IPLVNPLV介绍.doc

介绍结合电费结构的影响，满负荷效率以及部分负荷效率都是影响运行费用的因素之一。然而，当一台冷水机在满负荷运行的时候，它的用电量也是最大的。这也明显对应与整套设备以及其他设备的最大用电量，这些大消耗量的时间段称为是峰时；它也会导致每度电更昂贵的消耗费用和每KW附加的需求费用。结合昂贵的消费费率和需求费用，冷水机的满负荷效率就显得特别重要。在许多的应用实例中，和部分符负荷效率相比，满负荷效率对电的消耗多少有着更为至关重要的影响。IPLV/NPLV显示的是性能而不是运行费用空调制冷协会（ARI）550/590-98标准建立了部分负荷性能值（IPLV）用来“为水冷产品提供单纯的部分负荷性能的数值。这个方程式源于提供一个单台冷水机的部分负荷效率的平均值的表示方法。”（ARI550/590-98标准第23页）不同与标准中描述的是，ARI也为在设计工况中最优化的冷水机确立了非标准的部分负荷性能值（NPLV）。不幸的是，很多人都认为标准中的IPLV/NPLV值就表示的是冷水机的运行费用；然而这并不是这两个值的本意。IPLV/NPLV强调的是部分负荷的效率而不是满负荷的效率一个基于IPLV而选用的冷水机可能会潜在的消耗掉用户更多的运行费用。最小的IPLV值并不能保证一个冷水机或冷水机组能高效的运行。IPLV值是以四个负荷点的修正后的平均值来计算的，这个修正值是基于29个不同地理位置的不同建筑类型的运行时间方案综合而来的。冷水机负荷IPLV/NPLV修正系数冷却水进水温度100%0.0129.475%0.4223.850%0.4518.325%0.1218.3*（ARI）标准550/590-98中这样叙述：“NPLV和IPLV使用相同的方程式系数，但是和标准设计工况不同的是，其机组采用的是优化设计工况。”IPLV值是用下面的公式来计算的：IPLV=1/(0.01/A)+(0.42/B)+(0.45/C)+(0.12/D)其中：A=100%负荷时的KW/ton B=75%负荷时的KW/tonC=50%负荷时的KW/tonD=25%负荷时的KW/ton实际上，由于IPLV/NPLV的修正值将满负荷的影响减到了最小，许多人正在忽略满负荷时能量需求和运行费用的影响。IPLV，NPLV和满负荷效率对运行费用影响的比较为了检验一个有最佳IPLV/NPLV值的单体是最经济的设想，我们选择了两台IPLV值几乎相同的冷水机并对比它们各自消耗的能量以决定谁是最低的耗能者。在这个例子中，使用了变频器的冷水机A耗能稍多一些并得到了稍理想一些的IPLV值；而冷水机B则使用了标准的启动器和较大的热交换器来得到它的IPLV值，然而却有较好的满负荷效率。效率（kw/ton)负荷冷水机A冷水机B100%0.6820.51475%0.520.44850%0.380.42825%0.4160.536IPLV0.4360.448价格1.01原始价格原始价格我们采用冷水机都运行3000小时，并用新的ARI550/590-98标准中的修正值来得出冷水机在每一个负荷点所用时间内的消耗量。在3000个运转小时中，每个冷水机在100%负荷下运转30小时，在75%负荷下运转1260小时，在50%负荷下运转1350小时，在25%下运转360小时。当计算出冷水机在运行时间内产生的冷量(tons)和消耗的能量（kwh）的时候，结果与假设的正好相反，IPLV值最低的冷水机却消耗了最好的能量。运行数据冷水机A冷水机B冷吨IPLV修正值小时数总冷吨kw/tonkwkwhkw/tonkwkwh5000.0130150000.682341102300.51425777103750.4212604725000.521952457000.4481682116802500.4513503375000.38951282500.4281071444501250.12360450000.41652187200.5366724120总小时数：3000总kwh:402900总kwh:387960在这个例子中，冷水机的较低的IPLV值耗了更多的能量，多出了至少14,940kwh。