}為蓄冰過(guò)程中蓄冰介質(zhì)儲(chǔ)存的冷量（火用），可根據(jù)冰的相變潛熱h_{if}以及蓄冰量m_{ice}計(jì)算得出，Ex_{ice}=m_{ice}h_{if}(1-\frac{T_0}{T_{ice}})，T_{ice}為冰的溫度。在釋冰過(guò)程中，來(lái)自空調(diào)末端的溫度較高的回水進(jìn)入蓄冰設(shè)備，與冰進(jìn)行熱交換，冰吸收熱量逐漸融化，釋放出冷量，實(shí)現(xiàn)冷量從蓄冰設(shè)備向回水的傳遞。同樣基于（火用）分析，回水帶入蓄冰設(shè)備的（火用）Ex_{w,in}為：Ex_{w,in}=\dot{m}_wc_p_w[(T_{w,in}-T_0)-T_0\ln\frac{T_{w,in}}{T_0}]，其中\(zhòng)dot{m}_w為回水質(zhì)量流量，c_p_w為回水比定壓熱容，T_{w,in}為回水入口溫度；回水帶出蓄冰設(shè)備的（火用）Ex_{w,out}為：Ex_{w,out}=\dot{m}_wc_p_w[(T_{w,out}-T_0)-T_0\ln\frac{T_{w,out}}{T_0}]，T_{w,out}為回水出口溫度。釋冰過(guò)程的（火用）損失I_{discharging}為：I_{discharging}=Ex_{w,in}-Ex_{w,out}。釋冰過(guò)程的（火用）效率\eta_{discharging}可定義為：\eta_{discharging}=\frac{Ex_{w,out}}{Ex_{ice}}。在實(shí)際運(yùn)行中，蓄冰設(shè)備存在一定的散熱損失，這會(huì)導(dǎo)致額外的（火用）損失。假設(shè)蓄冰設(shè)備向環(huán)境的散熱量為Q_{loss}，則這部分散熱量對(duì)應(yīng)的（火用）損失I_{loss}為：I_{loss}=Q_{loss}(1-\frac{T_0}{T_{avg}})，其中T_{avg}為蓄冰設(shè)備表面與環(huán)境之間的平均溫度?？紤]散熱損失后，蓄冰子系統(tǒng)的總（火用）損失I_{total}為：I_{total}=I_{charging}+I_{discharging}+I_{loss}，總（火用）效率\eta_{total}為：\eta_{total}=\frac{Ex_{w,out}}{Ex_{in}}。通過(guò)以上（火用）分析模型，可以全面、細(xì)致地研究蓄冰子系統(tǒng)在蓄冰和釋冰過(guò)程中的（火用）變化情況，準(zhǔn)確評(píng)估系統(tǒng)的能量利用效率，找出（火用）損失較大的環(huán)節(jié)，為蓄冰子系統(tǒng)的優(yōu)化提供有力的理論依據(jù)。例如，若發(fā)現(xiàn)蓄冰過(guò)程中（火用）損失較大，可能是由于載冷劑與蓄冰介質(zhì)之間的傳熱溫差過(guò)大，可通過(guò)優(yōu)化蓄冰設(shè)備的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)傳熱效果，減小傳熱溫差，從而降低（火用）損失；若釋冰過(guò)程（火用）效率較低，可能是回水與冰的熱交換不充分，可改進(jìn)回水的分布方式，提高熱交換效率，提升（火用）效率。4.2.2制冷子系統(tǒng)（火用）分析模型制冷子系統(tǒng)作為冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的核心組成部分，其主要功能是將電能轉(zhuǎn)化為冷量，為整個(gè)系統(tǒng)提供冷源。在這一過(guò)程中，涉及到多個(gè)復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和傳遞環(huán)節(jié)，存在著各種不可逆因素，導(dǎo)致（火用）損失。因此，建立準(zhǔn)確的制冷子系統(tǒng)（火用）分析模型，對(duì)于深入理解制冷過(guò)程中的能量特性，提高制冷子系統(tǒng)的能源利用效率具有重要意義。制冷子系統(tǒng)通常由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器等主要部件構(gòu)成。在制冷循環(huán)中，壓縮機(jī)將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，這一過(guò)程消耗電能，使制冷劑的壓力和溫度升高，同時(shí)伴隨著機(jī)械能與熱能的轉(zhuǎn)換。根據(jù)（火用）分析理論，壓縮機(jī)輸入的（火用）Ex_{comp,in}主要來(lái)源于電能W_{comp}，可近似認(rèn)為Ex_{comp,in}=W_{comp}。壓縮機(jī)輸出的（火用）Ex_{comp,out}可通過(guò)制冷劑的焓值和熵值變化計(jì)算得出，假設(shè)壓縮機(jī)入口制冷劑狀態(tài)為1，出口狀態(tài)為2，制冷劑的質(zhì)量流量為\dot{m}，則Ex_{comp,out}=\dot{m}[(h_2-h_1)-T_0(s_2-s_1)]，其中h_1、h_2分別為制冷劑在狀態(tài)1和狀態(tài)2下的焓值，s_1、s_2分別為制冷劑在狀態(tài)1和狀態(tài)2下的熵值。壓縮機(jī)的（火用）損失I_{comp}為：I_{comp}=Ex_{comp,in}-Ex_{comp,out}，（火用）效率\eta_{comp}為：\eta_{comp}=\frac{Ex_{comp,out}}{Ex_{comp,in}}。高溫高壓的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器后，與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換，將熱量釋放給冷卻介質(zhì)，自身被冷卻并冷凝成液態(tài)制冷劑。在冷凝器中，制冷劑的焓值降低，溫度也相應(yīng)下降。冷凝器輸入的（火用）Ex_{cond,in}為壓縮機(jī)輸出的（火用）Ex_{comp,out}。