全年供冷的风冷式冷水机组问题分析及解决

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1、建筑热能通风空调V0l-23No．2第23卷第2期2004年4月BuildingEnergy&EnvironmentApr．2004．7-12文章编号：1003—0344(2004)02—007—6全年供冷的风冷式冷水机组问题分析与解决丁国良伏龙(【海交通大学制冷与低温I：程研究所)摘要：风冷式冷水机组在环境温度较低时，可能出现玲量急剧减少等问题夺丈对于产生问题的原因进行了分析，提出采片j热力膨胀阀并联毛细管和控制冷凝风机开机数量的方法，来维持机组仵大的环境温度变化范围内正常_T作，给m了具体的控制策略。应』}J本义方法所设计的冷水机组，l已在实际中

2、得刮膻』H，实现r全年止常供冷。关键词：风冷冷水机组附J3II~{：联毛细管变冷凝器风机挖制策略ProblemAnalysisofWhole-Year-RunningAir-to-WaterChillerandASolutionDingGuoliangandFuLong(InstituteofRefrigerationandCryogenics，ShanghaiJiaotongUniversity)Abstract：Someproblemssuchasdecreaseofcoolingcapacityrapidlymayhappeninachille

3、runderlowambienttern—perature．Inthispaper，thecausesoftheproblemsareanalyzed．Themethodofcapillarytubeparalleltoexpansionvalveaswellasvariablenumberoffansforcondenserareusedtomaintainthechillerrunningnormallyunderawideworkingcondition，andthedetailcontrolstrategiesaregiven．Achille

4、rusingthismethodhasrunnormallyoveroneyear．Keywords：air—to—waterchiller，additionalparallelcapillarytube，variablecondenserfans，controlstrategies0引言1变环境温度下和变风量下的机组性能分析风冷式冷水机组采用环境温度下的空气冷却制通常人们认为，当环境温度降低时，冷水机组的冷剂，省去了冷却塔等部件，使得系统结构紧凑，得到制冷量、COP等性能均可以改善。但实际上，冷水机了广泛的应用。这种机组中，有些仅在环境温度较高组很

5、多问题是由低环境温度引起，因此必须深入分时才开机提供冷量，如一些空调用的冷水机组；但是析环境温度对冷水机组性能的影响，找出产生问题不少工业用的冷水机组，要求全年运行，并提供足够的原因。的冷量。对于全年运行的冷水机组，作者发现，当环境对于机组在大范围工况下的性能分析，如果依赖温度低时，如到深秋与冬季，机组会出现不少的问于实验的话，则工作量非常巨大，因此宜采用计算机题，比如，冷量急剧减少到远低于设计要求，甚至机组仿真的方法。对于冷水机组的仿真等方面的工作，国不能启动。际上已有不少研究工作”一，作者在国家973项目和美对于全年供冷的冷水机组，为何在环境温度

6、低的国联合技术公司的资助下也进行了相关的工作61，所情况下会产生各种问题，如何采用较为经济的技术改开发的仿真平台得到了多种冷水机组的验证，误差可造手段去解决这些问题，这是本文所要研究的内容。控制在10％之内。收稿日期：2003一l2一l8作者简介：丁国~(1966一)，男，博士，教授，博士生导师，系主任；L海市华山路1954号L海交通大学动力与能源T程系(200O3O)021—62932110；E—mail：glding@sjtu．edu．c“建筑热能通风空调砷如∞∞加0m图1～3所为冷媒水进水温度为12℃时，不I一环6·0境温度以及不H风量下的某一

7、款风冷式冷水机组的55蒸发冷凝温度、制冷量、COP的变化。除了COP值随50着环境温度的降低而单调I升外(图3)，环境温度的4．5变化对于制冷最(图2)，以及冷凝温度和蒸发温度84．0(图1)的影响并不总是有利。3．5302．5环境温度(℃)p图3制冷系数的环境温度的变化赠亲佥暴2并联毛细管节流对于机组性能的影响分析从前面模拟结果反映，在环境温度过低时，机组403020l00发生的主要问题是制冷量快速下降，甚至将引起压缩环境温度(℃)机停机保护而不再有制冷。导致这种情况的原因是冷图1蒸发温度和冷凝温度随环境温度的变化凝温度过低，导致膨胀阀两边的压力不

8、足，使得制冷剂流量不足。因此作者想到，如果能够在冷凝压力过24O低时，增加节流机构的流量，则可以改善性能。具