空调系统节能诊断原理.doc

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空调系统节能诊断原理摘要：创造性地提出了完整的空调系统节能诊断原理，使节能诊断有了系统性的理论指导。利用提出的原理分析了一些常见能耗问题，并利用原理的体系发现了一些目前尚未被发现的能耗问题。关键词：节能诊断；能耗；节能诊断总公式；冷量；能源效率；内部效率；外部效率1.引言随着对建筑节能重要性认识水平的普遍提高，建筑节能诊断作为一个新兴的行业也日趋蓬勃之势。搞好建筑节能诊断，不仅可以大大节省既有建筑的能耗，还可以为新建建筑提供经验，使新建建筑在设计上更加合理。从节能的角度出发，建筑节能诊断是建筑全过程管理中不可或缺的重要一环，它修正和规范了建筑物的运行，以确保其经济运行。空调系统是大型建筑中最主要的用能项目，也是目前建筑中存在用能问题最多和最集中的地方，在很多时候空调系统节能诊断几乎可以作为建筑节能诊断的代名词，因此本文将只讨论空调系统节能诊断。目前对空调系统的节能诊断依据的基本原理主要是空调的基本知识，尚没有能够从空调的科学知识中，结合节能要求，抽象出统一的节能诊断原理。因为没有系统的节能诊断原理指导，使得目前的节能诊断工作经验依赖性很强，实际操作时往往都是从一些“经验问题”出发，寻找证据。这就使得诊断结果往往是只见其一不见其二，常常漏掉一些重要能耗问题，又常常会忽视一个问题对其它问题的影响。比如说“大流量小温差”问题，这是空调系统中最重要的一个能耗问题，也是现在大家都普遍认识到的一个问题。但是如果没有系统的诊断原理作为指导，就有可能会走向另一个极端─“小流量大温差”，即虽然通过改造以后流量小了，水泵的电耗大幅度的降了，但却由此超成了制冷机电耗的上升，得不偿失。再举个例子：在过去的建筑节能工作中，行业内将更多精力集中在建筑围护结构的保温性能上，固然这是影响建筑能耗的重要方面，但是一叶蔽目，高能耗的“庞然大物”也就遍地而生了。事实上通过本文提出的空调系统节能诊断原理可以看出，围护结构只是整个节能诊断体系里的一个方面，节能诊断还有更多其它方面要考虑，如果缺少科学的理论指导当然是行不通的。简单总结目前节能诊断状况：刚进入的人不知道如何下手，一筹莫展；有经验的人先入为主，常常顾此失彼。归根到底都是因为没有系统的 节能诊断原理作为指导。本文正是在这种背景之下提出了系统的空调系统节能诊断原理，以笔者的大量诊断经验来看，尚没有空调能耗问题能跑出这个原理体系之外。1.节能诊断总公式能耗总是以一定的收益为目标的，空调系统的收益即是冷量。无论是对于空调系统而言，还是对于空调系统的某个设备而言，总是希望其耗费的能源越少越好，而承载的冷量则越大越好。这样我们可以用冷量（产出）与能耗（投入）的比值反映该用能系统或设备的能源效率，用公式表示即为：………………………………………………………………（1）式中：─空调系统或空调系统中某设备的能源效率。不同系统或设备将其名称在下标中表示，比如表示制冷机的能源效率，以下其它各量命名规律相同；─空调系统冷量，─空调系统总能耗或空调系统中某设备的能耗，此公式虽然形式简单，但却是所有节能诊断工作的出发点。通过公式我们可以看到，要想节能（减小），只能通过两个途径：（1）减少产出（减少）；（2）提高能源效率（增大）。可以说既有的节能措施全部都是基于这两个方面展开的，除此之外再无其它途径，因此我们将公式（1）称作为节能诊断总公式。