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大温差空调系统与常规空调系统的对比分析及个人见解经过对生产厂家的技术咨询、网上论文、实际案列的分析对大温差空调系统总结如下：
1、大温差空调系统末端应配置大温差空调末端（除特灵外的厂商大多如此建议）；
2、大温差空调主机比常温空调主机造价约贵8%～10%，大温差空调末端比常规空调末端造价约贵30%；以本项目为例：空调总造价约为1900万，空调主机约增加48万，末端增加45万，总共增加约93万；
3、大温差系统主机能耗较常温主机增加约10%，水泵节能约25%，末端能耗增加约30%，冷却塔能耗减少20%；则：整体能耗增加约8%，本项目总能耗电增加110度/h，年运行费用增加约26.4万，设备寿命30年，约增加电费792万；
4、大温差系统空调流量变小，水泵流量变小，扬程增加（除特灵），冷却塔减少，空调水管管径变小（DN40以下的管维持不变），水管及设备的保温厚度增加，则：水泵初投资减少10%（5万），冷却塔初投资减少20%（10万），水管初投资减少15%（30万），保温初投资增加30%（9万），安装部分初投资减少36万。
本项目初投资及运行费用分析对比表
综上所述：
1、初投资增加57万，年运行费用增加26.4万（除特灵外，其他品牌配备的水泵能耗均会增加，年运行费用将增加）；
2、大温差空调系统在国内的运用项目不多；
3、建议采用比较成熟的常温空调系统。
空调大温差能耗分析作者：龙激波裴清清龙激波，男，广州大学研究生1. 概述随着空调系统和空调设备的大量涌现，空调的能耗已经成为一个引人注目的问题。
城市建设的发展，建筑能耗已占全国总能耗的30%左右，而空调耗能一般占整个建筑能耗的60%以上，且比例不断增加。
城市每年的用电高峰在夏季，空调在此时间内的耗电要占总发电量的30%左右，有的地区，如广州地区高达50%～60%[1]，因此，对空调系统的节能要求提到了十分重要的位置。
空调系统的设计中出现了许多诸如变风量空调、变水量空调、大温差空调、蓄冷空调等技术在空调中的应用。
空调大温差是指相对于国内空调常规设计的送风、水温差为5℃ 而提出的，指空调系统的送风、水温差大于常规温差[2]。
在国内大温差技术正处于发展时期，到目前为止，技术在实例中的应用还比较少，与较早应用该技术的发达国家相比，我国的大温差技术还处在吸收和探索的阶段，仍然有许多问题需要进一步深入研究和解决。
目前，大温差系统可分为：大温差送风系统，送风温差可达14～20℃；大温差冷冻水系统，进出口水温差可达6～10℃；大温差冷却水系统，进出口水温差可达6～8℃；此外还有和冰蓄冷相结合的低温送风大温差和冷冻水大温差系统，风侧温差可达17～23℃，水侧可达10～15℃等[2]。
2. 大温差技术在空调系统中的应用2.1 送风大温差系统大温差送风温度一般为4～9℃，常规空调送风温度为13～16℃。
采用大温差送风系统，合理调节新风比例，可使人体的热舒适感没有明显改变,但系统的耗能却有较大幅度的变化,适当加大送回风温差可减少水路、风路系统的容量,降低水泵、风机的功率。
在国外，舒适性空调的送风温差遵循这样一个原则：在空调房间气流组织合理的范围内，所选择的送风温度应尽可能低[3]。
2.1.1 大温差送风系统的特点大温差送风系统具有较大温差较小风量的特点，因送风温度的降低，送风温差的增大，使送风量大大减小(可减小到常规空调的50%)[4]，可节省系统的一次投资费用和运行费用,若大温差技术能与冰蓄冷技术和变风量系统相结合,将会取得更明显的经济效益。
大温差供热工作原理以大温差供热工作原理为标题，我们来探讨一下供热系统的工作原理。
供热系统是指通过燃烧燃料或利用其他能源，将热能转化为热水或蒸汽，通过管道输送到建筑物中，为室内提供舒适的供暖和生活热水的系统。
而大温差供热系统是一种利用水的相变过程来传递热能的供热方式，其工作原理主要由以下几个方面组成。
大温差供热系统的热源通常是通过燃烧燃料或利用其他能源产生的高温热水或蒸汽。
热源经过热网输送到用户端，供给用户所需的热量。
在供热系统中，热源的温度通常较高，可达到几十摄氏度甚至更高。
大温差供热系统中的回水管道将用户使用过的冷水或冷凝水输送回热源端进行再加热。
回水温度通常较低，一般在几度至十几度之间。
回水通过管道输送回热源端，经过加热设备进行再加热。
大温差供热系统中的换热设备起到了至关重要的作用。
