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1、RefrigerationAirConditioning制冷空调工程设计&ElectricPowerMachinery与电力机械空调冷水系统演变与一次泵变流量系统简介贾晶,施敏琪(特灵空调系统(江苏)有限公司,上海200001)摘要:比较三种常见空调冷水系统的特点,介绍一次泵变流量系统中冷水机组变流量特性、系统配置和运行调节的特点,说明其在节省系统运行费用和初投资方面的优势。关键词:空调冷水系统;一次泵变流量中图分类号:TU831.4文献标识码:B文章编号:1006-8449(2007)05-0049-040引言空调水系统是按照满负荷设计的,在负荷变化时,两通阀。在冷水虽然冷水机组可以根据负
2、荷调节,可是蒸发器侧的水的供水总管和回流量却是固定的,即冷水泵一直满载运行,而水泵的能水总管上设置旁TS2耗未因部分负荷运行而减少。通管,旁通流量TR1TS1近10年来,冷水机组的制造技术提高,先进的冷是冷源侧流量与TR2水机组可在一定范围内变流量运行,并保持出水温度用户侧流量之稳定,而对机组能耗影响不大。因此负荷变化时,可保差,旁通管上装图1一次泵定流量系统原理图持冷水机组的供回水温度不变,使冷水机组的蒸发器有电动阀门。如图1所示。侧流量随用户侧流量的变化而变化,从而减少变频水泵的能耗。2二次泵变流量系统当前由于变流量冷水机组的出现、变频器价格下二次泵变流降、冷水系统机组群控技术提高,使一
3、次泵变流量系统量系统是在冷水应用越来越广泛,技术日趋成熟。常见的冷水系统的机组蒸发侧流量配置如表1所示,下面分别讨论不同水系统特点。恒定前提下,把传TTS2R1TS1表1常见空调水系统方案统的一次泵分解系统方案特征TR2为两级,如图2所一次泵定流量蒸发器侧定流量,负荷侧变流量,采用定频泵二次泵变流量蒸发器侧定流量,采用定频泵;负荷侧变流示。泵的阻力特性图2二次泵变流量系统原理图量,采用变频泵如下:一次泵变流量蒸发器侧变流量,负荷侧变流量,冷源侧与(1)一次泵克服冷水机组蒸发器和一次环路,即蒸负荷侧采用同一台变频泵发器出口到平衡管路,再到蒸发器入口的阻力。(2)二次泵克服从平衡管到末端表冷器,
4、再到平衡1一次泵定流量系统管的用户侧的水环路阻力。蒸发器的冷水流量不变,蒸发器就不存在发生结(3)平衡管上无阀门,自动平衡冷源侧流量与用户冰等运行问题。当冷负荷减少时,通过减机或减小冷侧流量。当二次侧流量大于一次侧流量时,旁通管的阻水的供、回水温差来适应负荷的变化,所以在绝大部分力由二次泵承担。运行时间内,空调水系统处于大流量、小温差的状态,二次泵变流量系统中二次泵是变频泵。当空调系不利于水泵节能。统处于部分负荷时,它能根据负荷要求提供相应的冷负荷侧末端采用变流量,在表冷器出口设置电动水量,节约二次泵的能耗。一次泵启停与相对应的冷水No.5/200749总第117期第28卷制冷空调Refri
5、gerationAirConditioning工程设计与电力机械&ElectricPowerMachinery机组启停联锁,可通过开启一次泵台数调节冷源侧水减少一半5034045295流量。后,能快402503/h二次泵变流量系统能节约二次泵的能耗,比一次速地稳定35205/m蒸发器水流量量/℃30160流泵定流量系统节能,但相应的设备造价增加了,要求的出水的温温25115水机房面积也增加,系统控制较复杂,对机房操作人员的度,见图水207015蒸发器进水水温25要求也较高。那么如何实现冷源侧流量与负荷侧流量4。10同步变化,从而进一步节约水泵能耗?冷水5冷水机组运行蒸发器出水水温冷水机组停运
6、0机组变流01020304050时间/min3一次泵变流量系统量对机组a)能耗影响一次泵变流量系统选择可变流量冷水机组,使蒸50340也是衡量45295发器侧流量随负荷侧流量的变化而改变,从而最大限机组性能402503/h度地降低水泵35205/m的指标之30蒸发器水流量160量能耗。与一次泵/℃流一。先进温25115水定流量系统相水2070蒸发器进水水温的变流量1525比,它虽然把定10冷水机组频水泵改为变5蒸发器出水水温旁通管在部分负0旁通调节阀,按机组最小流量定频水泵,但水系01020304050VFD荷时,蒸时间/min统设计和运行b)图3一次泵变流量系统原理图发器变流调节方法不同,
7、图4可变流量冷水机组的时间与温变关系量与定流控制更复杂,而节能效果更明显,如图3所示。a)无前馈控制和变流量补偿功能量相比,b)有前馈控制和变流量补偿功能3.1可变流量的冷水机组COP的变8.0一次泵变流量系统的首要问题是冷水机组及其控化范围要PO制器的特性。小于5%。C6.0比蒸发器水流量变化必然引起冷水机组的出水温度如图5为效3516kW能4.0波动,甚至导致机组运行不稳定。因此流量的许可变组机定流量变流
