空调冷冻水系统分析

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1、空调冷冻水系统分析江亿朱伟峰清华大学建筑技术科学系jiangyi@tsinghua.edu.cn空调冷冻水系统的问题冷冻水循环泵电耗为制冷机电耗的20%~30%设计为5C温差，实际经常运行在3~4C间部分负荷时温差变小冷冻水系统的调节：一级泵系统，分水器，集水器间旁通阀？一次泵系统，泵两侧旁通，冷机两侧旁通？二级泵系统，分集水器间要旁通吗？多台泵启停控制/变频控制/启停+变频？面临的社会需求与技术进步空调节电势在必行冷机的流量可以变化变频技术可靠价廉计算机控制技术深入发展应正视变化，推进技术进步，适应社会需求冷冻水系统的基本矛盾冷机要求流量克服阻力末端要求流量克服阻力

2、冷机流量=末端流量冷机侧连接处压差=末端连接处压差冷机产生出的冷量=末端消耗的冷量研究冷冻水系统的途径冷机侧特性流量~~压差~~冷量~~温差（给出曲线，范围）末端侧综合特性流量~~压差~~冷量~~温差二者的交点既为实际应处的工作点单台冷机可能的工作范围工作区流量冷量50%30%最低流量：50%最小冷量：30%最大温差：6CΔt=6CΔt=1.7CΔt=5C两台冷机可能的工作范围两台50%30%15%冷量25%50%流量单台Δt=1.7CΔt=5CΔt=6C三台冷机可能的工作范围一台两台三台16.5%33%66%33%22%11%冷量流量单机流量大于50%单机冷量大于3

3、0%末端侧综合特性不同的末端调节方式具有不同的特性恒流量，不调节连续调节通断调节实际是几种不同方式的组合末端综合特性恒流量，不调节的末端：只变风速的风机盘管水量不调的新风机组/空调机组末端变水量调节风机盘管的电磁阀通断式调节空调机的调节阀连续调节末端综合特性：只变风速的风机盘管风盘变风速等价于变传热系数水量不变时，负荷小，风速低，温差变小集中改变压差，减少流量，维持5C温差，流量和冷量成正比（室温不变）6C5C4C3C100%流量/压差100%冷量末端综合特性：水量不独立调节的AHU水量不单独调节时水温差取决于空气入口参数恒定流量时，温差随室外参数升高而加大冷量越小，

4、温差越小集中改变压差，调节流量时，冷量降低时，温差应略有加大通过调整压差维持5C温差，基本可满足末端要求5C4C3C100%流量/压差100%冷量6C末端综合特性：末端独立连续调节压差大于某值时，流量不变；压差低于该值时，部分末端不能满足要求流量越小，温差越大部分负荷时，温差总是大于5C流量冷量5C4C末端综合特性：通断调节的风机盘管各个末端开闭状态随机变化，总数足够多后，趋近统计平均状态同时开的个数越少，单个盘管流量越大，温差越小压差不变时，流量越小，温差越小压差变化时，开启时间加长，开启率增加，但个别末端不能保证5C4C3C流量冷量定压差变压差一台两台三台末端与冷

5、机联合运行：通断调节的末端冷量5C4C3C流量定压差变压差末端与冷机联合运行：通断调节的末端100%60%30%流量压差末端与冷机联合运行:通断调节的末端定压差时温差很难高于5C除非仅一台冷机运行，否则末端流量总大于冷机要求的流量旁通阀仅在一台冷机运行时有可能使用一级泵方式，根据冷量启停冷机和水泵二级泵不能在各种状态下都使水泵在高效区工作一次泵启停加变频调节是最佳方式根据干管设计压降与末端设计压降之比确定转速末端与冷机联合运行：风机盘管+新风新风机+风机盘管，新风机不控，风盘通断调节新风机设计水量为总水量30~40%新风机水回路等效为旁通管，完全可满足冷机要求不必设旁

6、通管，或仅设手动阀一级泵方式根据冷机台数启停水泵，同时变频末端与冷机的联合运行：风盘+新风新风机与盘管供回水干管应独立当风机盘管处于部分负荷时，新风机流量也可减少因为新风和风盘同时承担室内负荷，因此新风机水侧不控制，不会浪费冷量建议：一级泵方式不设旁通调节阀，关闭旁通管水泵台数控制加变频新风机不需要单独控水量末端与冷机的联合运行：末端连续调节一台两台三台流量冷量末端与冷机联合运行：末端连续调节部分负荷下温差大于5C，流量越小，温差越大末端要求流量永远小于冷机要求流量二级泵方式，冷机侧大流量，末端小流量二级泵可台数控制加变频调节二级泵旁通管不应调节一次泵供集水器间旁通阀

7、调节，根据蒸发器压差，以保证足够流量末端与冷机的联合运行通断调节的风盘+连续调节末端，各50%总体性能接近连续调节末端通断调节的风盘占70%，连续调节30%总体性能接近恒定温差系统一级泵台数启停控制结论设计水系统形式和调节策略，必须考虑末端调节方式。风机盘管+新风：一级泵，台数控制加变频，新风机水侧可不调连续调节末端：二级泵，二级泵变频二级泵方式设旁通管，不设旁通阀一级泵方式设旁通阀，但大多数时间关闭谢谢