冷凝器輸出的（火用）Ex_{cond,out}可根據(jù)制冷劑在冷凝器出口的狀態(tài)3計(jì)算，Ex_{cond,out}=\dot{m}[(h_3-h_0)-T_0(s_3-s_0)]，其中h_3為制冷劑在狀態(tài)3下的焓值，s_3為制冷劑在狀態(tài)3下的熵值，h_0、s_0為環(huán)境狀態(tài)下制冷劑的焓值和熵值。冷卻介質(zhì)帶走的（火用）Ex_{cool}為：Ex_{cool}=\dot{m}_{cool}c_{p,cool}[(T_{cool,out}-T_{cool,in})-T_0\ln\frac{T_{cool,out}}{T_{cool,in}}]，其中\(zhòng)dot{m}_{cool}為冷卻介質(zhì)的質(zhì)量流量，c_{p,cool}為冷卻介質(zhì)的比定壓熱容，T_{cool,in}、T_{cool,out}分別為冷卻介質(zhì)的入口和出口溫度。冷凝器的（火用）損失I_{cond}為：I_{cond}=Ex_{cond,in}-Ex_{cond,out}-Ex_{cool}，（火用）效率\eta_{cond}為：\eta_{cond}=\frac{Ex_{cond,out}+Ex_{cool}}{Ex_{cond,in}}。液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置時(shí)，壓力急劇降低，溫度也隨之下降，這是一個(gè)不可逆的絕熱膨脹過(guò)程。節(jié)流裝置前后制冷劑的焓值近似不變，但熵值增加，導(dǎo)致（火用）損失。節(jié)流裝置輸入的（火用）Ex_{thro,in}為冷凝器輸出的（火用）Ex_{cond,out}，輸出的（火用）Ex_{thro,out}可根據(jù)制冷劑在節(jié)流裝置出口的狀態(tài)4計(jì)算，Ex_{thro,out}=\dot{m}[(h_4-h_0)-T_0(s_4-s_0)]，其中h_4為制冷劑在狀態(tài)4下的焓值，s_4為制冷劑在狀態(tài)4下的熵值。節(jié)流裝置的（火用）損失I_{thro}為：I_{thro}=Ex_{thro,in}-Ex_{thro,out}，由于節(jié)流過(guò)程不可逆性較強(qiáng)，（火用）效率\eta_{thro}相對(duì)較低。低溫低壓的氣液兩相制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，氣化成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，從而實(shí)現(xiàn)制冷目的。蒸發(fā)器輸入的（火用）Ex_{evap,in}為節(jié)流裝置輸出的（火用）Ex_{thro,out}，輸出的（火用）Ex_{evap,out}可根據(jù)制冷劑在蒸發(fā)器出口的狀態(tài)1計(jì)算，Ex_{evap,out}=\dot{m}[(h_1-h_0)-T_0(s_1-s_0)]。被冷卻介質(zhì)釋放的（火用）Ex_{cooled}為：Ex_{cooled}=\dot{m}_{cooled}c_{p,cooled}[(T_{cooled,in}-T_{cooled,out})-T_0\ln\frac{T_{cooled,in}}{T_{cooled,out}}]，其中\(zhòng)dot{m}_{cooled}為被冷卻介質(zhì)的質(zhì)量流量，c_{p,cooled}為被冷卻介質(zhì)的比定壓熱容，T_{cooled,in}、T_{cooled,out}分別為被冷卻介質(zhì)的入口和出口溫度。蒸發(fā)器的（火用）損失I_{evap}為：I_{evap}=Ex_{evap,in}-Ex_{evap,out}-Ex_{cooled}，（火用）效率\eta_{evap}為：\eta_{evap}=\frac{Ex_{evap,out}+Ex_{cooled}}{Ex_{evap,in}}。制冷子系統(tǒng)的總（火用）損失I_{total,cooling}為各部件（火用）損失之和，即I_{total,cooling}=I_{comp}+I_{cond}+I_{thro}+I_{evap}，總（火用）效率\eta_{total,cooling}為：\eta_{total,cooling}=\frac{Ex_{evap,out}+Ex_{cooled}}{Ex_{comp,in}}。通過(guò)該（火用）分析模型，可以清晰地了解制冷子系統(tǒng)中各個(gè)部件的（火用）損失分布情況，找出（火用）損失較大的關(guān)鍵部件和環(huán)節(jié)，為制冷子系統(tǒng)的優(yōu)化提供精準(zhǔn)的方向。例如，若發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)的（火用）損失較大，可考慮優(yōu)化壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)，采用高效的壓縮機(jī)技術(shù)，提高壓縮機(jī)的機(jī)械效率，減少機(jī)械能向熱能的不可逆轉(zhuǎn)換，從而降低（火用）損失；若冷凝器的（火用）效率較低，可通過(guò)優(yōu)化冷凝器的換熱面積、改進(jìn)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方式等措施，增強(qiáng)冷凝器的換熱效果，提高冷凝器的（火用）效率。4.2.3輸配子系統(tǒng)（火用）分析模型輸配子系統(tǒng)在冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)將制冷子系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量以及空氣處理子系統(tǒng)處理后的空氣輸送到各個(gè)空調(diào)區(qū)域，其能耗在整個(gè)系統(tǒng)中占據(jù)一定比例。建立輸配子系統(tǒng)的（火用）分析模型，對(duì)于評(píng)估系統(tǒng)的能量輸送效率，挖掘節(jié)能潛力具有重要意義。輸配子系統(tǒng)主要包括冷凍水泵、冷卻水泵、送風(fēng)機(jī)、風(fēng)管和水管等設(shè)備。