节能诊断总公式通常还可以表示成如下几种形式：瞬态形式：………………………………………………（2）积分形式：………………………………………（3）中值形式：……………………………………………（4）以上各式中：─空调系统或空调系统中某设备的能源效率─空调系统冷量，─空调系统总能耗或空调系统中某设备的能耗，─空调系统或空调系统中某设备的开启时间，─中值，，当为常函数时，为定值 以上的这些公式虽然形式各异，但本质上都是一样的。在分析具体问题时，可以根据需要选择利用，以使问题更直观。例如利用公式（4），可以一目了然地看到运行时间对于能耗的重要影响，这也是目前为什么越来越多的人意识到行为节能的重要性原因之所在了。节能诊断总公式适用于对空调系统整体能耗的分析，也适用于对空调系统中各组成设备的能耗分析。即无论是对系统的分析，还是对单个设备的分析，都可以从两个角度入手：一是减少产出；二是提高能源效率。下面将从这两个方面进行具体分析。1.减少产出1.1.减少制冷机冷量减少冷量初听起来似乎是一个不可接受的节能手段，因为这与空调能耗的目的相违背。我们搞节能不能以牺牲舒适性为代价，这是节能工作者的一个普遍共识。问题的关键是，减少冷量以后，我们的空调舒适性就一定会降低吗？答案是否定的。原因是对于既有的建筑而言，并不是所有的冷量都是有效冷量，对于那些无效冷量，我们完全可以减少甚至消灭它，从而节省能耗。所谓无效冷量是指为了满足室内低于人舒适性要求的温湿度而供给的冷量，或者因为各种不恰当的做法而使室内负荷增加的那部分冷量。常见的产生无效冷量的原因有很多，如空调房间设定温度过低，空调开启时间随意增加，人员离开空调房间时不关空调，下班时不关电脑等办公设备，空调开启时随意开窗，等等。归纳起来讲，可以从三个方面分析产生无效冷量的原因：（1）过度供冷造成空调房间室内温度过低；（2）各种不合理的气流组织造成的新风负荷增加；（3）各种不合理的室内得热造成的空调冷负荷。以上的分析是基于既有建筑而言的，其实对于新建建筑，从减少冷量方面分析节能的方法同样适用，只是此时的目标不是要减少无效冷量，而是要减少设计冷量，即设计冷负荷。引言中提到的通过增加围护结构的保温性能来达到节能目的的做法正是减少冷量的一种做法。1.2.杜绝风机水泵等不合理的运行时间水泵和风机是空调系统中能量输配的动力源，其能耗的最终的目的是输送冷量或热量。 水泵或者风机在制冷机开启的相应时间内开启，属于正常，此时减少冷量自然也会减少水泵和风机的电耗。但是在实际的节能诊断中也会发现，水泵和风机开启时间也并非全部合理，一些不合理的运行时间常常被人们忽略。对于水泵和风机来说，杜绝这些不合理的开机时间也是减少能耗收益（无郊收益）的一种形式。一些有经验的运行人员，往往会在制冷机关闭后，继续运行一段时间冷水泵，利用管道中水的温升继续向建筑中供给一部分冷量，这部分水泵电耗尚属合理，但是在测试过程发现，有时候系统中的水温已经足够高，系统已经无法向室内供冷，此时冷水泵还是在无效开启，由此花费的水泵电耗就是不合理了，应当杜绝。此外，一些大楼由于管理不善，常常会出现，制冷机关了，却忘记关闭相应的冷水泵或者冷却泵等情况，这是要完全杜绝的。如果说当制冷机关闭时水泵的无谓开启还不太常见，那么各种末端风机的开启则相当常见了。以笔者的调查经验来看，现代办公大楼里的风机盘管在夜间几乎全不关，这部分不关的风机盘管的风机电耗没有任何作用，完全属于浪费。不仅如此，此部分风机电耗还在空调房间里积蓄起来，转变为白天的冷负荷，即增加了上文所说的无效冷量，从而使得整个空调系统的能耗增加。对于其它的一些空调末端设备，虽然不使用时不关的现象不如风机盘管普遍，但是同样大量存在。这种不合理的开启现象与风机盘管一样，属于能源浪费，应该完全杜绝。1.提高能源效率任何事物的发展都是内外部因素综合作用的结果，对于某个用能系统或设备来说，他的能源效率也是由内外两方面的因素决定的，即：用能设备或系统本身的性能；用能设备或系统所处的外部条件的影响。