更重要的是当冷水机有最重的负荷的时候它也耗掉了最多的能量并有附加能量的产生。由于在峰时能量的增加或此时需求的影响，这种类似罚款式的消耗就显得尤为重要。IPLV/NPLV的单位是kw/ton，而冷水机的能耗则以kw计。右边的曲线的图则正好能反映冷水机的能耗随负荷变化的情况。我们把下面的费率实际应用到其中： 非峰时的费率为0.282/kwh(50%或以下的负荷) 峰时的费率为0.4653/kwh(50%或以下的负荷)将垂直轴反映成操作费用，结果就可以在右边的曲线图显示出来。很显然，在较高的负荷的情况下，冷水机的效率是最重要的，当然在这个时候能量的消耗也可能是最大的。这样，一个有高的满负荷效率的冷水机就可以节省很多的能量；又因为这时的能量价格是最高的，所以就可以得到最高的利润。需求负荷的影响是很重要的不要忽略了需求负荷。满负荷时的电流需求通常决定了费率结构以及一套设备一年中后六个月的需求费用。在我们举例的对比中，满负荷是的耗能差别为84kw(341kw-257kw) 运用Ft.Myers,FL,中的需求费率，他们在安装上的费用差别为681.24/月(84kw 8.11/kw)!昂贵的峰时电费在将来也许不会变化。电消费的不规则现象被预言将引起一个适时的定价变化来代替我们现有的费率结构。适时的价格将会遵从供求关系。这就意味着在最高需求的时候的电费是最高的。譬如在峰时的满负荷状态下的相当一部分费用甚至在今天还是翻倍的。这种不规则导致了峰时和非峰时价格很大的差别。有些工业专家断言峰时价格是非峰时价格的四到五倍。这就更为生动的体现了冷水机的满负荷效率对运行费用的影响。注意冷水机A使用了一个变频器并得到了它的IPLV值，并且它需要低温的冷凝水来使它有最好的性能。在上面的对比中，我们引用了ARI中冷凝水水量随时刻变化的进程表。另外一个提高效率的方法就是购买有好的满负荷效率的冷水机。其效率是用点划线在图中表示的。如果多投资一些再加上一个变频器且不考虑非设计工况的话，冷水机在效率上的利润会普遍增加。一个在满负荷时高效的冷水机将会减少其耗电量，不管它是否是水冷机组。最重要的能量节省将出现在满负荷的时候，也是能量费用最高的时候。ARI冷凝温度衰减表负荷冷却水进水温度100%29.4(85F)75%23.8(75F)50%18.3(65F)25%18.3(65F)*ARI冷凝温度衰减对于你的地域来说并不一定是现实的。在温哥华，那或许还有关系，而在佛罗里达，那就不行了。右边图表中的实线表示的是当一台带变频器的冷水机在没有冷却水温变化是的运行状况。准确而快速的用System Analyzer 软件估计出运行费用满负荷效率是非常重要的。假如我们用很大的初投资来购买冷水机和冷水机组的话，我们就有条件来做一个全面的运行费用分析。我们有使用简便的软件来做这样分析。其中的一个这样的程序就是System Analyzer 。它是一个基于微软WINDOWS平台的用于能量和经济分析的软件程序。它将计算建筑物负荷，能量的消耗以及年运行费用并最终对比配备。分析包括以下几点： 气象数据 建筑物负荷特征 冷水机数字及暖通系统选项 运行时间 电费结构 经济器容量一个象System Analyzer 这样强大的分析工具能在数分钟内做出冷水机系统性能的比较。下面的图表就把前面例子中的冷水机在四个城市做了比较。一个假定峰时和非峰时消耗费用同样的混合效用费率的分析并不会显示出这有明显的不同。冷水机组系统分析IPLV是一个平均值冷水机负荷IPLV/NPLV修正系数冷凝水100%0.0129.475%0.4223.850%0.4518.325%0.1218.3空调制冷协会（ARI）550/590-98标准建立了部分负荷性能值的积分（IPLV）用来为水冷产品提供单纯的部分负荷性能的数值。