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VRV集中空调与区域供冷单位冷量能耗的比较研究第8卷第2期2008年4月制冷与空调REFRIGERAT10NANDAIR—C0NDIT10NINGVRV集中空调与区域供冷单位冷量能耗,的比较研究黎洪"蒋小强张思柱(深圳职业技术学院)(同济大学)摘要针对VRV技术和区域供冷技术进行单位冷量能耗的比较研究.结果表明:1)区域供冷的单位冷量能耗近似正比于管道当量长度;而VRV空调单位冷量能耗可近似认为在某管道长度区间内变化不大,并可主要分为3个范围,不同范围内单位冷量能耗值不同.2)一个系统采用VRV技术节能还是采用区域供冷技术节能,取决于区域制冷站与用户的距离以及VRV系统供冷的管道当量长度.关键词VRV区域供冷单位冷量能耗ComparisonresearchofunitcoolingenergyconsumptionofVRVair-conditioninganddistrictcoolingLiHongJiangXiaoqiangZhangSizhu(ShenzhenPolytechnic)(TongjiUniversity) ABSTRACTMakescomparisonresearchoftheunitcoolingenergyconsumptionbetween thevariablerefrigerationvolume(VRV)anddistrictcooling.Asaresult,theunitcool—ingenergyconsumptionofdistrictcoolingisincreasedwiththeequivalentlengthofpipelines,whiletheunitcoolingofenergyconsumptionisconstantinacertainlength fromthemainmachinetouserofVRVsystem.Thecomparisonoftheunitcoolingen—ergyconsumptionshowsthatitshouldhavedifferentchoiceunderdifferentconditions. KEYWORDSVRV:districtcooling;energyconsumptionofunitcooling目前,我国的中央空调系统多数采用冷水机组供冷.然而,随着全球对能源紧张形势的深入认识和制冷空调技术的飞速发展,VRV集中式空调和区域供冷技术正凭借其高效,节能,环保等优势向传统冷水机组系统发出挑战,所占市场份额逐年增大j.VRV集中式空调系统相对传统的定容量制冷机组具有较好的节能效果,同时还具有节省建筑空间,布置灵活等优点,目前在市场上得到广泛应用.区域供冷是指对一定区域内的建筑群,由一个或多个功能站制得冷水等冷媒,通过区域管网到达最终用户,实现用户制冷要求的系统.由于冷量规模生产,因此冷量生产成本得以降低,实现收稿日期:2007—12-20通讯作者:黎洪,Emaii:jxqiang2002@tom.conA节能l_3].最早将区域供冷技术商业化的是美国的hartford工程,6年后欧洲国家如法国,瑞典也开始建立一些大型区域供冷工程.法国LaDefense的区域供冷能力达到220Mw.我国在2000年开始引入区域供冷概念及技术,并先后建成北京中关村,广州大学城等一批区域供冷工程.区域供冷技术与VRV空调技术一样,具有非常明显的节能优势,那么在工程上应该选用哪种技术呢?笔者首先对这2种技术的单位冷量能耗进行计算,然后通过比较分析,考察不同情况下采用哪种系统更为节能,旨在为工程设计人员提供参考.1变频集中空调的单位冷量能耗计算目前VRV技术可分变频集中式空调系统和数码涡旋集中式空调系统,这里只选取变频集中制冷与空调第8卷式空调进行分析.