夏季实验室恒温控制节能方案

    随着计量事业快速发展, 对恒温环境需求正逐渐增大, 要求也越来越严格, 同时也消耗了大量能源。所以, 设计一种既满足实验环境要求, 又节能降耗的夏季实验室恒温控制系统显得尤为重要。本文以BLK- 130型冷水机组为例, 介绍夏季实验室恒温控制节能方案, 供同行参考。

    一、夏季控制实验室恒温常用方法及存在的问题

    目前, 实验室夏季常采用以下三种方法控制恒温:

    1.利用恒定冷水机组的制冷量, 此种制冷量要远大于降温所需的冷量, 然后再通过调节电加热器来保证恒温。这种控制方式存在的问题是, 虽然该方式恒温准确度高,但由于冷热能量抵消太大, 增加了不必要的功耗, 浪费大量能源。

    2.利用恒定冷水机组的制冷量, 通过调节伺服电机带动的水阀门来控制出水量, 以保证恒温。此方法可以节约一定的加热能源, 但存在的问题是由于电机动作的滞后性, 使恒温准确度受到一定影响。而且在增加水阻力的同时也增加了水泵电机的功耗, 因而用电量增加了很多。

    3.采用手工或自动控制冷水机组开关车的办法来控制恒温。此方式存在的问题是, 虽然该方式较前两种在能源消耗上有所降低, 但冷水机组的启动电流远大于工作电流, 由此带来的能量消耗也不可忽视, 另外由于频繁启动冷水机组的压缩机, 会大大缩短其使用寿命。

    二、实验室恒温控制节能方案

    针对上述控制恒温方法中存在的问题, 笔者认为只要能控制出水温度, 使制冷量稍微大于恒温的需求量就能达到既不增加制冷功耗, 能减少电加热器电能消耗, 又能达到精确控制温度的目的, 同时还可以避免由于频繁启动压缩机对设备造成的损害。下面以我单位使用的一台BLK- 130型半封闭螺杆式冷水机组( 以下简称“机组”) 为例, 介绍一下实验室恒温控制节能方案。

    1.BLK- 130型半封闭螺杆式冷水机组

    本机组是一种半自动控制型冷水机组, 它可以通过控制油路的电磁阀来无级调节加减载, 间接地控制出水温度, 从而实现控制出水温度的设想。但该机组存在一个明显的缺陷, 当它的出水温度下降到一定温度时自动停车, 当停车后出水温度上升到一定温度时又自动开车( 此种方法即为上面提到的控制恒温的第三种方法); 但是为了减轻机组压缩机的启动负载, 该机组有一套自动开车减载功能 , 以致开车后机组的压缩机处在轻载的状态下工作。如果此时不进行人工手动加载, 则制冷量大大降低, 无法正常工作, 为此必须对其进行改造。

    2.机组节能改造方案

    该机组改造方框图如图1所示。该装置具有自动加、减载功能, 原理是通过控制机组的加、减载电磁阀来控制机组压缩机的气阀松严状态来控制能量输出 , 这种控制是随着室外气温来决定的, 从而实现随着室外气温的变化, 自动将出水温度调整到合适值的目的。其中: