（2022-06-25）
6月15号接到朋友电话，问我有无熟悉注塑工厂节能的咨询和工程的供应商可介绍一下。说实话，我自己在节能公司（珠海诺比节能）做过技术支持，在工厂做节能方案就没有再找过专业节能公司（当然技术交流是有的），加上现在的公司也有很多机会做节能改造实践，也丰富和验证了很多节能的设想。
我个人对节能的理解是，就是前期设计不合理、运营管理不合理或使用条件变化了，出现了能源浪费，可在后期的改善中节省下来。
而已建项目，往往后期改造难度大，改造费用高，甚至改不了。所以：
最大的节能就是设计节能（节能化设计），最好在规划建设时就考虑整体节能因素，其次就是对设备设施进行节能改造以满足节能要求。
其次是管理节能，设备设施不可变，应加强营运中的管理以避免不必要的浪费，实现节能目的！
基于“产品生产的品质，生产决定了上限，品检决定了下限”
则有“生产成本的控制，设计决定了上限，执行决定了下限”。
节能是生产成本控制非常重要的一环，应放在事前设计环节，而不是事后节能改造、改善！
所以，我们先谈设计节能（节能化设计），在此分享一些节能文章，与大家探讨。
005 制冷机易误导用户的NPLV和IPLV辩析
在选择制冷机时，特别容易被不同品牌销售人员给你讲的NPLV或IPLV数据给绕晕了。
在制冷机选择时，一些供应商会提出不应以COP值（满负荷能效转换值）来评估， 而应以NPLV或IPLV（部分负荷综合能效）值来评估制冷机的效率更为准确，因为机组并非始终都工作在100%满负荷，而是经常工作在各种不同的部分负荷，其模拟综合能效才更能说明问题。
这个说法是很有道理的，在接受其说法时，对一些品牌的制冷机，其COP不过5.3，而NPLV却高达9.08，比一些COP达6，1的制冷机还要高，这不符合常理，对此我很有疑问。就部分负荷综合能效这一概念进行了更深入的了解。
不了解不知道，一了解吓一跳，供应商竟然利用这个新概念，对我们用户进行大忽悠。
到底NPLV和IPLV有何不妥？是怎么忽悠我们用户的？其实际运行时到底为什么不具有指导意义？
一切先让我们深入了解一下NPLV和IPLV是何定义？
据供应商说，科学评估一台机组的运行费用既要考虑满负荷的效率，更要考虑部分负荷效率。事实上，机组运行在满负荷的时间不到2%，98%的时间运行在部分负荷。美国制冷空调学会（ARI）为此经过大量研究，提出了一种广泛接受的科学评估方法，即机组综合部分负荷性能指标（NPLV）来全面评价一台机组的综合效率。NPLV综合考虑机组在100%，75%，50%和25%不同负荷点的性能，并对不同点根据实际运行确定权重，来综合评估机组的效率水平。中国最新颁布的公共建筑节能设计标准也包含了此综合部分负荷效率指标。按此方法计算运行费用更科学，也更接近实际情况。
NPLV全称综合部分负荷性能。根据美国制冷空调学会ARI550/590标准，通过对100%，75%， 50% 和25%四个部分负荷性能点加权计算得出。
NPLV的计算公式如下：
NPLV=0.01*A 0.42*B 0.45*C 0.12*D
其中A，B，C，D分别代表机组在100%，75%， 50% 和25%四个点的COP值。
IPLV和NPLV
一、计算方法和意义
IPLV : Integrative Part Load Value,即ARI标准工况下综合部分负荷值。
NPLV: No-standard Part Load Value ,即非ARI标准工况下部分负荷值。
三值工况规定不一样，具体如下：
|
名 称 |
冷水出水温度 |
冷却水进水温度 | |
|
IPLV |
100%负荷 |
7℃ |
30.0℃ |
|
0％负荷 |
15.5℃ | ||
|
0％负荷 |
15.0℃ | ||
|
NPLV |
100%负荷 |
实际温度 |
实际温度 |
|
0％负荷 |
15.5℃ | ||
注解：1、冷却水进水温度随负荷百分比成线性关系。
2、一般计算取100％，75％，50％，25％四个负载下的数值进行计算。
3、IPLV下的不同负荷冷却水进水温度＝0.145×（负荷百分数） 15.5
|
名 称 |
冷水出水温度 |
冷却水进水温度 | |
|
IPLV |
100％负荷 |
7℃ |
30.0℃ |
|
75%负荷 |
26.4℃ | ||
|
50%负荷 |
22.8℃ | ||
|
25%负荷 |
15.5℃ | ||
|
75%负荷 |
25.8℃ | ||
|
50%负荷 |
22.2℃ | ||
|
25%负荷 |
15.0℃ | ||
|
NPLV |
100％负荷 |
实际温度 |
实际出水温度A ℃ |
|
75%负荷 |
(A-15.5)/75 ℃ | ||
|
50%负荷 |
(A-15.5)/50 ℃ | ||
|
25%负荷 |
15.5℃ | ||
根据ARI550-98、ARI560-98、ARI590-98规定IPLV计算公式。
性能系数IPLV计算： IPLV=1/（0.01×A 0.42×B 0.45×C 0.12×D）
能耗系数IPLV计算： IPLV=1/（0.01/A 0.42/B 0.45/C 0.12/D）
A——100％制冷量时的性能系数COP。（kW/kW）
B——75％制冷量时的性能系数COP。（kW/kW）