冷凍水泵和冷卻水泵分別用于輸送冷凍水和冷卻水，它們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中消耗電能，克服管道阻力，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)流動(dòng)。假設(shè)冷凍水泵的軸功率為W_{p1}，冷卻水泵的軸功率為W_{p2}，則冷凍水泵輸入的（火用）Ex_{p1,in}和冷卻水泵輸入的（火用）Ex_{p2,in}可近似認(rèn)為分別等于它們的軸功率，即Ex_{p1,in}=W_{p1}，Ex_{p2,in}=W_{p2}。對(duì)于冷凍水泵，其輸出的（火用）Ex_{p1,out}可根據(jù)水的流量\dot{V}_{w1}、密度\rho_w、揚(yáng)程H_{p1}以及環(huán)境溫度T_0和水的平均溫度T_{w1,m}計(jì)算得出，Ex_{p1,out}=\dot{V}_{w1}\rho_wgH_{p1}(1-\frac{T_0}{T_{w1,m}})，其中g(shù)為重力加速度。冷凍水泵的（火用）損失I_{p1}為：I_{p1}=Ex_{p1,in}-Ex_{p1,out}，（火用）效率\eta_{p1}為：\eta_{p1}=\frac{Ex_{p1,out}}{Ex_{p1,in}}。同理，對(duì)于冷卻水泵，其輸出的（火用）Ex_{p2,out}為\dot{V}_{w2}\rho_wgH_{p2}(1-\frac{T_0}{T_{w2,m}})，其中\(zhòng)dot{V}_{w2}為冷卻水流量，H_{p2}為冷卻水泵揚(yáng)程，T_{w2,m}為冷卻水平均溫度，（火用）損失I_{p2}為Ex_{p2,in}-Ex_{p2,out}，（火用）效率\eta_{p2}為\frac{Ex_{p2,out}}{Ex_{p2,in}}。送風(fēng)機(jī)用于輸送處理后的空氣，將其送入各個(gè)空調(diào)房間。假設(shè)送風(fēng)機(jī)的軸功率為W_{f}，則送風(fēng)機(jī)輸入的（火用）Ex_{f,in}=W_{f}。送風(fēng)機(jī)輸出的（火用）Ex_{f,out}可根據(jù)空氣的流量\dot{V}_{a}、密度\rho_a、全壓p_{f}以及環(huán)境溫度T_0和空氣平均溫度T_{a,m}計(jì)算，Ex_{f,out}=\dot{V}_{a}\rho_ap_{f}(1-\frac{T_0}{T_{a,m}})。送風(fēng)機(jī)的（火用）損失I_{f}為：I_{f}=Ex_{f,in}-Ex_{f,out}，（火用）效率\eta_{f}為：\eta_{f}=\frac{Ex_{f,out}}{Ex_{f,in}}。在風(fēng)管和水管中，由于空氣和水的流動(dòng)存在摩擦阻力、局部阻力等，會(huì)導(dǎo)致能量損失和（火用）貶值。假設(shè)風(fēng)管的總阻力損失為\Deltap_{duct}，水管的總阻力損失為\Deltap_{pipe}，則風(fēng)管中空氣流動(dòng)的（火用）損失I_{duct}為：I_{duct}=\dot{V}_{a}\Deltap_{duct}(1-\frac{T_0}{T_{a,m}})，水管中水流動(dòng)的（火用）損失I_{pipe}為：I_{pipe}=\dot{V}_{w1}\Deltap_{pipe}(1-\frac{T_0}{T_{w1,m}})（對(duì)于冷凍水管道）或I_{pipe}=\dot{V}_{w2}\Deltap_{pipe}(1-\frac{T_0}{T_{w2,m}})（對(duì)于冷卻水管道）。輸配子系統(tǒng)的總（火用）損失I_{total,distribution}為冷凍水泵、冷卻水泵、送風(fēng)機(jī)以及風(fēng)管和水管的（火用）損失之和，即I_{total,distribution}=I_{p1}+I_{p2}+I_{f}+I_{duct}+I_{pipe}，總（火用）效率\eta_{total,distribution}為：\eta_{total,distribution}=\frac{Ex_{p1,out}+Ex_{p2,out}+Ex_{f,out}}{Ex_{p1,in}+Ex_{p2,in}+Ex_{f,in}}。通過(guò)該（火用）分析模型，可以詳細(xì)分析輸配子系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備和環(huán)節(jié)的（火用）損失情況，找出（火用）損失較大的部分。例如，若發(fā)現(xiàn)某段風(fēng)管的（火用）損失較大，可能是由于風(fēng)管的內(nèi)壁粗糙度較大、管徑過(guò)小或局部管件不合理等原因?qū)е驴諝饬鲃?dòng)阻力過(guò)大，可通過(guò)優(yōu)化風(fēng)管的設(shè)計(jì)，如選擇內(nèi)壁光滑的風(fēng)管材料、合理增大管徑或優(yōu)化管件結(jié)構(gòu)等，降低空氣流動(dòng)阻力，減少（火用）損失；若送風(fēng)機(jī)的（火用）效率較低，可考慮合理選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)，使其與系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓需求相匹配，同時(shí)采用變頻調(diào)速等技術(shù)，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率。4.3系統(tǒng)整體（火用）分析模型整合在分別建立了蓄冰、制冷、輸配以及空氣處理等子系統(tǒng)的（火用）分析模型后，將這些子系統(tǒng)模型進(jìn)行有機(jī)整合，是全面、準(zhǔn)確評(píng)估冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵步驟。通過(guò)整合各子系統(tǒng)模型，能夠清晰地把握系統(tǒng)中能量的流動(dòng)路徑和轉(zhuǎn)換過(guò)程，建立系統(tǒng)整體的（火用）平衡方程，從而深入分析系統(tǒng)的能量利用效率和（火用）損失情況。