郑州金悦宾馆空调系统设计文献综述

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1、文献综述郑州金悦宾馆空调系统设计摘要文章针对空调水系统调查和研究，并对能耗偏大的原因进行了分析，提供了可行的节能措施。关键词空调水系统；节能；变频；大温差正文1、前言随着科学的发展和人类生活水平的提高，人和生产对空气温度、湿度、风速以及清洁度都有一定的要求，因此中央空调系统在人民生产生活中起着越来越重要的作用。空调水系统是指空调冷冻水系统和冷却水系统,是空调系统中的重要组成部分,其运行电耗十分可观,从能源利用角度首先分析了冷冻水系统、冷却水系统能耗大的根本原因。（1)2、主题部分2.1空调水系统高能耗原因引起空调水系统高能耗运行的原因有多方面，主要表现在以下几个方面：①设计人员普遍选取较大

2、的负荷安全系数，造成选用的水泵偏大（大马拉小车），使得水泵处于“大流量、低效率、高功耗”的不利工况运行。②大流量、小温差现象普遍存在。设计中供、回水温差一般取5℃，但实测结果表明：夏季冷冻水供、回水温差较好的为3.5℃，较差的只有1.5～2℃，造成实际水流量比设计的大1.5倍以上。③系统各回路阻力不平衡，或存在局部阻力偏高的不正常现象，增加水泵输送能耗。④系统水路出现漏渗，增加无效流量，增加水泵能耗。⑤选用了低效能水泵，增加能耗。2.2空调水系统节能措施空调冷热水系统按系统中循环泵的配置方式，可分为一次泵系统和二次泵系统。一次泵系统适用于环路较小或负荷特性变化不大的中小型工程，而二次泵系统

3、对于环路较大、阻力较高或压损相差悬殊的中型、大型工程较合适。水泵的变频是目前比较成熟的技术，变频技术通过改变频率来调节流量，同时达到降低能耗目的。变频技术应用于末端流量精确配送，或变流量系统流量微调，作用非常明显。图1所示为水泵变频和阀门控制节能比较，管路特性曲线K1与水泵性能曲线n1相交于A点，即为水泵在该管网系统中的工作状态点。当系统负荷减小时，通过改变管网中阀门开启程度来调节，管路阻抗增大到K2，工况点移动到C点，而相应的流量从Q1减到Q2，压头增大到HC。通过变频技术，改变水泵转速n1到n2，在同样流量Q2下，工况点移到B点，对应压头为HB。比较变频调节和阀门调节，节省的压力损失为

4、（1）相应节省功率为（2）式中：ηB为水泵在工况B点的效率；Q2为水泵在工况B点的流量。图1水泵的变频调节原理图目前，尽管一些变频改造技术取得很好的节能效益，但由于原设计水泵选型过大，变频改造后水泵依然在低效率下运行。针对普遍存在的选型偏大效率偏低的水泵，应先通过更换小泵后再装变频器，与大泵直接装变频器投资相当，却能获得更大的节能效益。然而，并不是只要进行水泵变频改造就节能，如二次泵采用手动变频，与负荷变化不同步，没发挥变频的节能功能。多台同型号水泵，只对单台泵变频，出现变频泵不出水的现象。对于大流量的空调水系统，变频技术则起不到很好的节能作用，如果系统复杂或系统有问题，甚至起不到节电作用

5、。对于复杂系统水泵并联、串联情况，主机运行模式多变，变频器很难发挥有效作用；对于定流量系统“压差、温差”信号与空调负荷真实的变化不一致，特别是当系统有问题时常常会产生“无效流量”等各种现象。其次，如果选用的水泵高效运行区间较小，变频技术仅从调节流量入手，是无法改变水泵低效率运行状况的。另外，变频设备具有容易损坏（且一旦损坏则较难维修，维修费用也很高），操作复杂、不易管理，产生的谐波对电网造成污染，自身消耗电能等缺点。2.3一次泵变流量系统一次泵变流量系统长期以来一直不被冷水机组生产厂家所接受，主要由于这种系统很难保证冷水机组的安全与稳定性。蒸发器管束流速过大，超过最大允许值时，会冲蚀铜管，

6、引起泄露，而流速过小，低速流动时，会使蒸发器温度长时间低于0℃，导致冷水在蒸发器内冻结和铜管的冻裂。传统的一次泵变流量系统，把冷水机组侧的冷水流量设置为定流量，而用户侧末端设备的冷水流量设置为变流量，在末端设备出口设置电动两通阀对冷水流量进行调节控制，在冷水的供水总管和回水总管上设置一根旁通管来平衡流量。随着科技的进步，冷水机组的性能逐步提高，也可以适应一定的流量变化，如图2所示，与传统一次泵变流量相比，真正实现了冷水机组侧和用户侧的冷水流量随负荷的变化而变化，从而最大限度降低水泵能耗。为了保证机组的稳定性、安全性和高效性，在冷水机组侧安装流量计以控制流量在机组可接受的范围内。一次泵变流量

7、系统对机组有一定要求，在选择时，应要求冷水机组生产厂商提供准确可靠的该种型号冷水机组蒸发器的额定流量（额定流速），最大流量（最高流速），最小流量（最低流速），系统周转时间极限值及允许的最大流量变化速率的书面资料。所选冷水机组的最小流量应不大于其额定设计流量的60%，其所能承担的最大流量变化率应超过10%/min，最好能达到30%/min。对于具有容量不同的多台并联冷水机组的机房，应选择蒸发器额定水压降大致接近的机组。一次