变频集中空调的单位冷量能耗由制冷机的能耗及能效比决定.衡量变频空调的能效比,需要考察其季节能效比(sEER).季节能效比不仅考虑了稳态效率,同时还考虑了变化的环境和开关损失因素,是一个较为合理的评价指标[4].其计算公式为:∑Q(￡)SEER=一(1)∑E(t,)i=1式中:i为温度区编号,自低温到高温编号,i=1,2, 3…;为计算地区的制冷季节温度区个数;t为计算地区第i个温度区的代表温度(℃);Q(t)为在第i个温度区空调器所提供的冷量(W);E(t) 为在第i个温度区空调器所消耗的能量(W).由季节能效比的计算公式可知,不同的气候区和空调运行模式,计算出的空调器季节能效比会有所不同.为了便于分析,这里选取上海气候条件进行分析.考虑到不同季节负荷率不同,将负荷率用公式来表示,假设室内设计温度为26 ℃,当室外温度为35℃时,空调的负荷率为1;当室外温度为16℃时,空调负荷率为0.空调负荷率计算公式:一1'x(￡)=X(35)(2)式中:X(t)对应于t温度下空调器的负荷率,由此可见X(35)=1.因此,根据对应于负荷率X(t)的q(t)和e(t),季节能效比的计算公式可转化为下面的形式:n∑Q(t)SEER=一∑E(t,)i=1∑EEER∑q(t)×h(t)一i=1∑e(t)×h(￡)i=1(3)式中:q(t)为在第i个温度区空调器每小时所提供的冷量(W);e(t)为在第i个温度区空调器每小时所消耗的能量(W);h(t)为第i个温度区所持续的小时数(h);EER(t)为对应的负荷率X(t).根据上海的气候参数(见表1),可得到上海地区变频集中式中央空调器的季节能效比.变频集中式空调器的能耗率不仅随着机组的负荷率变化,而且当室外温度变化时,同一负荷率下机组的能耗率也有所不同,其能效比EER(￡)也会受到机组容量大小的影响.这里选取1台16hp的变频空调器室外机进行研究,查样本可知其额定工况下的制冷量为45.0kW,耗电量为14.2kW.本文中空调系统能耗采用温频法(BIN)进行计算.表1上海地区全年一班制(8:OO～18:00)BIN参数(2℃)根据表1和表2由季节能效比的公式计算得:SEER=4.38.选取1台某厂家生产的变频集中空调器进行研究.该机为冷暖两用型,制冷量为135kW,制热量为150kW.则该空调器的单位冷量能耗为:P额定出力/SEER一135P额定出力135×4.38=0.228kW/kW(4)考虑到变频集中空调受管长限制,并且随着管长的增加会产生衰减,因此对于上述分析得出的单位冷量能耗还需进行修正.为便于分析,这里不考虑落差问题,按连接室内外机的管子的长度进行计算.第2期黎洪等:VRV集中空调与区域供冷单位冷量能耗的比较研究图1区域供冷系统示意图当量长度=丛塑需盟按当量长度确定室外机制冷量的修正系数,可得到不同管道当量长度下变频集中空调系统的单位冷量能耗.表3不同管道当量长度下变频集中式空调系统的单位冷量能耗2区域供冷系统的单位冷量能耗区域供冷的能耗主要来自制冷机及水系统].供冷示意见图1.冷冻水的二级泵系统中采用变频技术控制水泵运转以实现空调二次水系统的节能.它由一次水系统及二次水系统组成:一次水系统主要包括制冷机冷却水,一级冷冻水泵及分集水器;二次水系统主要包括二级冷冻水泵,末端设备及分集水器.二次水系统一般由2个以上环路组成,每个环路由一组二级泵供水.下面针对区域制冷系统在整个供冷季节内,制冷机组运行能耗,冷却水系统,一次泵的运行能耗,二次水系统能耗及管道冷量损失一一进行计算].2.1区域供冷系统的制冷机组运行能耗制冷机组的运行能耗主要由所需的冷负荷和机组的综合部分负荷效率决定.根据表4中上海的气候参数,以某台大型离心机组为例,通过计算机组的综合部分负荷性能参数(PL)以及能耗计算BIN参数法,可得出制冷机组的运行能耗. 