從系統(tǒng)整體的角度來(lái)看，輸入系統(tǒng)的（火用）主要來(lái)源于電能，這些電能驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組、水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的制冷、蓄冷以及空氣輸送等功能。假設(shè)系統(tǒng)輸入的總電能（火用）為Ex_{total,in}，其中用于制冷子系統(tǒng)的電能（火用）為Ex_{c,in}，用于輸配子系統(tǒng)中冷凍水泵、冷卻水泵和送風(fēng)機(jī)的電能（火用）分別為Ex_{p1,in}、Ex_{p2,in}和Ex_{f,in}，則有Ex_{total,in}=Ex_{c,in}+Ex_{p1,in}+Ex_{p2,in}+Ex_{f,in}。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，各子系統(tǒng)之間存在著能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。制冷子系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量（火用）Ex_{c,out}一部分用于蓄冰子系統(tǒng)的蓄冰過(guò)程，轉(zhuǎn)化為蓄冰介質(zhì)儲(chǔ)存的冷量（火用）Ex_{ice}；另一部分直接用于空氣處理子系統(tǒng)，與空氣進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)空氣的冷卻。在蓄冰子系統(tǒng)中，蓄冰介質(zhì)儲(chǔ)存的冷量（火用）Ex_{ice}在釋冰過(guò)程中釋放出來(lái)，通過(guò)輸配子系統(tǒng)輸送到空氣處理子系統(tǒng)，為空氣冷卻提供冷量（火用）Ex_{s,out}。輸配子系統(tǒng)在輸送冷量和空氣的過(guò)程中，存在著能量損失，導(dǎo)致輸出的冷量（火用）和空氣的（火用）有所減少。基于上述能量傳遞和轉(zhuǎn)換關(guān)系，系統(tǒng)整體的（火用）平衡方程可表示為：Ex_{total,in}=Ex_{c,out}+Ex_{s,out}+Ex_{air,out}+I_{total}。其中，Ex_{air,out}為空氣處理子系統(tǒng)處理后的空氣輸出的（火用），I_{total}為系統(tǒng)整體的（火用）損失，它是各子系統(tǒng)（火用）損失之和，即I_{total}=I_{c}+I_{s}+I_{p1}+I_{p2}+I_{f}+I_{duct}+I_{pipe}+I_{air}，I_{c}、I_{s}、I_{p1}、I_{p2}、I_{f}、I_{duct}、I_{pipe}、I_{air}分別為制冷子系統(tǒng)、蓄冰子系統(tǒng)、冷凍水泵、冷卻水泵、送風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、水管和空氣處理子系統(tǒng)的（火用）損失。通過(guò)這個(gè)（火用）平衡方程，可以全面分析系統(tǒng)的能量利用情況。若系統(tǒng)整體的（火用）效率\eta_{total}定義為系統(tǒng)輸出的有效（火用）與輸入的總（火用）之比，即\eta_{total}=\frac{Ex_{c,out}+Ex_{s,out}+Ex_{air,out}}{Ex_{total,in}}，則可以通過(guò)計(jì)算（火用）效率來(lái)評(píng)估系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。當(dāng)（火用）效率較低時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)中存在較大的（火用）損失，需要進(jìn)一步分析各子系統(tǒng)的（火用）損失情況，找出能量損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采取相應(yīng)的優(yōu)化措施。例如，若發(fā)現(xiàn)制冷子系統(tǒng)的（火用）損失較大，可對(duì)制冷循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化，提高制冷機(jī)組的性能系數(shù)，降低（火用）損失；若輸配子系統(tǒng)的（火用）損失較大，可優(yōu)化管道布局，提高水泵和風(fēng)機(jī)的效率，減少能量損失。通過(guò)不斷優(yōu)化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)整體的（火用）效率，實(shí)現(xiàn)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的高效、節(jié)能運(yùn)行。五、案例分析5.1案例項(xiàng)目介紹5.1.1項(xiàng)目概況本案例選取的是位于[城市名稱]的某大型商業(yè)綜合體。該商業(yè)綜合體占地面積達(dá)[X]平方米，總建筑面積為[X]平方米，地上[X]層，地下[X]層。其功能涵蓋了購(gòu)物、餐飲、娛樂(lè)、辦公等多個(gè)領(lǐng)域，是當(dāng)?shù)刂匾纳虡I(yè)活動(dòng)中心之一。由于該商業(yè)綜合體功能復(fù)雜，人員密集，空調(diào)需求較大。根據(jù)建筑功能分區(qū)和使用特點(diǎn)，各區(qū)域的空調(diào)需求有所差異。其中，購(gòu)物區(qū)營(yíng)業(yè)時(shí)間為早上10點(diǎn)至晚上10點(diǎn)，人員流動(dòng)量大，熱負(fù)荷較高，對(duì)空調(diào)的制冷量和舒適性要求較高；餐飲區(qū)除了人員熱負(fù)荷外，還存在大量的廚房設(shè)備散熱，對(duì)空調(diào)的除濕能力和制冷量要求更為嚴(yán)格；娛樂(lè)區(qū)如電影院、KTV等場(chǎng)所，需要保持較為穩(wěn)定的室內(nèi)溫度和濕度，以提供舒適的娛樂(lè)環(huán)境；辦公區(qū)則在工作日的上午9點(diǎn)至下午6點(diǎn)使用，對(duì)空調(diào)的節(jié)能性和穩(wěn)定性有一定要求。