因此我们不防定义两个效率，即：内部效率和外部效率，来分别对应内外部影响因素，这样用能系统或设备的能源效率就可以简单表示为：………………………………………………………（5）式中：─空调系统或空调系统中某设备的内部效率─空调系统或空调系统中某设备的外部效率这样对于用能设备或系统能耗效率的分析就可以分为两个部分来考虑，一部分是提高设备的自身性能，即提高；另一部分是考虑外界对于所研究用能系统的影响，即提高。对所有的用能设备或系统来说，要提高其能源效率，就只能从这两个方面入手，除此之外并无其它角度。下面对制冷 机和水泵分别进行讨论。至于风机的分析，与水泵完全一样，这里不作复述。1.1.制冷机能源效率制冷机的制冷形式不同，制造工艺不同，换热面积不同，制冷剂充装量不一样，等等因素都会影响制冷机的能源效率，这些影响都可归结为对制冷机内部效率的影响。面冷凝温度，蒸发温度等对制冷机能源效率的都可归结为对外部效率的影响。1.1.1.制冷机内部效率影响制冷机内部效率的因素很多，而且复杂，很难用准确的数学公式来描述，但是因为它是由制冷机的自身特性决定的，对于既有的制冷机，可以通过实际运行的数据拟合得到，这种拟合一般是以负荷率的形式给出（制冷机在不同负荷率下的能源效率不同，实际上就是影响制冷机内部效率的各种因素的综合作用结果），如公式（6）所示。……………………………………………………（6）式中：─负荷率。分析单台制冷机时，可用其额定制冷量作为满负荷冷量；分析多台制冷机时，满负荷时的冷量应为可能的最大开启台数的总额定制冷量。函数的形式一般为多项式，对于离心式制冷机一般拟合成二次多项式，而对螺杆式制冷机则可以拟合成线性函数。显然，要想提高冷机的内部效率，就希望函数越大越好。只要制冷剂充装量合适，对于绝大多数制冷机来说，是一单调增函数，也就是说如果想获得较高的内部效率，则应使制冷机尽量运行在高负荷率下。这里举两个从提高制冷机内部效率出发，进行制冷机节能诊断分析的例子，具有一定的代表性，实际工程中可能还有其它各种问题，读者可从同样的角度出发，举一反三分析。制冷机的制冷剂充装量不足，导致制冷机的内部效率较低。制冷机一般有一个最佳的充装量，在不同的冷凝温度下，制冷机的最佳充装量会不同，一般随着冷凝温度的降低，需要的最佳充装量增大。大家知道制冷机的额定冷凝温度一般均高于实际运行冷凝温度，因此制冷机在实际运行中一般都会表现出制冷剂不足的现象，如果制冷机的工作点长期远离额定工况点（比如中国的北方地区） ，这个时候应该考虑增加制冷剂的充装量，因为此时按照额定工况充装的制冷剂量已经不足以满足实际运行的需要了，如果不加充，则会使得制冷机的内部效率偏低。如果制冷机原设计是采用的干式冷却，后来在实际运行中改成水冷式（如中国香港九龙地区），则也会使得实际运行冷凝温度大大低于额定，这个时候也应该考虑加充制冷剂量。多台制冷机的群控策略一直困扰着业界不少同仁，其实这个问题并不复杂。对于大多数制冷机来说（如果按照额定点作为最高效率点标定），其单台制冷机的内部效率是其负荷率的单调增函数，这种情况下，制冷机的群控策略就应该是：一台能满足制冷量要求时绝不用两台；当两台满足制冷量要求时，绝不用三台；……。当然，对于个别制冷机，其内部效率的最高点可能出现在部分负荷下，这个时候就需要通过实际运行数据分别拟合单台制冷机与多台制冷机的运行特性曲线（内部效率与负荷率的关系曲线），由此确定单台制冷机与多台制冷机各自适用的负荷区间，以达到提高制冷机内部效率的目的，实现节能。1.1.1.制冷机外部效率如果忽略冷凝温度和蒸发温度不同对压缩比的影响造成的制冷剂流量的不同，则冷凝温度和蒸发温度对制冷机能源效率的影响完全属于外部影响，即只影响外部效率。