中央空调水系统节能检测分析

３中央 空调水 系统 节能 优化措 施
在大 多数情况下 ， 中央空调都不是 以满负荷状 态运行 ， 一 天 之 中 大约 有 ４ ｈ左 右 的 时 间 是 高 负 荷 运 行 ， 因此 如 果 以高 负 荷 状 态下 的水 流量进行循环 ，那 么低 负荷状态下都在进行 能量损耗。 随着 中 央 空 调 节 能 的研 究 ， 水 系 统 的变 频 调 节 是 运 用 较 多 的 方 法 之一 。 ３ ． １ 优 化 冷 冻 水 泵控 制 为了实现冷水 流量 大小 随空调负荷的浮动而改变 ， 避免 出现 负荷 较小 时冷冻水 流量相对较大而造成能量损失的情况 ， 可以对 冷水 泵 采 用 恒 温 差 变 频 控 制来 解 决 这 个 问题 。即设 定 冷 却 水 的 进 水温度和 回水温度之间差值 ， 通过温 度传感器 对冷 冻水的回水温 度进行监控 ，将信号反馈给变频器 以调节冷却泵转速控制流量 。
Ｅ —＿ Ｆ （ Ｑ ／ Ｑ 一３ ・ Ｎ ２ ＝ ｋ（ ） Ｗ・ Ｎ ２ （ ２ ） 其中 Ｑ ｍ ａ ｘ是冷却水 泵最大流量 ； Ｎ１ 对 大流量下对应 的轴功率 ； Ｌ Ｈ Ｗ 是冷却水流量率 。 从上述公式可 以看 出， 冷却水泵的能耗是冷却水流量率的 函 数， 同样对冷却水 系统能耗 的分析应从 冷却 水流量率 出发 ， 在满 足空调负荷的情况下 ， 通过减 小冷却水 泵和风机转 速 ， 降低流量 和减 小 风 量 达 到 节 能 的 目的 。
中央 空调 水 系统 节 能检 测 分 析
徐 文 字
（ 广东省建筑科学研究 院集团股份有 限公 司建筑节能研究所
广东广州
５ １ ０ ５ ０ ０ ）
１ 中 央 空 调 水 系 统 简 介
１ ． １中央空调 系统的结构 中央空调系统的结构主要包括制冷机系统 、冷冻水系统 、 冷 却水系统以及热交换盘管系统等。其制冷原理是制冷机系统通过 消耗 电能对 制冷剂进行压 缩和膨胀 ，当制冷剂经节 流元件膨胀 时， 通过热交换 会吸收循 环水 的热量 ； 当制冷剂被压缩时 ， 会放出 自身热量给循环水 。 通过这一系列连续的压缩 和膨胀过程便实现 将热量从室 内释放到室 外。 １ ． ２水 系统 的组 成 及 任 务 空调水 系统包括冷冻水系统和冷却水系统 ， 两者起着 热量载 体 的作用 。 从制冷原理上可 以看 出： 在制冷剂膨胀过程 中 ， 冷冻水 系统 通 过 冷 冻 水 泵 使 水 循 环 与 制 冷 剂 进 行 热 交 换 ， 热 交换 后 的 水 被 吸走热量成 为冷冻水 ， 经冷冻水泵输送到风 口处盘管再与空气 进行热交换 以吸走室 内热量而实现 降温 。在制冷剂压缩过程 中 ， 冷却水通过冷却水泵使水循环 与制冷剂进行热交换 ， 热交换后 的 水被吸走热量 ， 经水冷却塔将高温的水冷却至常温。
对 于 一 次泵 变 频 调 流 量 系 统 中 冷 冻水 泵 的能 耗 Ｅ Ｃ Ｈ Ｗ＝ （ Ｑ ／ Ｑ ｍａ ｘ ） Ｎ ＝ Ｌ ㈣・ Ｎ 。 （ １ ） 其中 Ｑ 一 是冷冻 水泵最 大流量 ； Ｎ 对 大流量 下对应 的轴 功 率； Ｌ 是冷冻水流量率。 从上述公式可 以看 出 ， 冷冻水泵的能耗是冷冻水流量率的函 数， 因此对冷 冻水 系统能耗 的分 析应从冷 冻水流量率 出发 ， 在满 足空调负荷 的情况下 ， 应 以低流量循环冷冻水 。 ２ ． ２冷却水 系统检测及能耗分析 冷 却 水 系 统 包 含 冷却 水 循 环 系 统 和 冷 却 塔 系 统 。因此 情 况 较 综上所述 ， 中央 空 调水 系统 采用 一 次 泵 变 明空调负荷 较小 ， 需减小 冷冻水泵 的转速
以降 低 流 量 ， 满 足 室 内 冷量 的需 求 。 ３ ． ２优 化 冷 却 水 泵 控 制 当环境温度发生变化 ， 冷却水的进水温度也会随之变化 ， 则会 ２中央 空调水 系统 节能检 测 及分析 出现空调负荷较小 ， 只需少量的冷却水便可将热量移走。在满足空 为了避免能量损耗 ， 大多空调水 系统采用水泵变频调流量 系 调负荷的情况下 ， 若流量相对较大则会造成冷却水泵的能耗增 大。 统， 因此需对水 系统 中的一些参数进行检测 ， 如流量 ， 水 的回水温 为 了解决这个 问题 ， 采用冷凝温度变频控制法 ， 即通过 温度传感器
据空调负荷的大小做 出适当流量 的调节 ，降低 了水泵和风机的功 耗。由于中央空调水 系统各个环节之间并非孤立运行的， 彼此之间 都是相互影响的 ， 因此对于水系统的节能分析应综合考虑 ， 使各个 环节部分或同时达到能耗最低 的目的 ， 最终实现水系统的节能 。
度等 ， 然后将信号传输 给变频器来控制泵流量 。 监控冷却水与冷凝器换热后的出水温度。如果温度低于设定值 ， 则 ２ ． １冷 冻 水 系统 检 测 及 能 耗 分 析 说明换热较少 ， 需减小冷却泵转速以降低流量 ， 便于充分换热 。 冷 冻水 系统 主要 对水 的回水温度进 行检 测 ， 防止 出现大流量 ３ ． ３优化 冷 却 塔 风 机 控 制 小温差 的现象 ， 导致冷冻水泵不必要 的大转速运行所造成 的能量 冷却塔是冷却水系统 的核心 ， 是将与冷凝器换热后的高温冷 损失 ， 即 当温 差 较 小 时 ， 减小冷水泵转速以降低流量。另外 ， 冷 冻 却水冷却到常温。除对风机采用变频控制以随温度变化调节风量 水作为室内冷源 ， 其输送管道结构 复杂 、 管网遍布整栋建筑 ， 不 同 大小外 ， 还采用多 台并联方式 ， 既可以充分利用冷却塔冷却面积 ， 位置环境不 同并且冷冻水完成一次换热循环可能需较长时 间， 因 又可 以防止冷却水旁流 ， 提高 了冷却塔的降温效率 。 此综合考虑以能耗最低 的形式对冷冻水的回水温度进行设定。 ４ 结 语