5.1.2冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)該商業(yè)綜合體采用的冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：制冷量方面，設(shè)計(jì)總制冷量為[X]kW，其中夜間蓄冰時(shí)段制冷機(jī)組的制冷量為[X]kW，用于蓄冰；白天供冷時(shí)段，制冷機(jī)組與蓄冰設(shè)備聯(lián)合供冷，滿足不同區(qū)域的冷量需求。送風(fēng)量根據(jù)各區(qū)域的冷負(fù)荷和送風(fēng)溫度計(jì)算確定，總體送風(fēng)量為[X]m3/h。其中，購(gòu)物區(qū)送風(fēng)量為[X]m3/h，餐飲區(qū)送風(fēng)量為[X]m3/h，娛樂(lè)區(qū)送風(fēng)量為[X]m3/h，辦公區(qū)送風(fēng)量為[X]m3/h。送風(fēng)溫度設(shè)計(jì)為7℃，相比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的12-16℃送風(fēng)溫度更低，能夠有效減少送風(fēng)量，降低風(fēng)機(jī)能耗。蓄冰設(shè)備選用冰盤管式蓄冰槽，總蓄冰量為[X]kWh，能夠滿足白天部分時(shí)段的冷量需求。蓄冰槽的蓄冰時(shí)間為夜間低谷電價(jià)時(shí)段，通常從晚上10點(diǎn)至次日早上6點(diǎn)，共8小時(shí)。在這段時(shí)間內(nèi)，制冷機(jī)組將蓄冰槽內(nèi)的水冷卻并凍結(jié)成冰，儲(chǔ)存冷量。釋冰時(shí)間則根據(jù)白天的空調(diào)負(fù)荷需求和電價(jià)情況進(jìn)行靈活調(diào)整，一般從早上8點(diǎn)開(kāi)始，根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷情況逐步釋放冷量。制冷機(jī)組采用螺桿式制冷機(jī)，其制冷性能系數(shù)（COP）為[X]，在不同工況下能夠穩(wěn)定運(yùn)行，提供可靠的冷量輸出。冷凍水供回水溫度分別為1℃和6℃，較大的供回水溫差有利于提高冷量輸送效率，減少冷凍水流量，降低水泵能耗。冷卻水供回水溫度分別為32℃和37℃，滿足制冷機(jī)組的散熱需求。此外，送風(fēng)機(jī)選用高效節(jié)能型離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的全壓為[X]Pa，能夠克服風(fēng)管阻力，將低溫空氣均勻地送入各個(gè)區(qū)域。風(fēng)管采用鍍鋅鋼板制作，保溫材料選用離心玻璃棉，厚度為[X]mm，能夠有效減少風(fēng)管的冷量損失和結(jié)露現(xiàn)象。5.2（火用）分析數(shù)據(jù)采集與處理為了確保（火用）分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，需要對(duì)案例項(xiàng)目中冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的采集，并采用科學(xué)合理的方法進(jìn)行處理。在數(shù)據(jù)采集方面，借助先進(jìn)的傳感器技術(shù)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄。在制冷機(jī)組的關(guān)鍵部位，如壓縮機(jī)的進(jìn)出口管道上，安裝溫度傳感器和壓力傳感器，用于測(cè)量制冷劑的溫度和壓力；在冷凝器和蒸發(fā)器的進(jìn)出水口，設(shè)置流量傳感器和溫度傳感器，以獲取冷卻水和冷凍水的流量與溫度數(shù)據(jù)。在蓄冰設(shè)備上，布置溫度傳感器和液位傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄冰過(guò)程中冰的溫度變化以及蓄冰量的多少；在釋冰過(guò)程中，通過(guò)流量傳感器和溫度傳感器，監(jiān)測(cè)載冷劑的流量和溫度，從而準(zhǔn)確掌握蓄冰設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于送風(fēng)機(jī)，在其進(jìn)出口管道上安裝壓力傳感器和風(fēng)速傳感器，測(cè)量送風(fēng)機(jī)的全壓和風(fēng)量；在風(fēng)管的關(guān)鍵位置，如分支處和末端，設(shè)置溫度傳感器和濕度傳感器，監(jiān)測(cè)空氣的溫度和濕度。這些傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線實(shí)時(shí)傳輸至自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便后續(xù)分析使用。數(shù)據(jù)處理過(guò)程同樣至關(guān)重要。首先，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢驗(yàn)，剔除異常數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)某個(gè)傳感器測(cè)量的溫度值明顯超出正常范圍，或者流量數(shù)據(jù)出現(xiàn)突變等不合理情況時(shí)，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)和修正?？赏ㄟ^(guò)對(duì)比同一時(shí)刻其他相關(guān)傳感器的數(shù)據(jù)，或者結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯和歷史數(shù)據(jù)，判斷異常數(shù)據(jù)的真實(shí)性。對(duì)于無(wú)法核實(shí)和修正的異常數(shù)據(jù)，予以剔除。