这种影响是由卡诺定理决定的，用公式表示即为：…………………………………………………（7）式中：─蒸发温度，─冷凝温度，显然，对提高制冷机的外部效率来说，冷机实际运行中应尽量提高蒸发温度，降低冷凝温度。下面分给予讨论。提高蒸发温度在制冷机的运行过程中，冷水的供水温度一般设定，蒸发温度处于相对稳定状态。但是冷水供水温度的设定是可以根据需要的冷水水温来调整的，具体说来，空调室内的除湿要求决定了送风温度，送风温度以及空调末端的换热盘管性能决定了冷水的回水温度，回水温度和冷水水量（冷量一定时）决定了冷水的供水温度设定值，冷水供水温度和蒸发器的换热性能决定了蒸发温度。这个过程在温度标尺上可以如下图所示： 图1：制冷机蒸发侧各换热温差示意图从图1中可以很显然地看出，从节能角度考虑，要使蒸发温度提高，可能的途径有：提高送风温度；改善末端盘管的换热性能；增加冷水量；改善蒸发器换热性能。决定送风温度的最主要因素是除湿要求，而且提高送风温度后可能使得空调末端风机的能耗升高，因此制冷机在运行时其供水温度一般都设为定值，没有什么可调整余地，因此也没什么节能潜力。但是在温湿度独立处理的情况下，则完全可以通过提高送风温度（辐射型末端则是直接提高冷水温度）从而提高制冷机蒸发温度来实现节能。此外，对于整个制冷季来说，调整冷水的供水温度确实是被实践证明了的一种有效的节能手段，特别是对于一些低湿度地区，或者除湿要求不高的场合，更应该考虑提高冷水供水温度，从而提高制冷机蒸发温度，以提高制冷机外部效率，实现制冷机运行节能。多台制冷机并联时，不运行的制冷机旁通冷水也是工程实际中的一类典型问题。表面看这与制冷机的外部效率没什么关系，但是实际上因为旁通的冷水不经过制冷机，没有被制冷降温，这部分水与经由制冷机制冷的水混合后会增加空调的总供水温度。如果认为这个供水温度合适，则可以这样认为，如果没有旁通的话，我们就可以提高制冷机的供水温度，即增加制冷机的冷水设定值从而提高制冷机的蒸发温度，以提高制冷机的外部效率。末端盘管的换热特性不同影响其换热温差，热阻越大，或者换热面积越小，都会使得换热温差越大，从而使得冷水的供水温度设定值必须相应降低，并由此降低蒸发温度，使得制冷机外部效率下降。但是对于既有的空调而言，并没有太大的节能潜力。 冷水供回水温差越大，也会使得冷水的供水设定温度更低，从而降低制冷机的外部效率。如果要使制冷机实现最大程度的节能，则要求冷水流量越大越好。但是冷水流量增加会增加水泵电耗，可能会得不偿失。这是一个需要平衡取舍的问题，就目前来说，大多数的空调系统冷水流量偏大不偏小，对制冷机而言，并不能通过减少冷水供回水温差实现节能。蒸发器的换热性能直接决定其换热温差，对于既有的蒸发器，无法通过加大其换热面积改善其换热性能。但是如果在运行过程中不经常不注意水质处理，不经常清洗，则可能会造成蒸发器亏垢现象，恶化蒸发器的换热性能，增大其换热温差，由此造成蒸发温度下降，减小制冷机的外部效率。这是工程实际里的一类典型问题，应引起重视。冷凝温度与蒸发温度不同，冷凝温度在制冷机的实际运行中处于更加随机的状态。其最主要的决定因素是室外天气，即室外大气的湿球温度（对水冷式而言，本文所指空调系统如不作特殊说明均指采用水冷式制冷机的空调系统）。冷却水在冷却塔中与室外空气进行热交换，需要换热温差，使得冷却水温度必须高于室外湿球温度。加上冷却水本身存在供回水温差，以及冷凝器存在换热温差，使得冷凝温度要大大高于室外湿球温度。与分析蒸发温度相似，我们也可以将这个过程表示在温度标尺上。图2：制冷机冷凝侧各换热温差示意图从图2中我们可以清楚地看到，要想通过降低冷凝温度提高制冷机外部效率从而实现节能的可能途径有：降低室外湿球温度；减少冷却塔换热温差；减少冷却水供回水温差；减少冷凝器换热温差。