由表4可知整个制冷机的总制冷量为:W总制冷量5050208.4kW?h根据文献[10]得到的上海地区综合部分负荷效率(PL为6.514,可以得出制冷机组在供冷季节期间的运行能耗为:W1=IPI=.?(5).V7752853kWh2.2冷却水系统的能耗通过冷却塔的冷却水流量L(m./s)为:L4.1868×994×(37—32)0.33(6)式中:Q为冷却塔排走的热量(kw),取制冷机负荷的1.3倍;C为水的比热容(kJ/(kg?℃)),常温时取4.1868kJ/(kg?℃);P为冷却水的密度(kg/ m.),取水温为冷却水进出口的平均温度34.5℃时的密度;￡和￡分别冷却水进,出口温度(℃),分别取32℃和37℃.选择开放式冷却塔2台,型号为SKB-IOOOR,单台冷却塔性能参数如下:极限循环水量651m3/h,压力损失35.6kPa,配置轴流送风机4台,单台功率为7.5kW.表4区域供冷系统在供冷季节提供的制冷量BIN参数/℃16小时数/h开启台数/台系统理论负荷率/当量满负荷小时数/h总当量小时数/h制冷量/(kW?h) 1722202352822452312722711697014OO1122233330.010.521.131.642.152.663.273.784.294.71O0 0049.689.1103.2121.5171.9199.7142.366;314957.575050208.4制冷与空调第8卷冷却水循环管路,由于管径没有沿程变化,可认为是一个计算管段,按水流速推荐值选用DNSO0 的管道,开式系统.管道内水流速(m/s)为:V=4Q一4×1186.23600rrD.3600×3.14×0.502=1.67(7)查水管路计算图可知,单位比摩阻为75Pa/In,取冷却水管长为60In,局部阻力与沿程阻力损失之比为1.5,则:沿程阻力损失(kPa):hf=75×60=4.5局部阻力损失(kPa):h=1.5×4.5=6.8查样本可知:冷凝器阻力为114.1kPa,水处理设备阻力为15kPa.冷却水泵所需扬程:H=4.5kPa+6.8kPa+114.1kPa+15kPa+35.6kPa=176kPa=17.9InH2O.选用水泵,流量和扬程皆考虑10的余量,流量(m/h)为1.1×593.1=652.4,扬程(m)为1.1×17.9=19.7,则D一』DgQH一994×9.807×652.4×19.7一1000叩一1000×3600×0.85=40.9kW选择型号为TP250—27o/4的冷却水泵3台,2 用1备,单台扬程为27In,电机功率为45.0kw.则冷却水系统的能耗(kW)为:t2=P冷却塔+P冷却水泵=4×7.5+2×45=120由此可知冷却水系统在供冷季期间的运行能耗(kW?h)为:W2=叫2×h=120×957.57=114908.0(8)2.3一次泵冷冻水系统能耗一次泵按照定流量计算,查冷机样本可知冷冻水流量为252L/s(907.2In/h),按水流速推荐值选择公称直径为DN350的冷冻水管管径.其冷冻水流速(m/s)为:,一4Q一4×907.2'3600rrD3600×3.14×0.3570=2.52查水管路计算图可得比摩阻为152Pa/m,取一次环路冷冻水管长为80In,则管路的沿程阻力12.16kPa;取局部阻力与沿程阻力的比值为1.5, 则整个管路的阻力损失为0.4kPa;分集水器的阻力损失取40kPa,蒸发器侧压力降为121.5kPa.则冷冻水泵的扬程为19.6mH.O.