C——50％制冷量时的性能系数COP。（kW/kW）
D——25％制冷量时的性能系数COP。（kW/kW）
全年耗电量＝（能耗系数IPLV）×（满负荷制冷量）×（年运行时间）
年运行时间按6～9月份四个月，每天12小时统计，年运行1200小时计算。
|
缩写 |
全称 |
换算关系 |
备注 |
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LPM |
liter per minute（升/分钟） |
1LPM=1*60/1000 m3/hr=0.06 m3/hr | |
|
GPM |
gallon per minute（加仑/分钟） |
1GPM=4.5461*60/1000 m3/hr=0.27277 m3/hr | |
|
PSI |
Pounds per square inch：1磅的力作用在1平方英寸面积上面 |
1 bar ≈ 14.5 psi 1 psi ≈ 0.0689 bar = 6.895*103 Pa =0.0703 kg/cm2 | |
|
kg/cm2 |
公斤/平方厘米：1公斤的物体的重力作用在1平方厘米面积上面 |
1bar=0.1MPa=105 Pa=1.0197 kg/cm2 | |
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Pa |
1牛顿的力作用在1平方米面积上面 |
1标准大气压（ATM）=1bar=1 kg/cm2=0.1 MPa |
忽略小数位 |
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毫米水柱 |
1 mmHg =133.322 Pa | ||
|
毫米汞柱 |
1 mmH2O = 9.80665 Pa | ||
|
摄氏度 |
结冰点是31°F,沸点为212°F |
℃＝（°F－32）/ 1.8 |
发明者:Anders Celsius |
|
华氏度 |
结冰点是0°C，沸点为100°C |
°F＝32＋℃ *1.8 |
发明者Gabriel D. Fahrenheir命名 |
能力（冷吨）[千瓦]
能效比（千瓦/冷吨，能效系数）[性能系数]
水压降（冷吨）[千瓦]
综合部分能效系数（IPLVs）
满载负荷在下面条件：40-48°F出水温度，水流量是2.4加仑/每分钟对应1冷吨的制冷量，85-105°F的环境温度
以上定义和分析，说得很有道理，数据也不是凭空而来。
但应注意的是：
- 两种综合能效的冷却水工况在不同负荷时变化极大。在50%负荷时，冷却水甚至只有15.5 ℃。 因为冷却水温远低于标准，故其能效值能提升到很高。制冷机的冷媒冷凝饱和温度（与冷却水温度密切相关）每低一度，相应制冷效率提出约2.7%。其高的NPLV值，实际是改变了冷却条件，而非同等情况。
- 50%负荷时的15.5度这样低的冷却水状况在我国多数地方（特别是南方）开空调季节基本不可能出现，因为开空调一般都是25度以上，此时即使空调负荷再低，其冷却水通过冷却塔自然散热，也不可能出现15.5 ℃的情况。
- 另外在夏季多机台现时开启，虽然每台单机负荷率降低，但冷却水温度却是不可能出现NPLV标准所定义的低温，而且冷却水基本都是制冷机正常标称的30或32度冷却水，甚至更高，所以NPLV值用在多台制冷机并联运行时，基本是无意义的。
据本人分析，这种NPLV对只适合特定地区（如北方）的特定负荷（常年开空调）及单机组模式：其全部负荷以单台制冷机承担，因要考虑夏季可能的最大负荷，所以机组即使在夏季也是多数时间只工作在60~70%负荷时，而在春冬季，室外气温下降空调负荷更小了，且因气温下降冷却水也能下降了，所以其NPLV值才定义50%负荷时冷却水是15.5度。
那么NPLV定义的气象条件情况与我司所在珠海的南方气象、多机台运行的实际情况差异极大，完全不适用。
所以，故对我向供应商索取了30度定冷却水温（模拟珠海大多数天气情况）的部分负荷率下的COP值 ，再结合我司实际各类负荷所占时间比，比照NPLV的定义模式，重新作了综合能效比值的计算，才能更真实的反映机组在我司使用状况下的节能情况。
而实际供应商是不会向你充分说明这些情况的，当他的制冷机COP不高时，就会向你推荐NPLV的说法，却不管用户的实际情况，这就是在误用户，所以我们要特别警醒供应商向你推荐NPLV或是IPLV的说法。
以上看法在一些平台发表，有一个专业人员提出了自己的看法，分享以供探讨：
我的看法:
1. IPLV/NPLV 主要是针对可以变容量的单机进行考核, 对于多台机组并联使用,尚无相关标准参考, 但是通过多台机器并联是可以做出比较好的部分负荷能效, 这是肯定的.关于测试水温的问题, 国家标准 GB/T18430 做了一些介绍, 其基于一个原理是 冷冻负载随着环境温度的变化是线性变化的关系.环境温度高, 需要的制冷量大; 环境温度低, 需要的制冷量小. 普通螺杆和离心机并不带变频装置, 即使标准工况下6.0, 其卸载的方法是通过关导叶,或滑阀内部泄漏实现, 一个是降低了吸气压力, 一个是重复压缩, 其在原理上是不经济的,而且调节范围小, 所以普通定速压缩机做IPLV测试是不可能获得好的数值.