除此之外，再无其它途径。室外湿球温度由天气状态决定，并没有太大改善的可能。但是建筑物所处的微气候环境各异，也会造成各自的“室外湿球温度” 不同，从而使得各自的制冷机的外部效率存在差别。因此，在实际工程中应该注意冷却塔周边的环境，尽量避免遮挡，保持其通过良好。另外，一种新鲜的节能手段认为可以利用空调室内的排风改善冷却塔周边微环境，算是种新的排风冷利用手段。这种节能手段的道理也即在于想办法降低“室外湿球温度”。冷却塔换热温差是影响冷凝温度的又一重要因素。大家知道，目前的大多数工程中都存在设备选型偏大的问题。对于大多数设备来说，选型偏大，会给经济运行造成一定的伤害。但是对于冷却塔却完全不同，选大的冷却塔，相当于增加了冷却塔的换热面积，如果有效利用则可以减少冷却塔的换热温差。但是从实际的空调系统诊断经验看来，目前大多数的建筑多选的冷却塔完全闲置不用，有些甚至旁通冷却水，不但没有得到利用，反而危害了节能运行，这是应该纠正的。冷却水供回水温差对冷凝温度的影响与冷水供回水温差对蒸发温度的影响相似，这里不再详述。需要指出的一点是，实际工程确实也存在冷却水流量不足，导致冷却水供回水温差过大，严重影响制冷机外部效率的情况，使得整个制冷站的综合COP降低。冷凝器的换热温差对冷凝温度的影响与蒸发器的换热温差对蒸发温度的影响相同，这里也不再复述。1.1.1.制冷机节能诊断示意图综合4.1.1和4.1.2的内容，我们可将对制冷机的节能诊断需要考虑的内容用如下的框图简单示意。图3：制冷机节能诊断示意图1.2.水泵效率对于水泵，节能诊断总公式可表示为： …………………………………………………（8）而水泵能耗又可表示为：……………………………………………（9）将公式（9）代入公式（8），整理可得：…………………………………………（10）比较公式（10）与公式（5），我们可将水泵的外部效率定义为：………………………………………………（11）以上各式中：─水的容重，─水流量，─水泵扬程，与制冷机类似，水泵的内部效率由水泵自身的特性决定，一般可由实际运行数据拟合得到，而水泵的外部效率则完全由水泵所处的系统特性决定，它可以通过系统的参数（）准确地描述出来。在分析水泵能耗时，应该从内外部两个方面来考虑，不应该顾此失彼。从内部来说，要尽量使水泵处于高内部效率（即目前业界定义的水泵机械效率）的工作点；从外部来说，要使水泵完成一定冷量（）输配时，尽量使得流量（）和扬程（）减少。1.1.1.水泵内部效率水泵的内部效率看似由设备本身的特性决定，没有太大的节能潜力，但实际并非如此，因为水泵内部效率与水泵的流量有关系，虽然对于既有的水泵我们一般无法改变其固有特性，但是我们可以通过水泵台数的合理组合，来提高多台水泵作为整体的内部效率。对于定频水泵来说，其水泵的特性曲线如图4所示。从图中可以看出，位于A点左侧的工况点的单台水泵内部 效率大于两台水泵的综合内部效率，此时应该运行单台水泵。同样，位于A点与B点之间的工况点应该运行两台水泵，而位于B点右侧的工况点则应该运行三台水泵。当有更多水泵时可以如此类推。这是一类典型的从水泵内部效率考虑进行节能诊断分析的例子。图4：定频水泵内部效率曲线对于变频水泵来说，其水泵的特性曲线并不一定象定频水泵一样为二次曲线，理想的变频水泵工作特性曲线应该为一水平线，这样变频水泵的内部效率曲线便如图5所示。从图中我们可以看出，只要水泵的频率低限不受限制，我们就应该尽量让所有的水泵全部运行，收获得最高的水泵内部效率。图5：变频水泵理想内部效率曲线 水泵的台数控制策略一直被认为是业内一个比较难的课题，但是从上面的分析来看，只要思路清晰，要搞好台数控制，以达节能目的也并不是一件太难的事。