换热设备通过热传导的方式，将热源中的热能传递给用户所需的热水或蒸汽。
在换热过程中，热源的温度逐渐降低，而用户所需的热水或蒸汽温度逐渐升高。
大温差供热系统中的泵站和控制系统起到了调节和控制供热系统运行的作用。
泵站负责将热源和回水输送到换热设备，保证供热系统的正常运行。
控制系统则根据用户的需求和室内温度的变化，自动调节供热系统的供热能力和运行状态，以实现能源的节约和供热效果的最优化。
大温差供热系统的工作原理可以总结为以下几个步骤：热源产生高温热水或蒸汽，通过管道输送到用户端；用户使用热水或蒸汽，使热源的温度下降；回水管道将用户使用过的冷水或冷凝水输送回热源端进行再加热；换热设备将热源中的热能传递给用户所需的热水或蒸汽；泵站和控制系统负责供热系统的运行和调节。
大温差供热系统的优点是能够实现能源的高效利用和供热效果的最优化。
由于热源和用户之间的温差较大，热能的传递效率相对较高。
同时，大温差供热系统可以根据用户的需求和室内温度的变化，自动调节供热能力和运行状态，以实现能源的节约和供热效果的最优化。
大温差供热系统是一种利用水的相变过程来传递热能的供热方式。
阐述大温差冷冻水系统节能技术建筑能耗1 制冷机组受大温差输配的影响制冷机组采取大温差运行方式时，由于冷机进出水温度的改变，机组能否安全运行成为需要考虑的首要问题。
对业内几家著名冷水机组生产厂商的咨询结果均表明，目前的冷水机组在规定范围内都可以采用小流量，大温差的运行方式。
目前大温差系统的冷源一半也是沿用常规冷水机组，在制冷机组的允许范围内改变为大温差工况运行。
另一种利用常规冷水机组实现大温差运行的思路是采用冷机逐级串联降温的方式，在此模式下，每台冷机分别按照正常温差运行，但串联机组的总进出口实现了大温差。
1.1 制冷机组运行温差对COP的影响空调系统大温差运行时，假设冷水机组的回水温度由末端决定，同时冷水机组的流量与末端的需求能同步变化。
在这种情况下，制冷机组在变流量运行的情况下，能够保持大温差运行。
通过分析螺杆式冷水机组和离心式冷水机组在不同供回水温度下，满负荷运行时冷水机组COP的变化可得出制冷机组运行温差对COP的影响。
对于螺杆式冷水机组：1）冷冻水供水温度对冷水机组COP的影响比较大，当温差固定冷水机组供水温度由5℃提高到10℃时，COP提高大约为20%左右。
2）当冷冻水供水温度稳定恒定，冷冻水供回水温差变化时，冷水机组的COP变化不大。
3）与标准设计工况相比，5℃进水温度导致的冷水机组的COP下降约为7.6%左右。
对于离心式冷水机组：1）冷冻水供水温度对冷水机组COP的影响比较大，当温差固定5℃时，冷水机组供水温度由5.5℃提高到10℃时，COP提高大约为8.3%左右。
2）当冷冻水出水温度稳定恒定，冷冻水供回水温差变化时，冷水机组的COP变化大小与冷水机组的出水温度密切相关，出水温度越高，冷水机组COP受供回水温差的影响越小，出水温度越低，冷水机组COP受冷冻水温差的影响越大。
当冷冻水供水温度≧10℃时，冷水机组的COP基本不受冷冻水温差大小的影响。
当冷冻水供水温度为5.5℃时，冷冻水供回水温差在3℃到9℃之间变化时，冷水机组COP变化范围为4%左右。
“大温差”冷热输配系统摘要：本文通过大温差冷热输配系统可行性分析，设计方法，对大温差冷热输配系统设计提供了指导。
关键词：大温差可行性设计大温差小流量是一个减少空调系统投资，降低能耗的先进观念。
大温差的目的是优化空调系统各设备间的能耗配比，在保证舒适度的前提下减少冷量输配的能耗，或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗，同时降低系统初投资。
1“大温差”冷热输配系统可行性分析大温差系统较常规温差系统最大的优势就是节能和节省管网、水泵等的初资。
在过去的30 年内，冷水机组的效率几乎提高了一倍，冷水机组占整个系统能耗的比例已降低了20%，而冷却塔和水泵的能耗比例提高了10%。
在输送一定量冷量的前提下，由公式Q = M*Cp*DT可知，提高供回水温差，可以大大减少循环水量，从而减少水泵能耗。
同时，由于循环水量减少，水泵的大小、管道的大小、阀门的大小都可以减少，在初投资方面会有一定的减少。
大温差的目的是优化空调系统各设备间的能耗配比，在保证舒适度的前提下减少冷量输配的能耗，或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗，同时降低系统初投资。