不同与标准中描述的是，ARI也为在设计工况中最优化的冷水机确立了非标准的部分负荷性能值（NPLV）。IPLV或是NPLV值是以四个负荷点的修正后的平均值来计算的：这个修正值是基于29个不同地理位置的不同建筑类型的运行时间方案综合而来的。注意IPLV和NPLV都没有考虑各地不同的冷凝水温度，典型的例子就是佛罗里达的冷凝水温不是18.3而西雅图的也不是29.4.IPLV只应用于单台安装机组在ARI标准550/590-98的附录D中这样陈述:“这个IPLV/NPLV方程式源于提供一个单台冷水机的部分负荷效率的平均值的表示方法。”IPLV不适用于有一个以上冷水机的机组ARI的数据显示:超过80%的冷水机是以机组的形式安装在一起的. ARI550/590-98标准这样提示:机组中的单台冷水机比单独运行的冷水机有更重的负荷.其中也特别建议到:全面的分析对预知系统的性能是特别重要的.从下面的图表中我们可以看出机组中冷水机的数量对冷水机负荷的影响的关系.在一台以上的冷水机组中,单台冷水机的负荷变化曲线与系统的负荷变化曲线有很少的相似之处.当一个机组中的冷水机的数量越多时,运行起来就会越接近满负荷.冷水机的卸载以及冷凝水温度与ARI标准中基于每个单台机组平均值的情况有很大的不同.因此,满负荷效率更适合用于复合机组中冷水机性能的比较.举个例子,第三台冷水机的卸载图线从100%卸载到76%,IPLV并不是评价这台冷水机性能的一个好的尺码并且很容易误解.源于满负荷时最小的修正值,一些有很好IPLV值的冷水机的满负荷效率却很差.这很有可能是由于这些机组采用了变速装置导致的.满负荷效率的对比对冷水机的选择的好坏有很重要的作用.源于机组本身固有的特征,有好的满负荷效率的冷水机组也有理想的部分负荷性能. 单台冷水机全部承担系统负荷系统负荷百分比冷水机冷水机负荷百分比10011009219284184761766816860160521524414436136281282012012112414 两台冷水机各承担系统负荷的50%系统负荷百分比冷水机冷水机负荷百分比1001,2100921,292841,284761,276681,268601,260521,2524418836172281562014012124418 三台冷水机各承担系统负荷的33%系统负荷百分比冷水机冷水机负荷百分比1001,2,3100921,2,392841,2,384761,2,376681,2,368601,290521,278441,266361,2542818420160121364112用System Analyzer 比用”平均值”更好用来评估和对比一个符合机组中的各单体的最好的工具就是使用象Trane System Analyzer 这样的计算软件.此时的分析包括: 气象数据 建筑物负荷特征例如日光侧负荷和内区负荷 冷水机,泵以及冷却塔的数量 运行时间 电费结构 暖通系统选项例如经济器容量这些因素对于在复合机组复杂的卸载方案中来准确的测试冷水机来说是特别重要的.System Analyzer将为设备计算建筑物负荷.最终的能量消耗以及年运行费用。一个象System Analyzer 这样强大的分析工具能在数分钟内做出冷水机系统性能的比较。摘要ARI标准550/590-98确立了IPLV/NPLV数值用以对比不同冷水机的效率性能.这或许对于单台性能很好的小冷水机来说是合适的.由于它是建立在冷凝水温度和运行时间状况的平均值的基础上,在许多特殊的地方,甚至对于单台机组, IPLV/NPLV值并不能代表着大家期望的能量消费.对于大的复合式的冷水机组,满负荷的效率对比对冷水机的评价有很重要的作用,当然这时的计算机软件程序分析的作用就更重要了.结论一个低的IPLV值并不能保证低的运行费用。ARI550/590-98标准确立了IPLV值来比较单台机组的效率性能。然而，IP