当然，在实际工程中，如果仅依据模拟计算去得到图4图5中的曲线，从而制定水泵台数控制策略是不够的，正确的做法是要通过大量的运行实测数据拟合出这些曲线，再确定台数控制的关键参数，这其中就是Comissioning（运行调节）的意义之所在了。这就使得实际运行中大有学问可做。需要指出的是，水泵的合理选型，以使实际运行工况点尽量接近最高内部效率点，实际上是从内部效率出发，进行分析的最典型应用。这一点道理比较显然，这里不作详述。1.1.1.水泵外部效率在对水泵进行节能诊断时，我们总是假定其承载的冷（热）量是合理的，由此从公式（11）我们可以看到，要提高水泵的外部效率，则应该从减少流量和减少扬程两个角度入手，我们将分别予以讨论。当然，由于水泵特性曲线（扬程与流量关系曲线）的作用，流量与扬程也存在耦合关系，我们将在下文的水泵节能诊断示意图中标出。（1）减少水泵流量“大流量小温差”是目前空调系统里最典型的问题，也是几乎所有的业界人员都能认识到的问题。关于产生这个问题的原因讨论得也比较多，比如水泵选型不当、水系统水力失调等等。其实，这个问题的本质就是通过减少水泵流量增加水泵的外部效率。我们不防将公式（12）称为水泵载能公式，从这个公式可以看出，要想减少水泵流量以增加水泵外部效率，就只有一个途径，那就是：增加供回水温差。当然，增加供回水温差也是有一定的限制的，我们将5中具体分析。………………………………………………（12）以上各式中：─水的比热容，─水的密度，─供回水温差，（2）减少水泵扬程水压图是目前被用来诊断水系统的常用工具，其目的就是通过水压图找出水系统中不合理的压降，以减少水泵扬程达到节省水泵能耗的目的。通过公式（13）我们可以看到，要使水泵扬程减少，除了减少流量之外，就只能从减少水系统阻力数着手。造成水系统阻力数 高的原因一般有：各种换热盘管结垢或脏堵；各种阀门等附件的节流或损坏；水过滤器脏堵。这些都是水系统中存在的一些很常见的能耗问题，但其对水泵能耗的影响却常被人们忽视。………………………………………………（12）式中：─水系统管路阻力数，1.1.1.水泵节能诊断流程综合以上对水泵的分析，我们可将对水泵的节能诊断用如下的示意图表示。可以这样认为，关于水泵能耗的一切问题都包含这张示意图中，除此之外再没有其它分析角度。图6：水泵节能诊断示意图2.空调系统各设备外部效率耦合分析从以上对于制冷机和水泵的分析中我们可以看到，要使制冷机的外部效率提高，可能会牺牲一部分水泵外部效率，即它们的外部效率之间存在强耦合关系，不仅如此，空调末端风机外部效率、冷却塔外部效率等也与制冷机、水泵外部效率之间存在耦合关系。即空调系统的各设备能耗之间存在相互影响、相互制约的关系，我们在对它们进行节能诊断时，就不能只顾其一，不顾其它，而是要综合起来分析，理清它们之间的各种耦合关系，才可能将空调系统的总体效率达到最优。 当然，这些耦合关系比较复杂，限于篇幅，本文对此不作定量的研究分析，仅利用温度标尺图来作定性的分析，给出定性的结论，以求抛砖引玉。图7：空调过程温度标尺图空调系统的全过程可以用图7所示的温度标尺图来表示。图中所示的各节点温度以及各温差的大小实际上就反映了空调系统实际运行中的某个状态。利用这些温差可以比较清楚直观地说明空调系统的各个部分之间的相互影响。下面分别说明之。，极限温差。当室内空气温度和室外湿球温度确定时，此温差为制冷的极限温差，实际不可能达到，只有采用风冷式直接蒸发式空调器，其制冷温差可能接近这个温度，其它形式制冷的均远大于这个温差。当情况许可时，适当提高室内空气温度或者通过改善冷却塔微环境来降低“室外湿球温度”都可能给制冷机带来节能收益。