大温差可以在冷水侧或冷却水侧实现，也可以在空气侧实现。
在过去的30年中，随着冷水机组的技术改进和机载控制技术的革新，冷水机组的单位冷量能耗大大下降。
当效率接近卡诺循环这一极限，即COP接近8.33时，机组的材料成本将会剧增，其原因在于，为了使效率得到微小的提高，不得不在换热器中增加很大的传热面积。
因此，即使机组效率可以继续提高，其代价也是十分高昂的。
因此我们把目光转向系统，把70年代冷水机房与现在机房的能耗进行比较，无论是满载还是部分负荷，当今机房内水泵、冷却塔的装机容量所占的百分比都高于70年代。
与冷水机组配套的水泵、冷却塔是否还有进一步下降能耗的可能？答案是肯定的。
实施大温差可以有效地优化系统，达到运行节能的效果，它不是着眼于系统中的某一设备，而是作通盘的考虑，追求系统总效率的提升和初投资的降低。
上海节能大温差水系统运用于数据中心空调节能性分析张淇淇上海国际机场股份有限公司摘要：对大温差空调水系统应用于数据中心项目进行了节能性分析，基于假定的系统模型对不同冷冻水供回水温差条件下系统的制冷主机能耗、冷冻水泵能耗以及末端精密空调设备能耗进行了计算。
计算结果表明，增大供回水温差对于数据中心空调系统能效提升具有积极意义。
关键词：大温差水系统；数据中心；能效提升；全年能耗DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2021.03.015Study on Energy Saving Performance of Wide Water Temperature Differential System Applied for Data Center Air ConditionersZHANG QiqiShanghai International Airport(Group)Co.,Ltd.Abstract:Based on a hypothetical Data Base air-conditioning system using wide temperature differen-tial chilled water,a study was conducted to analyze the system energy performance,including the en-ergy performance of chillers,pumps and terminal devices.The calculation results show that increasing the temperature differential of chilled water can benefit the air-conditioning systems’energy perfor-mance.Key words:Wide Temperature Differential Chilled Water System；Data Center；Promote Energy Effi-ciency；All-Year Energy Consumption.收稿日期：2021-01-26作者简介：张淇淇（1989-），女，硕士，工程师No.032021上海节能No.0820180概述近年来，随着移动互联网时代的到来，数据中心的建设规模飞速发展。
大温差供热工作原理随着城市的发展和人民生活水平的提高，供热系统已经成为现代城市不可或缺的基础设施之一。
而大温差供热技术作为一种高效能、节能环保的供热方式，正逐渐受到人们的关注和应用。
大温差供热是利用城市供热系统中供回水温差较大的特点，通过高效的换热设备将热能从供热系统中的热源传递到用户处，实现供热。
其工作原理可以简单概括为：利用热源处的高温水通过供水管道输送到用户处，供热完成后再由用户处的回水管道将冷却后的水送回热源处循环使用，实现能量的回收和再利用。
具体来说，大温差供热系统通常由热源、输配系统和用户系统三部分组成。
首先是热源系统，其作用是提供供热所需的热能。
常见的热源包括燃煤锅炉、燃气锅炉、热泵等。
这些设备通过燃烧或其他方式将能源转化为热能，同时产生烟气或废热。
热源系统还包括热力设备如热交换器、水泵等，用于将热能传递到供水管道。
其次是输配系统，负责将热能从热源传输到用户处。
这一系统通常由供水管道、回水管道、阀门、换热器等组成。
供水管道将热源处的高温水输送到用户处，而回水管道则将用户处的冷却后的水送回热源处。