选用水泵,流量和扬程皆考虑10%的余量,则选用水泵的参数:流量(In/h):1.1×907.2=997.9扬程(InH2o):1.1×19.6=21.6则冷冻水泵的功率(kW)可表示为:D一gQH一994×9.087×997.9×21.6r一次泵一一———丁叉石石石_百—一=69.1选择型号为TP250—37o/4的冷却水泵2台,1用1备,单台扬程为27In,电机功率为75kw,则一次泵冷冻水系统的能耗叫=75kW.在一次泵定流量的区域供冷系统中,一次泵流量保持不变,能耗亦不变.通过计算可知机组总运行小时数为1789h,所以一次泵在供冷季期间的运行能耗(kW?h)为:W3=叫3×h=120×1789=134175.0(9)2.4二次泵冷冻水系统能耗任取支路冷冻水流量为302.4In/h,按水流速推荐值选择公称直径为DN200的冷冻水管管径.其冷冻水流速(m/s)为:T,一4Q一4×302.43600rrD3600×3.14×0.207=2.5查水管路计算图可得比摩阻为300Pa/m,记二次环路中供水管长为L,不再考虑随沿程管径变化比摩阻的变化,统一按此定值计算,则管路的沿程阻力(kPa)为:HF=0.3×2L=0.6L取局部阻力与沿程阻力的比值为0.4,则整个管路的阻力损失(kPa)为:H=Hf+Hd=(1+0.4)×0.6L=0.84L分集水器阻力损失取40kPa.水系统为枝状环路,为解决系统平衡,在各回水支干管或支管上安装动态流量平衡阀(压降取40kPa),二通阀压降取30kPa,末端装置压差控制在20kPa以内,末端阻力在45～50kPa之间.则冷冻水泵的扬程(InH2o)为:H.=Hf+Hd+H=0.84L+40+40+30+18=128+0.84L(kPa)=13.05+0.0856L选用水泵,流量和扬程皆考虑10的余量,则选用水泵的参数为:流量(In/h):1.1×302.4=332.6扬程(mH2o):1.1×(13.05+0.0856L)=14.36+0.09422r第2期黎洪等:VRV集中空调与区域供冷单位冷量能耗的比较研究则该冷冻水泵的额定功率(kW)可表示为:P:.pgQH.1O00rl一999.8×9.807×332.6×(14.36+0.09422L)一—————T———一=15.304+0.1004L假设房间冷负荷与室外空气温度成线性关系以及二次变频泵输送的冷冻水流量随冷负荷的增减作一致变化.根据前面计算变频集中式空调系统季节能效比的方法,计算供冷季节二次变频泵的能耗.同样,假设末端用户室内温度保持26℃不变,不过与计算变频集中式空调系统季节能效比不同的是,变频泵的最低频率一般不低于30Hz.通常情况下,只有当室外干球温度高于20℃时,制冷机组才开始供冷,二次变频泵才开始运转;当室外温度高于35℃时,空调器处于满负荷状态,二次变频泵处于额定工况运行(见表5).根据这2点数据,可以进行线性插值,确定不同温区的负荷率及二次变频泵耗功率.二次变频泵的调节范围为单台的最低频率到3台泵的额定频率之间.空调冷冻水泵变频运行的能耗既不与流量的三次方成正比,也不与流量的一次方成正比,而是处于二者之间的依赖于管路阻力分布特性(与空调负荷及空调用户的位置有关)的一个量值.根据王寒栋[9的相关研究,在这里取修正系数为1.15,则在整个供冷季二次变频泵所消耗的能量(kw?h)为: Wp=1.15×(3O025.423+196.998L)=34529.236+226.548L(10)结合式(5),(8)～(10),当1台制冷机运行时,区域供冷系统在整个供冷季节的能耗(kw?h)为:W总=W1+V2+V3+Vp=1058897.536+226.548L(11)2.5冷冻水管管道输送冷量损失损失计算方法,管道温升因子:△=(e一1)△i=忌(ti一t.)(12)z=瓦鲁(13)其中,d,d:和d,分别为管道内径,外径及保温层外表面直径(m);t.为管道保温层外表面温度(周围土壤)CC);ti为流体进入管道温度(℃);t.为流体流出管道温度(℃);』D为管道内流体的平均密度(kg/m3);C为水的比热容(kJ/(kg?℃));和:分别为保温材料和管道材料的导热系数(W/ (m?℃)).输送冷冻水至末端泵中流体的管道能量损失的计算.冷冻水供水温度取7℃,引起的误差已很小,其余各参数取值分别为:d=0.207rrl,d2=0.219rrl,取保温材料的厚度为45mm,测d3=0.309rrl,A=7c/4=0.0036m,取1=0.05w/(rrl?℃);2=45w/(rrl?℃);ti=7℃,t.=20.6℃,C=4.1868kJ/(kg?℃),』D=1000kg/m3,=2.5m/s,代入(12)和(13)式,可得:△=(一1)△=13.6×(e2?一一1)当单台变频泵在额定转速下运行时,此沿程能量损失为:△W.QAt::Q:璺垒璺:鱼:竺::::=3600=4783.000×(e2?590L一1)由末端泵输送机组时产生的管道能量损失,冷冻水回水温度取12℃.可类似得,△W=3023.335×(e?一1)将这2部分能耗损失加起来,则单台变频泵额定工况下运行时,流体输送引起的能量损失为:△W单=△W.+△W=7806.335×(e2?5910L一1)利用张思柱伽提出的区域供冷输送管道能量Aw=21725030.31×(e:?一1)(14)表5二次变频泵变频能耗分析表?84?制冷与空调第8卷小时数/h1722202352822452312722711697014开息台数台00112223333实际系统负荷率/0.00.063.394.863.278.994.873.784.294.71O0.0当量满负荷小时数/h14926731036551659942719942总当量小时数/h2873变频总能耗/kW21725030.31X(e"IO"L一1)故该区域供冷系统提供的单位冷量能耗:负荷侧单位冷量能耗=供冷季节区域供冷系统的总能耗量/(供冷季节区域供冷系统所提供的总冷量一通过冷冻水管道损失的总冷量)wDls—I!:Q曼璺璺Z:曼鱼±鱼曼:曼鱼Z生P额定功率h一△W26775238.71—21725030.31X(e2.59x0一1) 3变频集中空调与区域供冷系统单位冷量能耗的比较分析根据式(4)和(15),可以对这2种制冷技术的单位冷量能耗进行比较.在某条件下,如果区域供冷比变频集中供冷更为节能,那么下式成立:wDls≤wvRv对上式进行求解,对于区域供冷系统,当其供水管道长度分别达到382m,657m和962m时,单位冷量能耗分别为0.228,0.240和0.253.因此可以认为,当变频集中空调系统的管道当量长度小于8m时(此种建筑物常见于小别墅,居民楼等较小的场合),若采用区域供冷系统进行供冷,建议用户与制冷站的距离不超过382m.否则,则采用变频集中空调系统.当变频集中式空调系统室内外机连接管道的当量长度小于50m时,在设计区域供冷系统时,推荐冷站到该用户的供冷距离不超过657m,此类建筑比较常见,在一些中型建筑中均适用.对于当量长度在100m以内的变频集中空调系统,在一些大型建筑包括写字楼,医院,会所,大型公共建筑中应用较多,其实这已达到变频集中空调系统的供冷极限,超过此当量长度,变频集中空调系统与分体空调相比在能耗方面不存在优势;而采用变频集中空调方案的初投资则远远高于分体式空调.综合考虑,用户会优先选用分体式空调,此时区域供冷系统的供冷半径需严格控制在962m以内.4结论1)变频集中空调的管道当量长度不超过8m,50m和100m时,单位冷量能耗分别约为0.228,0.240和0.253;2)得到区域供冷系统单位冷量能耗随管道长度变化的表达式,可近似认为单位冷量能耗与管(15)道长度成正比;3)当变频集中空调系统的管道当量长度小于8m时,如果该用户距离制冷站小于382m,那么采用区域供冷技术更节能;当管道的当量长度小于50m(大于8m)时,制冷站与该用户的供冷距离超过657m,则采用变频机组更节能;对于当量长度在100m以内(大于50m)时,采用区域供冷系统时应将供冷半径控制在962m以内.参考文献[1]龙惟定.建筑节能与建筑能效管理.北京:中国建筑工业出版社,2002.[2]YCPark,YCKim,MMin.Performanceanalysisona multi—typeinveteraircondiitoner.EnergyConver—sionandManagement,2001,42(10):1607～1621.[33杜敬三,付林,江亿.区域供冷最佳面积探讨.暖通空调,2003,(6):112-113.[43刘圣春,马一太.变频型房间空调器区域性季节能效比的研究.制冷,2005,(2):47—50.[53薛卫华,陈沛霖,刘传聚,变频控制热泵式VRV空调机组运行特性与节能性能实验研究.节能技术,2003, (3):3—5.1-63刘金平,杜艳国,陈志勤.区域供冷系统中冷冻水输送管线的优化设计.华南理工大学,2004,(10):32—35.[7]陈晓,张国强,文进希.区域供冷系统中制冷机系统的优化配置探讨.流体机械,2003,(6):55—61.[83董宝春,刘传聚,刘东.一次和二次泵变流量系统能耗分析.暖通空调,2005,(5):82—85.[9]李苏沈.冷水机组综合部分负荷性能指标与能耗计算.暖通空调,2005,(11):80—8.[1O]王寒栋.空调冷冻水泵变频能耗特性的研究.节能, 2003,(12):10—12.[11]张思柱.上海某区域供冷系统运行方案研究.上海:同济大学,2000.。
变水量与变风量的中央空调节能控制策略发表时间：2017-12-12T10:40:57.583Z 来源：《基层建设》2017年第26期作者：吴晓平[导读] 摘要：对空调能耗的组成分析, 指出空调系统辅助设备的能耗在空调节能中占有重要地位,设计了一种能够实现变水量、变风量控制的中央空调节能控制系统。
苏州大学附属儿童医院 215025摘要：对空调能耗的组成分析, 指出空调系统辅助设备的能耗在空调节能中占有重要地位,设计了一种能够实现变水量、变风量控制的中央空调节能控制系统。
该系统利用变压变频技术，开发了基于西门子大中功率变频器的冷冻水、冷却水变水量节能子系统，与基于通用小功率变频器的风机盘管变风量节能子系统。
经现场测试分析，结果证实此系统具有良好的空调节能效益和房间温度控制效果，圆满达到设计目标; 此方案可以加以推广，积极推进节能降耗的宏伟目标。
本文经测试分析，结果证实系统具有良好的空调节能效益和房间温度控制效果，圆满达到设计目标。
关键词：变水量；变风量；中央空调；节能目前随着经济社会发展，对资源的掠夺越来越严重，致使社会资源处于紧张状态，为了促进经济社会的可持续发展，要求社会各行业发展都必须朝着节约资源保护环境的目标。
建筑行业随着国民经济的发展也相应地获得了发展，建筑能源用量日益加大，在全国总能源用量中据不完全统计就占了大约11.7%，其中特别是，在建筑能源中总用量中空调的能源用量就占了大约50% 左右，而商城和综合大楼对空调的用量巨大，其空调的能源用量要占空调能源用量的60% 以上。
因此，对如何提高空调系统的节能性进行研究，对促进建筑行业的可持续发展和保障国民经济的平稳运行都具有理论和现实意义。
一、中央空调节能控制方案目前，专家和学者广泛研究的中央空调节能控制方案，可以归为两大类[5]：一是，制冷机组内部的节能，主要从中央空调制冷机组的结构设计和结构优化上考虑。
二是，中央空调系统的节能，由于中央空调主要外部设备是风机、水泵，所以节能的最佳方法就是采用变频节能。
空调水系统变流量节能控制前言近年来，环境保护和能源消耗已成为全球重要的议题，各行各业都在积极采取节能减排的措施。