其次，對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，去除數(shù)據(jù)中的噪聲干擾，提高數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。采用滑動(dòng)平均濾波、中值濾波等常用的濾波方法，對(duì)溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。以溫度數(shù)據(jù)為例，通過(guò)滑動(dòng)平均濾波，計(jì)算一定時(shí)間窗口內(nèi)溫度數(shù)據(jù)的平均值，作為該時(shí)刻的溫度值，從而平滑溫度曲線，減少數(shù)據(jù)波動(dòng)。然后，根據(jù)（火用）分析的需要，對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算。按照各子系統(tǒng)（火用）分析模型的要求，提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并代入公式計(jì)算各部件的（火用）效率、（火用）損失等參數(shù)。例如，在計(jì)算制冷機(jī)組的（火用）效率時(shí)，根據(jù)采集到的制冷劑在壓縮機(jī)進(jìn)出口的溫度、壓力以及制冷量等數(shù)據(jù)，代入制冷機(jī)組（火用）分析模型的公式中，計(jì)算出制冷機(jī)組的（火用）輸入、輸出以及（火用）損失，進(jìn)而得出（火用）效率。通過(guò)以上數(shù)據(jù)采集與處理過(guò)程，為冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的（火用）分析提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)支持，確保分析結(jié)果能夠真實(shí)反映系統(tǒng)的能量利用特性。5.3案例系統(tǒng)（火用）分析結(jié)果與討論5.3.1各子系統(tǒng)（火用）效率與（火用）損失計(jì)算結(jié)果通過(guò)對(duì)案例項(xiàng)目中冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并運(yùn)用前文建立的（火用）分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到了各子系統(tǒng)的（火用）效率與（火用）損失的具體結(jié)果。蓄冰子系統(tǒng)在蓄冰過(guò)程中，（火用）效率為[X1]%，（火用）損失為[X2]kW。在釋冰過(guò)程中，（火用）效率為[X3]%，（火用）損失為[X4]kW。蓄冰子系統(tǒng)的總（火用）效率為[X5]%，總（火用）損失為[X6]kW。蓄冰過(guò)程中（火用）損失較大的原因主要是載冷劑與蓄冰介質(zhì)之間存在一定的傳熱溫差，以及蓄冰設(shè)備的散熱損失。在釋冰過(guò)程中，回水與冰的熱交換不完全，也導(dǎo)致了一定的（火用）損失。制冷子系統(tǒng)中，壓縮機(jī)的（火用）效率為[X7]%，（火用）損失為[X8]kW；冷凝器的（火用）效率為[X9]%，（火用）損失為[X10]kW；節(jié)流裝置的（火用）效率為[X11]%，（火用）損失為[X12]kW；蒸發(fā)器的（火用）效率為[X13]%，（火用）損失為[X14]kW。制冷子系統(tǒng)的總（火用）效率為[X15]%，總（火用）損失為[X16]kW。其中，壓縮機(jī)的（火用）損失較大，主要是由于壓縮機(jī)在壓縮制冷劑蒸汽時(shí)，存在機(jī)械摩擦、氣體流動(dòng)阻力以及與外界的熱量交換等不可逆因素，導(dǎo)致輸入的電能（火用）不能完全轉(zhuǎn)化為制冷劑的焓（火用）。冷凝器的（火用）損失則主要是由于傳熱溫差和冷卻介質(zhì)帶走的（火用）。輸配子系統(tǒng)中，冷凍水泵的（火用）效率為[X17]%，（火用）損失為[X18]kW；冷卻水泵的（火用）效率為[X19]%，（火用）損失為[X20]kW；送風(fēng)機(jī)的（火用）效率為[X21]%，（火用）損失為[X22]kW；風(fēng)管的（火用）損失為[X23]kW；水管的（火用）損失為[X24]kW。輸配子系統(tǒng)的總（火用）效率為[X25]%，總（火用）損失為[X26]kW。送風(fēng)機(jī)和風(fēng)管的（火用）損失相對(duì)較大，送風(fēng)機(jī)的（火用）損失主要是由于風(fēng)機(jī)的機(jī)械效率、空氣流動(dòng)過(guò)程中的阻力損失以及風(fēng)機(jī)與風(fēng)管的匹配程度等因素。風(fēng)管的（火用）損失則主要是由于空氣在風(fēng)管中流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力和局部阻力。5.3.2系統(tǒng)整體（火用）分析結(jié)果基于各子系統(tǒng)的（火用）分析結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算得到案例系統(tǒng)整體的（火用）效率和（火用）損失情況。該冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)整體的（火用）效率為[X27]%，表明系統(tǒng)在將輸入的電能（火用）轉(zhuǎn)換為有效輸出（火用）的過(guò)程中，存在一定程度的能量損失。系統(tǒng)整體的（火用）損失為[X28]kW，這部分損失主要分布在制冷子系統(tǒng)、蓄冰子系統(tǒng)和輸配子系統(tǒng)中。從系統(tǒng)整體的（火用）平衡角度來(lái)看，輸入系統(tǒng)的總電能（火用）為[X29]kW，其中制冷子系統(tǒng)消耗的電能（火用）為[X30]kW，占比[X31]%；輸配子系統(tǒng)消耗的電能（火用）為[X32]kW，占比[X33]%。輸出的有效（火用）包括制冷子系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量（火用）[X34]kW、蓄冰子系統(tǒng)釋放的冷量（火用）[X35]kW以及空氣處理子系統(tǒng)處理后的空氣輸出的（火用）[X36]kW，總計(jì)[X37]kW。系統(tǒng)整體的（火用）損失為[X28]kW，占輸入總電能（火用）的[X38]%。5.3.3結(jié)果討論與分析通過(guò)對(duì)案例系統(tǒng)各子系統(tǒng)及整體的（火用）分析結(jié)果進(jìn)行討論與分析，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在一些（火用）損失較大的環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)是影響系統(tǒng)能量利用效率的關(guān)鍵因素。制冷子系統(tǒng)是（火用）損失最大的子系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)的（火用）損失尤為突出。這主要是因?yàn)閴嚎s機(jī)在制冷循環(huán)中需要消耗大量電能來(lái)壓縮制冷劑，而壓縮過(guò)程中的不可逆因素導(dǎo)致了大量的（火用）損失。為了降低制冷子系統(tǒng)的（火用）損失，可以考慮采用高效的壓縮機(jī)技術(shù)，如采用變頻壓縮機(jī)，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高壓縮機(jī)在部分負(fù)荷下的效率。同時(shí)，優(yōu)化制冷循環(huán)，采用新型制冷劑或改進(jìn)制冷循環(huán)流程，減少制冷循環(huán)中的不可逆損失。蓄冰子系統(tǒng)在蓄冰和釋冰過(guò)程中也存在一定的（火用）損失。蓄冰過(guò)程中的（火用）損失主要源于載冷劑與蓄冰介質(zhì)之間的傳熱溫差以及蓄冰設(shè)備的散熱。因此，可通過(guò)優(yōu)化蓄冰設(shè)備的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)傳熱效果，減小傳熱溫差。同時(shí)，加強(qiáng)蓄冰設(shè)備的保溫措施，減少散熱損失。釋冰過(guò)程中的（火用）損失則與回水與冰的熱交換效率有關(guān)。改進(jìn)回水的分布方式，增加熱交換面積，提高熱交換效率，有助于降低釋冰過(guò)程的（火用）損失。輸配子系統(tǒng)中，送風(fēng)機(jī)和風(fēng)管的（火用）損失相對(duì)較大。送風(fēng)機(jī)的（火用）損失主要與風(fēng)機(jī)的選型和運(yùn)行工況有關(guān)。合理選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)，使其與系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓需求相匹配，采用變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，降低（火用）損失。對(duì)于風(fēng)管，優(yōu)化風(fēng)管的設(shè)計(jì)，選擇內(nèi)壁光滑的風(fēng)管材料，合理增大管徑，減少局部管件的阻力，能夠降低空氣流動(dòng)阻力，減少風(fēng)管的（火用）損失。此外，系統(tǒng)的運(yùn)行管理對(duì)（火用）效率也有重要影響。根據(jù)建筑的實(shí)際負(fù)荷需求，合理調(diào)整制冷機(jī)組、蓄冰設(shè)備和送風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，能夠有效提高系統(tǒng)的（火用）效率，降低（火用）損失。六、基于（火用）分析的系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化策略6.1節(jié)能優(yōu)化方向確定依據(jù)前文對(duì)冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的（火用）分析結(jié)果，系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化方向主要集中在制冷機(jī)組效率提升、輸配系統(tǒng)優(yōu)化以及蓄冰子系統(tǒng)改進(jìn)等方面。制冷機(jī)組作為系統(tǒng)中能耗最大且（火用）損失較為突出的部分，提升其效率是節(jié)能優(yōu)化的關(guān)鍵方向之一。在制冷循環(huán)過(guò)程中，壓縮機(jī)消耗大量電能，其（火用）損失主要源于壓縮過(guò)程的不可逆性，如機(jī)械摩擦、氣體流動(dòng)阻力以及與外界的熱量交換等。因此，優(yōu)化制冷機(jī)組效率，可從改進(jìn)壓縮機(jī)技術(shù)入手。例如，采用變頻壓縮機(jī)，根據(jù)實(shí)際空調(diào)負(fù)荷的變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其在部分負(fù)荷下也能保持較高的效率。在低負(fù)荷工況下，變頻壓縮機(jī)能夠降低轉(zhuǎn)速，減少能耗，避免了定頻壓縮機(jī)在低負(fù)荷時(shí)效率低下的問(wèn)題。同時(shí)，研發(fā)新型制冷劑，提高制冷劑的熱物理性能，降低制冷循環(huán)的不可逆損失，也是提升制冷機(jī)組效率的重要途徑。新型制冷劑應(yīng)具有較低的冷凝壓力和較高的蒸發(fā)壓力，以減小壓縮機(jī)的壓縮比，降低壓縮功耗。此外，優(yōu)化制冷循環(huán)流程，如采用多級(jí)壓縮制冷循環(huán)，在每級(jí)壓縮后設(shè)置中間冷卻器，降低制冷劑的溫度，減少壓縮過(guò)程的功耗，也有助于提高制冷機(jī)組的性能系數(shù)和（火用）效率。輸配系統(tǒng)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中承擔(dān)著輸送冷量和空氣的重要任務(wù)，其能耗也不容忽視。優(yōu)化輸配系統(tǒng)，降低（火用）損失，對(duì)于提高系統(tǒng)的整體節(jié)能效果具有重要意義。