阀门用于控制水流量和调节供回水温差，而换热器则起到热交换的作用，将热能从供水管道传递给回水管道。
最后是用户系统，包括供热设备和用户终端。
供热设备如散热器、地暖等将热能转化为室内热量，为用户提供舒适的供热效果。
用户终端则是指室内温控设备，用户可以通过调节温控设备来控制室内温度，实现个性化的供热需求。
大温差供热系统的工作原理主要依赖于热交换器的高效换热和回水温差的利用。
热交换器通过将供水和回水进行热交换，使得回水温度升高，而供水温度降低，从而提高了回水温差。
在传统的供热系统中，回水温度通常较高，无法进行充分利用，而大温差供热系统通过合理设计和运行，使得回水温度得以降低，从而提高了供回水温差，提高了供热效果和能源利用率。
大温差供热系统具有很多优点。
首先，由于供回水温差较大，系统的热负荷可以得到更好的平衡，提高了供热效果。
大温差设计前言 1一. 为什么要大温差？ 2二. 低温低流，使表冷器更冷 52.1. 冷水侧或蒸发器侧大温差52.2. 使表冷器更冷5三. 高温低流，使冷却塔更热 73.1. 逼近度Approach73.2. 冷却塔的进出水温差Range73.3. 使冷却塔更热7四. 水泵和管路系统的运行费用与造价 94.1. 水泵94.2. 管路系统10五. 空气侧的大温差，低温送风应用 115.1. 低温送风115.2. 低温送风的优点115.3. 室内环境12六. 结语 14七. 常见问题 14八. 附录 158.1. 建筑物内空气调节冷热水的经济绝热厚度158.2. 冷水机组大温差技术参数168.3. 吊顶式空调箱LWHA大温差参数178.4. 空气处理机组LPCQ大温差参数188.5. 组合式空调箱CLCP大温差参数198.6. 组合式空调箱CLCP XP大温差参数218.7. 风机盘管HFCF大温差参数24九. 特灵大温差中国地区应用实例 25contents大温差设计2005年，我国GDP按照现金汇率计算，相当于美国的1/8，但是消耗的电力是美国的一半。
我国消耗的电力比日本还要多，但GDP只相当于日本的1/3强。
目前，我国已有房间空调器１亿台，商用空调120万套，空调能耗已占全国耗电量的15%左右。
夏季用电高峰时，空调用电量甚至达到城镇总用电量的40%。
“绿色建筑”，“可持续发展”，“环保”，“节能”......这些名词已经不断地出现在媒体上，相应的国家规范也陆续推出，如：《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005；《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》GB120213-2004《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》GB19576-2004......为什么大温差的空调系统越来越受到欧美设计顾问的青睐？大温差是一个减少空调系统投资，降低能耗的先进观念。
上世纪90年代，西方很多空调设计顾问对大温差的冷水系统进行了深入研究并付诸实践，在项目的设计中采用了大温差系统。
在一些专业刊物中，已经对利用大温差实现节省初投资，降低运行费用有了充分的论述。
如在1999年1月HPAC杂志“优化冷水机房”(David W. Kelly)一文中，就提到了用大温差来降低运行费用，减少初投资。
我们还记得十几年前笨重的大哥大，到现在所使用的精巧手机，技术的进步带来了芯片处理能力的提高，能耗的降低。
同样在空调系统中，大温差低流量可以为我们实现低能耗，低初投资的目标，并且可以节省宝贵的空间。
前 言前 言大温差设计一、为什么要大温差？大温差的目的是优化空调系统各设备间的能耗配比，在保证舒适度的前提下减少冷量输配的能耗，或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗，同时降低系统初投资。
大温差可以在冷水侧或冷却水侧实现，也可以在空气侧实现。
在过去的30年中，随着冷水机组的技术改进和机载控制技术的革新，冷水机组的单位冷量能耗大大下降，目前冷水机组的最高效率为0.45kW/Ton或COP为7.8 (Trane公司生产的 R123离心式冷水机组, ARI额定工况)。
根据图1-1所示的冷水机组的效率进步曲线，当效率接近卡诺循环这一极限，即COP接近8.33时，机组的材料成本将会剧增，其原因在于，为了使效率得到微小的提高，不得不在换热器中增加很大的传热面积。
