（2022-06-25）

6月15号接到朋友電話，問我有無熟悉注塑工廠節能的咨詢和工程的供應商可介紹一下。說實話，我自己在節能公司（珠海諾比節能）做過技術支持，在工廠做節能方案就沒有再找過專業節能公司（當然技術交流是有的），加上現在的公司也有很多機會做節能改造實踐，也豐富和驗證了很多節能的設想。

我個人對節能的理解是，就是前期設計不合理、運營管理不合理或使用條件變化了，出現了能源浪費，可在後期的改善中節省下來。

而已建項目，往往後期改造難度大，改造費用高，甚至改不了。所以：

最大的節能就是設計節能（節能化設計），最好在規劃建設時就考慮整體節能因素，其次就是對設備設施進行節能改造以滿足節能要求。

其次是管理節能，設備設施不可變，應加強營運中的管理以避免不必要的浪費，實現節能目的！

基于“産品生産的品質，生産決定了上限，品檢決定了下限”

則有“生産成本的控制，設計決定了上限，執行決定了下限”。

節能是生産成本控制非常重要的一環，應放在事前設計環節，而不是事後節能改造、改善！

所以，我們先談設計節能（節能化設計），在此分享一些節能文章，與大家探讨。

005 制冷機易誤導用戶的NPLV和IPLV辯析

在選擇制冷機時，特别容易被不同品牌銷售人員給你講的NPLV或IPLV數據給繞暈了。

在制冷機選擇時，一些供應商會提出不應以COP值（滿負荷能效轉換值）來評估， 而應以NPLV或IPLV（部分負荷綜合能效）值來評估制冷機的效率更為準确，因為機組并非始終都工作在100%滿負荷，而是經常工作在各種不同的部分負荷，其模拟綜合能效才更能說明問題。

這個說法是很有道理的，在接受其說法時，對一些品牌的制冷機，其COP不過5.3，而NPLV卻高達9.08，比一些COP達6，1的制冷機還要高，這不符合常理，對此我很有疑問。就部分負荷綜合能效這一概念進行了更深入的了解。

不了解不知道，一了解吓一跳，供應商竟然利用這個新概念，對我們用戶進行大忽悠。

到底NPLV和IPLV有何不妥？是怎麼忽悠我們用戶的？其實際運行時到底為什麼不具有指導意義？

一切先讓我們深入了解一下NPLV和IPLV是何定義？

據供應商說，科學評估一台機組的運行費用既要考慮滿負荷的效率，更要考慮部分負荷效率。事實上，機組運行在滿負荷的時間不到2%，98%的時間運行在部分負荷。美國制冷空調學會（ARI）為此經過大量研究，提出了一種廣泛接受的科學評估方法，即機組綜合部分負荷性能指标（NPLV）來全面評價一台機組的綜合效率。NPLV綜合考慮機組在100%，75%，50%和25%不同負荷點的性能，并對不同點根據實際運行确定權重，來綜合評估機組的效率水平。中國最新頒布的公共建築節能設計标準也包含了此綜合部分負荷效率指标。按此方法計算運行費用更科學，也更接近實際情況。

NPLV全稱綜合部分負荷性能。根據美國制冷空調學會ARI550/590标準，通過對100%，75%， 50% 和25%四個部分負荷性能點加權計算得出。

NPLV的計算公式如下：

NPLV=0.01*A 0.42*B 0.45*C 0.12*D

其中A，B，C，D分别代表機組在100%，75%， 50% 和25%四個點的COP值。

IPLV和NPLV

一、計算方法和意義

IPLV : Integrative Part Load Value,即ARI标準工況下綜合部分負荷值。

NPLV: No-standard Part Load Value ,即非ARI标準工況下部分負荷值。

三值工況規定不一樣，具體如下：

注解：1、冷卻水進水溫度随負荷百分比成線性關系。

2、一般計算取100％，75％，50％，25％四個負載下的數值進行計算。

3、IPLV下的不同負荷冷卻水進水溫度＝0.145×（負荷百分數） 15.5

根據ARI550-98、ARI560-98、ARI590-98規定IPLV計算公式。

性能系數IPLV計算： IPLV=1/（0.01×A 0.42×B 0.45×C 0.12×D）

能耗系數IPLV計算： IPLV=1/（0.01/A 0.42/B 0.45/C 0.12/D）

A——100％制冷量時的性能系數COP。（kW/kW）

B——75％制冷量時的性能系數COP。（kW/kW）

C——50％制冷量時的性能系數COP。（kW/kW）

D——25％制冷量時的性能系數COP。（kW/kW）

全年耗電量＝（能耗系數IPLV）×（滿負荷制冷量）×（年運行時間）

年運行時間按6～9月份四個月，每天12小時統計，年運行1200小時計算。

能力（冷噸）[千瓦]

能效比（千瓦/冷噸，能效系數）[性能系數]

水壓降（冷噸）[千瓦]

綜合部分能效系數（IPLVs）

滿載負荷在下面條件：40-48°F出水溫度，水流量是2.4加侖/每分鐘對應1冷噸的制冷量，85-105°F的環境溫度

以上定義和分析，說得很有道理，數據也不是憑空而來。

但應注意的是：

1. 兩種綜合能效的冷卻水工況在不同負荷時變化極大。在50%負荷時，冷卻水甚至隻有15.5 ℃。 因為冷卻水溫遠低于标準，故其能效值能提升到很高。制冷機的冷媒冷凝飽和溫度（與冷卻水溫度密切相關）每低一度，相應制冷效率提出約2.7%。其高的NPLV值，實際是改變了冷卻條件，而非同等情況。
2. 50%負荷時的15.5度這樣低的冷卻水狀況在我國多數地方（特别是南方）開空調季節基本不可能出現，因為開空調一般都是25度以上，此時即使空調負荷再低，其冷卻水通過冷卻塔自然散熱，也不可能出現15.5 ℃的情況。
3. 另外在夏季多機台現時開啟，雖然每台單機負荷率降低，但冷卻水溫度卻是不可能出現NPLV标準所定義的低溫，而且冷卻水基本都是制冷機正常标稱的30或32度冷卻水，甚至更高，所以NPLV值用在多台制冷機并聯運行時，基本是無意義的。

據本人分析，這種NPLV對隻适合特定地區（如北方）的特定負荷（常年開空調）及單機組模式：其全部負荷以單台制冷機承擔，因要考慮夏季可能的最大負荷，所以機組即使在夏季也是多數時間隻工作在60~70%負荷時，而在春冬季，室外氣溫下降空調負荷更小了，且因氣溫下降冷卻水也能下降了，所以其NPLV值才定義50%負荷時冷卻水是15.5度。

那麼NPLV定義的氣象條件情況與我司所在珠海的南方氣象、多機台運行的實際情況差異極大，完全不适用。

所以，故對我向供應商索取了30度定冷卻水溫（模拟珠海大多數天氣情況）的部分負荷率下的COP值 ，再結合我司實際各類負荷所占時間比，比照NPLV的定義模式，重新作了綜合能效比值的計算，才能更真實的反映機組在我司使用狀況下的節能情況。

而實際供應商是不會向你充分說明這些情況的，當他的制冷機COP不高時，就會向你推薦NPLV的說法，卻不管用戶的實際情況，這就是在誤用戶，所以我們要特别警醒供應商向你推薦NPLV或是IPLV的說法。

以上看法在一些平台發表，有一個專業人員提出了自己的看法，分享以供探讨：

我的看法:

1. IPLV/NPLV 主要是針對可以變容量的單機進行考核, 對于多台機組并聯使用,尚無相關标準參考, 但是通過多台機器并聯是可以做出比較好的部分負荷能效, 這是肯定的.關于測試水溫的問題, 國家标準 GB/T18430 做了一些介紹, 其基于一個原理是 冷凍負載随着環境溫度的變化是線性變化的關系.環境溫度高, 需要的制冷量大; 環境溫度低, 需要的制冷量小. 普通螺杆和離心機并不帶變頻裝置, 即使标準工況下6.0, 其卸載的方法是通過關導葉,或滑閥内部洩漏實現, 一個是降低了吸氣壓力, 一個是重複壓縮, 其在原理上是不經濟的,而且調節範圍小, 所以普通定速壓縮機做IPLV測試是不可能獲得好的數值.

1. 以維持室内溫度25度為例, 如果不開空調, 僅靠散熱或新風, 以溫差5度為例, 室外的溫度僅僅20度, 如果這個散熱溫差不足以保證室内25度, 就要開空調. 顯然在大樓的核心區(即離開牆壁較遠, 熱負荷比較集中的地方,都不容易散熱, )這時即使在靠窗的地方溫度比較低,中間仍然需要開空調,這時如果相對濕度為60%, 那麼濕球溫度為15.1度, 考慮到冷卻塔的換熱溫差, 冷卻水離開冷卻塔的溫度在17度是可能的. 如果相對濕度為50%, 那麼濕球溫度為13.8度, 這樣, 雖然不一定是15.5度, 以冷卻塔兩度換熱溫差, 那溫度就是15.8度, 也不是很大的差距.(這個是我擡杠的,:-) 實際上我們國家測試IPLV的最低進水溫度是19度)
2. 對于普通離心冷凍機, 負載降低而且冷卻水溫度降低後很容易進入喘振區, 必須維持高的轉速形成高壓比, 而且降低冷卻水溫度, 對于壓縮機的油潤滑也有很大的影響, 所以,室外環境溫度下降并不能給普通機組帶來多大的好處. 而磁懸浮冷水機無油, 帶自動調節的導葉防止進入喘振區, 可以在很寬的應用範圍内都能運行. 我曾經做過冷凍出水18度,冷卻進水21度的測試, 這個對于普通離心機是不可能工作的區間.
3. 另外, 優化IPLV的機組不是COP做不高, 隻是因為IPLV的觀點是COP用的時間比較短, 一般都将最優點選擇在75%的附近優化電機和壓縮過程.

您對于IPLV在珠海的應用提出的質疑我是很贊同的, 應該根據您的具體使用情況, 讓廠家幫你測試一套NPLV的數據, 這樣更能說明節能情況. 對方不願意提供,是因為NPLV在珠海的氣候條件下從原理上要比标準IPLV的值差很多, 但是從節能的角度來看,未必就不利, 因為珠海的空調制冷時間長, 節能百分比不大,但節能電量不低.

我雖然自己做磁懸浮, 但是也是剛剛入行, 如果初投資不是你的主要問題, 可以向麥克維爾問問他們的磁懸浮産品,我是去年才開始接觸冷水機, 說的不對的地方,請您不要介意.

很高興認識你, 以後多交流!

魏輝

聽了建議，要到相應機型的定水溫部分負荷COP如下。

工廠節能系列：

067沉墨的貓：節能精選001節能概述

068沉墨的貓：節能精選002 能源中心化概念

075沉墨的貓：節能精選003 制冷機節能選型方案報告

076沉墨的貓：節能精選004 制冷機節能選型詳細分析

077沉墨的貓：節能精選005 制冷機易誤導用戶的NPLV和IPLV辯析

此為沉墨的貓之原創，未經授權，嚴禁轉載。小三十年工作經驗的動力設備工程師，喜歡讨論解決問題（含教育等），公開分享的内容可用之，但請尊重我的著作權益，不要侵害我的版權。

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沉墨的貓:新序第077篇！正常一天有一篇更新吧！

介紹一下我的節能工作背景：

1. 我的專業是電氣技術，大家知道現在的節能主要是與電有關的技術，所以我有理論支持，而且我的專業課很紮實。
2. 96年畢業就進入葛州壩五公司長順施工處工作，參加工作後首個節能項目是：改良設計震搗棒遠程啟停控制電路，以實現四線制電纜情況下，單點遠程控制震搗棒啟停（震搗棒是三相低壓高頻供電），方便操作工實時啟停，解決單點控制接觸時間長出現的誤啟動等問題，不僅是節能，還節能操作工體力。完成後是該施工最早摘除“太學生”帽子的（入職後隻用了一個月），說十來年，隻我有成功改善了這套控制系統，讓操作更方便。
3. 2002~2005年，就職珠海南科集成電路的動力課課長（台資企業），IC制造的動力條件（十級淨化恒溫恒濕空調、17M純淨水、無油供氣、5N級液氮液氧等）基本是動力行業的天花闆，加上台資企業的小氣，全年空調不停但制冷主機隻一台這樣的奇葩事都存在。工作期間，則有了機會在節能方面做了較多的研究與實踐，主要有中央空調系統的節能：新風對中央空調能耗的影響、冷卻塔的設計對制冷機節能的影響、水泵（風機）變頻節能。其次有空壓系統節能、配電系統節能，都有相應的節能文章分析節能效果。
4. 2006年3月，就職珠海諾比節能公司，派駐點是北京（業務需求最大也是業績最好的點）！因家庭原因5月提出辭職時，北京負責人挽留我的條件是讓我改做銷售，因為我專業最強還擅長溝通！
5. 2006年6月~至今：珠海某家庭電器有限公司（外資500強企業），主要工藝是注塑 噴塗 組裝。98年的老廠、加上集團公司重視節能，所以在節能方面就有了更深入的實踐。工作之餘研究重點是工廠的整體節能規劃設計！

寫的東西主要是基于工作實踐經曆，所以還會有很多局限性，歡迎交流探讨！