- 以维持室内温度25度为例, 如果不开空调, 仅靠散热或新风, 以温差5度为例, 室外的温度仅仅20度, 如果这个散热温差不足以保证室内25度, 就要开空调. 显然在大楼的核心区(即离开墙壁较远, 热负荷比较集中的地方,都不容易散热, )这时即使在靠窗的地方温度比较低,中间仍然需要开空调,这时如果相对湿度为60%, 那么湿球温度为15.1度, 考虑到冷却塔的换热温差, 冷却水离开冷却塔的温度在17度是可能的. 如果相对湿度为50%, 那么湿球温度为13.8度, 这样, 虽然不一定是15.5度, 以冷却塔两度换热温差, 那温度就是15.8度, 也不是很大的差距.(这个是我抬杠的,:-) 实际上我们国家测试IPLV的最低进水温度是19度)
- 对于普通离心冷冻机, 负载降低而且冷却水温度降低后很容易进入喘振区, 必须维持高的转速形成高压比, 而且降低冷却水温度, 对于压缩机的油润滑也有很大的影响, 所以,室外环境温度下降并不能给普通机组带来多大的好处. 而磁悬浮冷水机无油, 带自动调节的导叶防止进入喘振区, 可以在很宽的应用范围内都能运行. 我曾经做过冷冻出水18度,冷却进水21度的测试, 这个对于普通离心机是不可能工作的区间.
- 另外, 优化IPLV的机组不是COP做不高, 只是因为IPLV的观点是COP用的时间比较短, 一般都将最优点选择在75%的附近优化电机和压缩过程.
您对于IPLV在珠海的应用提出的质疑我是很赞同的, 应该根据您的具体使用情况, 让厂家帮你测试一套NPLV的数据, 这样更能说明节能情况. 对方不愿意提供,是因为NPLV在珠海的气候条件下从原理上要比标准IPLV的值差很多, 但是从节能的角度来看,未必就不利, 因为珠海的空调制冷时间长, 节能百分比不大,但节能电量不低.
我虽然自己做磁悬浮, 但是也是刚刚入行, 如果初投资不是你的主要问题, 可以向麦克维尔问问他们的磁悬浮产品,我是去年才开始接触冷水机, 说的不对的地方,请您不要介意.
很高兴认识你, 以后多交流!
魏辉
听了建议，要到相应机型的定水温部分负荷COP如下。
工厂节能系列：
067沉墨的猫：节能精选001节能概述
068沉墨的猫：节能精选002 能源中心化概念
075沉墨的猫：节能精选003 制冷机节能选型方案报告
076沉墨的猫：节能精选004 制冷机节能选型详细分析
077沉墨的猫：节能精选005 制冷机易误导用户的NPLV和IPLV辩析
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沉墨的猫:新序第077篇！正常一天有一篇更新吧！
介绍一下我的节能工作背景：
- 我的专业是电气技术，大家知道现在的节能主要是与电有关的技术，所以我有理论支持，而且我的专业课很扎实。
- 96年毕业就进入葛州坝五公司长顺施工处工作，参加工作后首个节能项目是：改良设计震捣棒远程启停控制电路，以实现四线制电缆情况下，单点远程控制震捣棒启停（震捣棒是三相低压高频供电），方便操作工实时启停，解决单点控制接触时间长出现的误启动等问题，不仅是节能，还节能操作工体力。完成后是该施工最早摘除“太学生”帽子的（入职后只用了一个月），说十来年，只我有成功改善了这套控制系统，让操作更方便。
- 2002~2005年，就职珠海南科集成电路的动力课课长（台资企业），IC制造的动力条件（十级净化恒温恒湿空调、17M纯净水、无油供气、5N级液氮液氧等）基本是动力行业的天花板，加上台资企业的小气，全年空调不停但制冷主机只一台这样的奇葩事都存在。工作期间，则有了机会在节能方面做了较多的研究与实践，主要有中央空调系统的节能：新风对中央空调能耗的影响、冷却塔的设计对制冷机节能的影响、水泵（风机）变频节能。其次有空压系统节能、配电系统节能，都有相应的节能文章分析节能效果。
- 2006年3月，就职珠海诺比节能公司，派驻点是北京（业务需求最大也是业绩最好的点）！因家庭原因5月提出辞职时，北京负责人挽留我的条件是让我改做销售，因为我专业最强还擅长沟通！
- 2006年6月~至今：珠海某家庭电器有限公司（外资500强企业），主要工艺是注塑 喷涂 组装。98年的老厂、加上集团公司重视节能，所以在节能方面就有了更深入的实践。工作之余研究重点是工厂的整体节能规划设计！
写的东西主要是基于工作实践经历，所以还会有很多局限性，欢迎交流探讨！
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