中央空调一小时耗电多少度

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｉ技术交旅

户式中央空调的一次能耗比较

林小闹。温国清

（ １．湛江海洋大学热能动力系，广东湛江５２４０４３； ２．深圳市怡江空调设备有限公司，广东深圳５１８０４８

摘要：本文对比了不同户式空调在名义工况、变工况和部分负荷工况下的一次能源利用率，结

果表明：当电能为然转化时，在名义工况和变工况条件下，户式瀚气空调的一次能源利用率稍高；当

电能考虑为天然气转化而来时．电翻冷户式空调的一次能派利用率均比户式招气空调的大；多联空

调机组在部分负有工况下的一次能派利用率．高，其能派利用效率最为显若。

关性词：一次能派利用率；户式空调；比较

引言

随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，户式中央

空调逐步得到发展，成为了当前空调发展的一种新趋势。户

式中央空调的形式多样，根据能源利用情况来分类可分为：

户式燃气空调、电制冷户式空调；根据空调系统中负担空调

房间负荷的介质来分类，又可分为：水系统、风系统和冷剂

系统。在上述的各类空调系统中，又以少型风冷冷／热水机

组、风管送风式空调、多联空调和户式燃气空调的应用较为

广泛。

小型风冷冷／热水机组和户式燃气空调的基本原理与通

常说的风机盘管类似，通过室外机组产生冷水，由管路系统

送至各末端装皿。在末端装里内进行冷水与室内空气的能量

，交换，产生出冷风以消除室内空调象荷，它是一种集中产生

冷量，分散处理的系统。多联空调也即变制冷剂流Ｉｔ系统，筒

称ＶＲｖ，是一种冷剂式空调系统，它以制冷剂作为输送介质，

末端装置由直接蒸发式换热器和风机组成室内机。一台室外

机可向若干个室内机输送制冷剂液体，通过控制压缩机的制

冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流里来满足室内冷

热负荷的要求，也可以根据室内负荷大小自动调节系统容

量。风管送风式空调是以空气为输送介质的小型全空气中央

空调，有整体式和分体式两种形式。机组集中冷／热处理空

气后送入各个房间以消除其空调房间的冷／热负荷。

本文针对上述四类系统，对其在名义工况、变工况运行

一和部分负荷工况下制冷时的一次能源利用率进行分析研究。

由于户式燃气空调使用一次能源进行供冷，而小型风冷１热

水机组、风管送风式空调和多联空调使用二次能源电能进行

供冷，因此在比较时考虑电能为煤电和气电的两种情况，并

对天然气应用于户式空调的方式进行了讨论。

户式中央空调一次能耗的计算方法

一次能源利用率指单位制冷量或制热Ｉｔ所消耗的一次能

源量，ＰＥＲ，单位为Ｋｗ／Ｋｗ。除风管送风式空调机组外，对

各类户式中央空调的一次能源利用率的计算只针对室外主

机，不考室内机组的能耗。一次能源利用率的计算方法如下：

１．１户式燃气空调

对于采用燃气直接供冷的户式燃气空调，本文主要研究

澳化锉吸收制冷的形式。由于户式燃气空调直接采用一次能

源来供冷，这样一次能源利用率可表达为；

＿＿＿ａｏ

尸＇Ｅ月＝—

Ｇｑ ｘ ｑ，＋

Ｗ。＋ｗ丫

ｎ

式中，

ａｏ—户式燃气空调的制冷量，Ｋｗ

ｂ

Ｙ

内置空调水泵输入电量，Ｋｗ；

户式燃气空调内置溶液泵和冷凝风机输入电量

Ｗ

Ｗ

ｋＷ

Ｇｑ—天然气的消耗量，ｍ３；

ｑ，—天然气的热值，取１０ Ｋｗｈ／ｍ３ ；

ｎ—电厂输配电效率，煤电取３１ ％１＇１，天然气发电取５５叽

１．２小型风冷冷／热水机组、多联空调机组、风管送风式

空调机组

小型风冷冷／热水机组、多联空调机组、风管送风式空

调机组都是电制冷户式空调，机组的的能耗表现为室外机压

缩机的耗电、室外冷凝风机耗电和内置水泵或送风风机的的

耗电。

它的一次能源利用率为：

５４

Ｑｏ

尸ＥＲ＝—ｘｎ

Ｗ＿＋Ｗ‘＋Ｗ；

（２）

Ｗ ｆ

量，Ｋｗ：

—空调机组压缩机、冷凝风机的输入电量，Ｋｗ；

—风管送风式空调机组室内机送风风机的输入电

式中其它符号同前。

２．名义工况的比较

选择的机组性能参数如表１。户式燃气空调的耗电量

为１．ＯＯＫｗ，为机组的全部耗电量，即包括溶液泵、冷凝风机、

内置水泵的耗电；小型风冷冷／热水机组的耗电量为６．１５Ｋｗ，其

中压缩机和冷凝风机的耗电为５．６Ｋｗ，水泵耗电为０．５５Ｋｗ；多

联空调机组的耗电为室外机压缩机和冷凝风机的耗电，共

５．６５Ｋｗ；而风管送风式空调机组的耗电为室外机压缩机耗

电５．２Ｋｗ，室内机风机耗电为０．７５Ｋｗｏ

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅ技术交流

３．变工况运行时的比较

依据所选机组提供的变工况修正系数，结合公式（１）和公

式（２），可计算出变工况运行时的机组一次能源利用率。

３．１室外气温变化时的一次能源利用率

机组随室外气温的变化一次能源利用率变化见图２和图

３。当电源为煤电时，气温低于３５℃时，户式燃气空调的一

次能源利用率大于电制冷户式空调，随着室外气温的升高，

电制冷的户式空调的一次能源利用率平缓下降，而户式燃气

空调当室外气温达到名义工况３５℃以后并进一步升高时，一

次能源利用率下降较快。当电源为气电时，在任何室外气温

条件下，电制冷户式空调的一次能源利用率均大于户式燃气

空调。

－－ｔ，－户式燃气空调

一Ｏｅｓ小型风冷冷／热水机组

ｘ－多联空调

一十－风管送风式空调

恤

１

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表１户式中央空调的性能参数

室外气温

图２电能为煤电时机组随室外气温变化的一次能源利用率

注：自麒料以天燃气计算，天然气热值１０ＫＷｈ／ｍ３；

②户式燃气空调的名义工况条件是室内侧进出水１２［７＇Ｃ，室外空气３６℃；

小型风冷冷水机组的名义工况条件是室内侧进出水１２厅℃．室外空气３５℃；

多联空调机组名义工况条件是室内侧空气温度２７／１９１ｒ，室外空气３５１；；

风管送风式空调机组名义工况条件是室内侧空气温度２７／１９℃，室外空气３５℃；

由公式（１）和公式（２）计算出的各类户式中央空调在名义工

况下的一次能源使用率见图飞，计算的结果考虑了电源分别

为煤和天然气转化而来两种情况。从图中可以看出，当电源

为煤电时，各类户式空调的一次能源利用率相差不大；当电

源为天然气转化而来时，户式风冷冷／热水机组、多联空调

和风管送风式空调的一次能源利用率均远远大于户式燃气空

调，户式风冷冷／热水机组、多联空调和风管送风式空调的

一次能源利用率分别为１．３４， １．４６和１．４７，而户式燃气空调

的一次能源利用率只有０．９５。从天然气的利用效率的角度来

看，在应用于户式中央空调时，天然气发电后再供冷的能源

利用效率比较高。

一）．．．．．．．挂娜攀

１

０． ８

０． ６

０．４

０．２

０

－亡－户式燃气空调

－０－小型风冷冷／热水机组

ｘ，多联空调

－十－风管送风式空调

（“山已

铸

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露

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超

形

１

３０３５

室外气温

图３电能为气电时机组随室外气温变化的一次能源利用率

３．２室内侧条件变化时的一次能源利用率

户式燃气空调和小型风冷冷／热水机组的室内侧为冷冻

水，而多联空调和风管送风式空调机组的室内侧为室空气。

多联空调和风管送风式空调机组随室内机出风温度的变化一

次能源利用率的变化基本一致。户式燃气空调和小型风冷

冷／热水机组随室内侧出水温度的变化一次能源利用率的变

化见图４和图５。

－心－户式燃气空调

－口－小型风冷冷／热水机组

Ｊ

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ｎｎ

月匕

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ｎ

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八

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邻

Ｄ户式燃气空调

口小型风冷冷／热水机组

日多联空调

口风管送风式空调

（匕川山

）错

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聪

舰如

尧

・

天然气发电

能源形式

出水温度