送風(fēng)機(jī)和風(fēng)管是輸配系統(tǒng)中（火用）損失較大的部分。送風(fēng)機(jī)的（火用）損失主要與風(fēng)機(jī)的選型和運(yùn)行工況有關(guān)。在風(fēng)機(jī)選型方面，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓需求，選擇高效節(jié)能型風(fēng)機(jī)，并確保風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)處于高效運(yùn)行區(qū)域。對(duì)于風(fēng)量需求變化較大的系統(tǒng)，可采用變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的節(jié)能運(yùn)行。當(dāng)空調(diào)負(fù)荷降低時(shí)，通過(guò)降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減少送風(fēng)量，降低風(fēng)機(jī)能耗。在風(fēng)管設(shè)計(jì)方面，優(yōu)化風(fēng)管布局，減少風(fēng)管的長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量，降低空氣流動(dòng)阻力。選擇內(nèi)壁光滑的風(fēng)管材料，如鍍鋅鋼板或酚醛復(fù)合風(fēng)管，可有效減少空氣與風(fēng)管內(nèi)壁的摩擦阻力。合理增大風(fēng)管管徑，降低空氣流速，也能減小空氣流動(dòng)過(guò)程中的阻力損失。此外，在冷凍水和冷卻水輸送過(guò)程中，優(yōu)化水泵的選型和運(yùn)行控制，同樣能降低輸配系統(tǒng)的能耗。根據(jù)系統(tǒng)的水流量和揚(yáng)程需求，選擇合適的水泵，并采用變頻控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水泵的節(jié)能運(yùn)行。蓄冰子系統(tǒng)在蓄冰和釋冰過(guò)程中存在一定的（火用）損失，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)也是節(jié)能優(yōu)化的重要方向。蓄冰過(guò)程中的（火用）損失主要源于載冷劑與蓄冰介質(zhì)之間的傳熱溫差以及蓄冰設(shè)備的散熱。為了降低傳熱溫差，可優(yōu)化蓄冰設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加傳熱面積，提高傳熱系數(shù)。采用高效的蓄冰盤管，如波紋管或螺旋盤管，能夠增強(qiáng)傳熱效果，減小傳熱溫差，降低（火用）損失。同時(shí)，加強(qiáng)蓄冰設(shè)備的保溫措施，選擇保溫性能好的材料，如聚氨酯泡沫或橡塑保溫材料，增加保溫層厚度，減少蓄冰設(shè)備的散熱損失。在釋冰過(guò)程中，回水與冰的熱交換效率對(duì)（火用）損失有較大影響。改進(jìn)回水的分布方式，使回水能夠均勻地與冰接觸，增加熱交換面積，提高熱交換效率。在蓄冰槽內(nèi)設(shè)置合理的布水器，確?；厮軌虺浞值嘏c冰進(jìn)行熱交換，減少釋冰過(guò)程的（火用）損失。此外，優(yōu)化蓄冰和釋冰的控制策略，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化，合理調(diào)整蓄冰和釋冰的時(shí)間和速率，提高蓄冰子系統(tǒng)的運(yùn)行效率。6.2具體節(jié)能優(yōu)化措施6.2.1設(shè)備選型與配置優(yōu)化在設(shè)備選型方面，優(yōu)先選用高效節(jié)能的設(shè)備是提升系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵。以制冷機(jī)組為例，應(yīng)選擇性能系數(shù)（COP）高的產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上一些新型的螺桿式制冷機(jī)，其COP值相較于傳統(tǒng)機(jī)型有顯著提升。如某品牌的新型螺桿式制冷機(jī)，在標(biāo)準(zhǔn)工況下COP可達(dá)5.5，比普通螺桿式制冷機(jī)高出10%-15%。在實(shí)際項(xiàng)目中，若制冷量需求為1000kW，采用普通螺桿式制冷機(jī)，其輸入功率約為200kW；而采用該新型制冷機(jī)，輸入功率可降低至170-180kW，節(jié)能效果明顯。對(duì)于送風(fēng)機(jī)，應(yīng)選擇高效節(jié)能型離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)，其效率一般可達(dá)到80%-90%。同時(shí)，風(fēng)機(jī)的選型要確保其工作點(diǎn)處于高效運(yùn)行區(qū)域，以充分發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢(shì)。在某商業(yè)建筑的空調(diào)系統(tǒng)改造中，將原有的低效風(fēng)機(jī)更換為高效節(jié)能型離心風(fēng)機(jī)，在滿足相同風(fēng)量和風(fēng)壓需求的情況下，風(fēng)機(jī)能耗降低了約20%。在設(shè)備配置上，合理確定設(shè)備容量至關(guān)重要。對(duì)于冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，制冷機(jī)組的容量應(yīng)根據(jù)建筑的冷負(fù)荷特性以及蓄冰策略進(jìn)行精確計(jì)算和配置。避免出現(xiàn)制冷機(jī)組容量過(guò)大或過(guò)小的情況。若容量過(guò)大，設(shè)備在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率低下，能耗增加；若容量過(guò)小，則無(wú)法滿足建筑的