因此，即使机组效率可以继续提高，其代价也是十分高昂的。
因此我们把目光转向系统，如图1-2所示，在70年代，一个普通冷站的年度能耗中，冷水机组所占的比例为73%，冷水泵和冷却水泵所占的能耗为18%，冷却塔所占的能耗为9%。
而当今（2000's）的冷水机组，其年运行能耗已大大下降，仅占机房年能耗58%，而冷水泵和冷却水泵（占26%）以及冷却塔（占16%）的能耗所占比例上升了。
其实水泵和冷却塔的效率并没变差，只是在机房总能耗中的比例上升了。
把70年代冷水机房与现在机房的能耗进行比较，无论是满载还是部分负荷，当今机房内水泵、冷却塔的装机容量所占的百分比都高于70年代，详见图1-3。
与冷水机组配套的水泵、冷却塔是否还有进一步下降能耗的可能？答案是肯定的。
实施大温差可以有效地优化系统，达到运行节能的效果，它不是着眼于系统中的某一设备，而是作通盘的考虑，追求系统总效率的提升和初投资的降低。
图1-1 冷水机组的效率进步图1-2 70年代与当今冷水机房年能耗冷冻机chiller冷却塔cooling tower水泵pump 1970'S 2000'S 为什么要大温差大温差设计考虑冷量计算的基本公式，Q=mCp ∆T。
假定比热Cp为常数。
为保持冷量Q不变，既可以通过提高水的流量m减小温差∆T来实现，也可以降低水的流量增大温差。
这意味着既可以增加水泵耗功减少机组耗功，亦可相反，但两条道路的总耗功并不一定相同。
为了理解大温差系统在运行上的低能耗特点，我们选择一个1800冷吨(6329kW)的酒店空调系统来分析。
该酒店位于上海，全年空调运行时间为5月至11月。
0% 100% 75% 50% 25%占机房的百分比采用System Analyzer 进行系统全年运行模拟分析，计算全年主机水泵和冷却塔的运行能耗。
System Analyzer ™是基于DOE-II 计算技术开发的能耗模拟分析软件，可分析不同操作条件下空调系统的能耗。
版权归特灵所有。
方案1为常规温差，冷水侧7-12℃冷却水侧32-37℃，其配置如下：冷水机组：三台600冷吨(2110kW)离心机，效率为0.589 kW/Ton或COP为5.97冷水泵：四台(三用一备)，单台流量为100 l/s，扬程320kPa，功率 55 kW冷却水泵：四台(三用一备)，单台流量为119 l/s，扬程280kPa，功率 55 kW冷却塔：八台，每台功率为11 kW(采用CTI认证的某品牌15227型号)图1-3 70年代与2000年机房冷却塔，水泵，冷水机组在各负荷段的能耗对比方案2为大温差，冷水侧5-13℃冷却水侧32-40℃，其配置如下：冷水机组：三台600冷吨(2110kW)离心机，效率为0.627 kW/Ton或COP为5.61冷水泵：四台(三用一备)，单台流量为63 l/s，扬程320kPa，功率 37 kW冷却水泵：四台(三用一备)，单台流量为75 l/s，扬程280kPa，功率 37 kW冷却塔：六台，每台功率为11 kW(采用CTI认证的某品牌15227型号)为什么要大温差大温差设计根据系统模拟运行，在常规温差和大温差条件下每个月的能耗如下图：常规温差机房年能耗大温差机房年能耗冷却塔kWh水泵kWh冷水机组kWh总耗电kWh一月0000一月0000二月0000二月0000三月0000三月0000四月0000四月0000五月49,263136,189337,080522,532五月37,54385,517361,581484,640六月70,846195,858506,298773,002六月53,991122,984541,519718,494七月76,613211,800620,224908,637七月58,386132,994662,275853,655八月76,613211,800607,085895,498八月58,386132,994648,162839,542九月66,247183,142497,291746,680九月50,486114,999531,720697,206十月42,206116,680280,259439,144十月32,16573,266300,831406,262十一月31,85591,097175,497298,449十一月24,69957,202186,856268,757十二月0000十二月0000总计413,6431,146,5643,023,7344,583,941总计315,656719,9553,232,9454,268,556图1-4 常规温差和大温差配置下冷却塔，水泵和冷水机组的逐月能耗及汇总由此可见，采用大温差以后，冷却塔的年能耗从413,643kWh降低到315,656 kWh，降低23.7%；水泵的年能耗从1,146,564kWh降低到719,955 kWh，降低37.2%；冷水机组的年能耗从3,023,734k W h上升到3,232,945kWh，增加6.9%。