图１名义工况各类户式中央空调一次能源利用率图４煤电时机组在不同出水温度的一次能源利用率

５５

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｉ技术交流

：＿：

最高时可达２．３４。在四类户式空调中，多联空调机组的能源

利用效率最为显著。

户式嫉气空调

小型风冷冷／热水机组

￣心－户式姗气空调

甲口一小型风冷冷／热水机组

－石，多联空调

林议￣风管送风式空调

〔主之

）错

暇

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ｌｅｓ

８

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１

图５气电时机组在不同出水温度的一次能源利用率

部分负荷率

岔

发

）璐

暇

礴

肠

绍

澎

４．部分负荷工况的比较

燃气空调的部分负荷运行的一次能能源利用率可以通过

所选机组的样本中给出的部分负荷能耗曲线计算。

对于小型风冷冷／热水机组和风管送风式空调机组，按

照文献［３１规定，风冷热泵机组应分别提供名义工况（１００％负

荷》下和部分负荷下的能耗指标，并规定了部分负荷性能系数

的试验方法和计算公式，提出厂家应在样本中标注。按照机

组提供的部分负荷能耗指标，便可计算出机组在部分下的一

次能源利用率。由于目前厂家并未按照规范的要求提供部分

负荷能耗指标，对这两类户式中央空调的一次能源利用率的

计算可采用简化的方法。

通常，小型风冷冷／热水机组和风管送风式空调机组根

据回水或回风温度进行机组的开停控制，而机组中的水泵或

送风风机是连续工作的，因此，机组的部分负荷性能受输送

能耗的影响。一次能源利用率计算式为：

图６煤电时部分负荷工况机组一次能源利用率

－心－户式燃气空调

－。卜小型风冷冷／热水机组

－亡尸多联空调

－洲一风管送风式空调

部分负荷率

图７气电时部分负荷工况机组一次能源利用率

Ｑ，，入

尸Ｅ月＝—ｘｎ ｗ。入＋（Ｗｂ＋Ｗｖ）

式中，ａ一部分负荷率。

文献［４］对多联机组的节能特点进行了分析，并给出了部

分负荷时的能耗表，由于产品样本没有部分负荷性能曲线，

以该研究的部分负荷数据作为多联空调机组的部分能耗计算

数据进行分析。给出的多联空调的部分负荷能耗见表［２１，以

表２的作为多联空调的部分负荷能耗数据计算多联空调在部

分负荷时的一次能源利用率。

５．结论

不同类型户式中央空调在名义工况、变工况和部分负

荷工况下制冷时的一次能源利用率比较表明：

当电制冷户式空调的电源为煤电时，名义工况和变工

况下户式燃气空调的一次能源利用率略大于电制冷户式空

调；当电源为气电时，电制冷户式空调的一次能源利用率均

比户式燃气空调的大；多联空调机组在部分负荷工况时的一

次能源利用率最为显著，其能源的利用效率为最高；天然气

应用于户式空调一中，从天然气的利用效率来看，天然气发电

后再供冷的利用效率较高。回．

表２多联空调部分负荷能耗，４１

３０

１８

４Ｏ

２１

４５

２５

５Ｏ

３３

６０

４２

０

３

７

５

８Ｏ

６７

负荷率％

耗电ｔ之百分比％

１ｏｏ

１哎Ｘ〕

四类户式中央空调的部分负荷一次能源利用率（见图

６和图７）。从图可知，电源为煤电时，多联空调机组部分

负荷工况的一次能源利用率最大，小型风冷冷／热水机组

和风管送风式空调机组的最小。由干受输送冷量能耗的影

响，小型风冷冷／热水机组和风管送风式空调机组在部分

负荷率越低时，其一次能源利用率越低。当电源为气电时，

多联空调机组的一次能源利用率远远比其它户式空调的大。

参考文献

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能技术，２００２（４）：８－１１．

［２１唐永伟．燃气电厂风险分析．中国电力【Ｊ１， ２００２（４）：１－４．

［３１ ＪＢ／Ｔ４３２９－９７容积式冷水（热泵）机组［Ｓ１，机械工业出版

社，１９９８．

１４１王靖户式中央空调系统不同设计方案比较．建筑热能通

风空调【Ｊ１， ２００３（４）：４１－４３．

作者简介

林小闹，男，硕士，研究方向：建筑与空调节能。

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