，送风温差。这个温差越小，蒸发温度就可能设定得越高，从而可能节能制冷机能耗，但是当冷量一定时，这个温差越小，说明需要的风量越大，由此会超成风机电耗的上升。此外，在有些系统控制方式下，与是一对矛盾，减少可能意味着的升高，这对制冷机节能又是不利的。，末端盘管的换热温差。减少这个温差也会使得蒸发温度可能上升。但是这个温差的主要决定因素是末端盘管的换热性能，减少这个温差可能意味着设备的初投资费用增大。对于既有的设备来说，想通过减少这个温差以达节能目的并不太实际。 ，冷水供回水温差。减少冷水供回水温差毫无疑问将会使得提高制冷机出水温度设定值成为可能（即使得蒸发温度提高）。但是减少这个温差会使得水泵流量升高，超成水泵电耗大幅攀升。此外，增加水量也受到蒸发器和末端盘管承压的限制，不能随意升高。，蒸发器换热温差。这个温差越小，就会使得蒸发温度越高。但这个温差主要受蒸发器的换热性能决定，对于既有的制冷机，只要保证其不结垢不脏堵就可以了。，冷凝器换热温差。温差越小，冷凝温度就会越低。这个温差主要受冷凝器的换热性能决定，对于既有的制冷机，只要保证其不结垢不脏堵就可以了。，冷却水供回水温差。减少冷却水供回水温差毫无疑问将会降低冷凝温度。但是减少这个温差会使得水泵流量升高，超成水泵电耗大幅攀升。此外，增加水量也受到冷凝器承压的限制，不能随意升高。，冷却塔换热温差。减少这个温差（即提高人们常说冷却塔效率）也会使得冷凝温度下降。但是一方面减少可能会使冷却塔风机电耗升高，另一方面与之间也存在相互矛盾的关系，即越小可能意味着越大，因此到底在实际运行中和各取多少合适，需要综合平衡后才能确定。从以上的分析可以看出，这些温差的高低水平实际就代表了各设备以及空调系统整体的能耗水平。但是这些温差到底各自取多少才能使整个空调系统能耗水平最低呢？这其实是一个多约束的最优化的问题。这些温差具体多少合适？合适的值又怎么样通过一定的控制手段达到？这实际上是摆在空调系统运行调节以及节能诊断人员面前最重要的课题之一，还有不少的研究需要去完成。1.小结本文提出了节能诊断总公式，该公式揭示了这样的道理，即：节能诊断的出发点（需要考虑的方面）只有两个，且必须是两个，一是减少能耗收益，二是提高能源效率。改善围护结构的热工特性，或者各种形式的行为节能，大多属于减少能耗收益范畴。在分析某个设备的能耗效率时，将其分成两个部分来考虑，一是内部效率，二是外部效率。分别说明内部效率与外部效率的不同影响，这样就使得所分析的问题更清晰。 在这个指导思想下，本文针对制冷机和水泵分别提出了一个新的诊断指标，即制冷机的内部效率和水泵的外部效率。可以说，本文新提出的这两个指标不仅实用、物理概念清楚，而且使得目前的节能诊断指标体系更加完善。对于制冷机来说，从提高内部效率考虑，需要特别注意的是冷机的台数控制策略问题。此外制冷剂充装量不足等问题也属于从内部效率出发分析的问题。从提高外部效率的角度出度，制冷机的节能的目标就是要尽量获得更低的冷凝温度和更高的蒸发温度。对于水泵来说，从提高内部效率考虑，最重要的一点也是设备的台数控制策略问题，当水泵变频时还要考虑频率变化造成的水泵运行内部效率特性曲线的不同。从提高外部效率来分析，水泵的节能只要且必须考虑两方面因素，即流量和扬程。除此之外，再没有其它分析角度。篇幅所限，本文未对空调系统的其它设备作分析，但是其原理与本文的分析完全相同。可以说，关于空调系统能耗的一切能耗问题都可以在本文的原理框架里找到答案。利用本文的节能诊断原理不但可以分析既有的能耗问题，而且可以指导新问题的发现。在此原理之外，再没有其它能耗问题。事实上，节能诊断总公式适用于任何系统任何设备的节能诊断。