以上三项汇总，年冷水机房总能耗从4,583,941kWh降低到4,268,556kWh，降低6.9%。
参见图1-5。
从上述模拟结果看，大温差系统意在让冷水机组承受相对严苛的工况来使系统的其它部份诸如水泵、冷却塔的能耗得以降低，从而达到系统运行节能的目的。
为什么要大温差大温差设计为什么要大温差二、低温低流，使表冷器更冷低温低流，使表冷器更冷冷水的供回水温度和温差的设定要兼顾到冷水机组和末端表冷器的换热效率。
2.1 冷水侧或蒸发器侧大温差冷水侧或蒸发器侧大温差实现的关键是冷水机组和末端。
冷水机组要求能提供低于常规的冷水出水温度，如6℃，5℃，4℃等。
毫无疑问，现在的冷水机组不但能够生产低温水，甚至可以制冰（乙二醇介质）。
见图2-1：通过上面的选型报告，我们相信现代的技术已完全有能力提供冷水侧低温出水，冷却水侧高温出水的大温差机组。
那么末端的表冷器是否能够在低流量，低温供水的工况下实现大温差换热来响应冷水机组的大温差呢？ 2.2 使表冷器更冷根据实验验证，冷水侧的大温差应该是朝着低温的方向发展，使表冷器更冷。
更低的冷水温度可以增加表冷器换热时冷水与空气间的对数温差，虽然大温差形成的低流量会降低表冷器的换热系数，但总体上，末端表冷器的换热量会增加，因为对数温差增加引起的换热量增加大于流量减少导致的换热量减少。
换言之，合理配置低温低流，换热充分的末端表冷器在大温差工况下不但不会增加投资，而且可以降低投资。
德克萨斯州实验室的Don Fiorino 经过实验发表一篇论文，以描述表冷器的换热现象：当表冷器水流量达到100%时，表冷器换热量为100%。
若水流量降到50%时，表冷器的换热量却仍可以达到80%，此时表冷器的水力压降为满流量压降的25%。
而系统在运行时，80%部分负荷出现的机会相当多。
图2-2-1 表冷器换热量与水流量关系0.6xDesign ∆T(9*F/67 Btu/gal)4.0xDesign ∆P 42*F EWT51*F LWT% Flow% Lo ad 80115100Evaporator Information Evap leaving temp Evap fl ow rate Evap entering temp Evap fl ow/capacity Evap water boxtpe Evap pressure drop Evap fouling factor Evap fl uid type Evap fl uid concentration Evap water box pressure Evap min fl ow rate 3.00 °C 66.9 l/s13.00 °C0.0238 l/s/kWnon-marine15.9 kPa0.017610 m2-deg °C/kWwaterN/A150 psin evap.water pressure47.3478 l/s 图2-1 三级离心机的3/13℃冷水侧(蒸发侧)和32/45℃冷却水侧(冷凝侧)的报告Condenser Information Cond entering temp Cond fl ow rate Cond leaving temp Cond fl ow/capacity Cond water box type Cond pressure drop Cond fouling factor Cond fl uid type Cond fl uid concentration Cond water box pressure 32.00 °C63.5 l/s 45.00 °C 0.0226 l/s/kWnon-marine 18.2 kPa0.044025 m2-deg °C/kW waterN/A 150psig cond.water pressure大温差设计我们再对一个4排管表冷器的换热量进行不同工况下的运行对照。