空调系统作为大型建筑物的重要能耗设备之一，已经成为节能减排的重点关注对象。
通过对空调水系统变流量节能控制的研究，可以有效降低能耗，减少环境影响。
空调水系统空调水系统是指空调主机、冷却塔、水泵、水箱、水管及阀门等构成的闭合水路系统。
它通过水作为热载体，将室内的热量通过主机传入水中，然后经过水泵推动水流到冷却塔中降低温度，最后再次流回主机，循环往复。
空调水系统的水循环流量大小对热交换器的散热效率和整个系统的能耗有很大的影响。
变流量节能控制传统的空调水系统通常采用恒流量水泵来控制系统的水流量，这种方案的问题是没有考虑系统的实际工况，将增加许多不必要的能耗。
而变流量配水泵采用变频器对水泵电机的转速进行调节，根据系统的实际负荷情况来调节水的流量，可以实现最大程度的节能。
通过控制水泵的输出功率和水流量，将能耗控制在最低水平，达到节能的效果。
节能效果空调水系统采用变流量配水泵后，能够实现节能效果的显著提升。
根据实际的环境条件和设备情况，采用变流量节能控制技术后，系统能耗可以减少20%以上，同时系统的维护成本也随之降低。
除了能够节约能源，这种节能控制技术还能够降低系统的污染排放量，一定程度上减少环境污染的影响。
空调水系统变流量节能控制技术是一种有效降低能耗、减少环境影响的技术。
它通过控制水泵的流量大小，使得系统能源利用率得到最大化的提升，因而节能效果显著。
在实践中，各行各业应当积极采用此类技术，为环境保护和能源消耗做出自己的贡献。
空调水系统变流量节能控制【摘要】空调水系统变流量节能控制是当前暖通工程研究的热点也是建设资源节约型社会的要求，本文首先对空调水系统的变流量设计的原理和方法做了简单的介绍，然后说明了影响水泵变频调速范围的因素，最后提出了节能控制的措施。
【关键词】空调水系统变流量节能控制随着人们节能意识的加强，空调水系统变流量节能控制技术在工程(特别是在一次泵系统)中得到了大量的应用，其节能效果得到了广大专业人士的认同，本文对空调水系统变流量节能控制做了进一步的探究。
一、空调水系统的变流量设计原理与方法关于空调水系统的变流量设计，近来在节能要求的驱动下其应用日益广泛，实现的方法也多种多样。
其基本的判断都是认为在以水为冷(热)传递媒介的空调系统中，其水的循环输送能量占整个空调能耗的比重较大，节省了输送能量也即节省了空调能耗，对此行家们都有共识，所不同的是采用什么样的原理、什么样的方法和什么样的设备才能实现最大限度的节能，方式方法不同结果可能很不一样。
因此本文推荐采用二级或三级分布式动力设备布置模式和脉动控制模式相结合的方法，并就这一方式进行分析，认为这应是一种既在理论上成立，又在设备的实现上可行的一种设计方法，主要包含有二种思想，第一，控制模式，第二设备布置模式。
分布动力与脉动变流量系统设计的基本节能理念与方法：1）尽可能降低系统的总阻力，包括机器阻力、阀门管件阻力（动态，静态）、末端盘管的阻力。
2）以供回水温度差作为变流量控制调节的依据。
3）将总供水泵，管道加压泵和末端空调机的开关控制三级设计作为一个完整可靠的分布式动力变流量系统的必须。
4）不设旁流、旁通管路。
当然对于保证冷水机组最小流量的旁通，水系统净化用旁通净化器等功能用途另当别论。
5）采用变流量管道加压泵（或称三次泵）这种有源变动力方式代替固定或变阻力的无源无动力调节阀件。
理论上说在各个支管环路上都装上变流量管道加压泵，具有最好的节能性与平衡性，究竟设多少？在何处设置？需要进行经济比较后决定。
空调水系统变流量节能控制研究发布时间：2022-09-28T02:29:25.469Z 来源：《建筑创作》2022年3月5期作者：吴百灵[导读] 用电负荷是目前应用空调过程中需要重点考虑的内容，不仅会给电能供应带来一定的压力，还会造成能源的浪费。
吴百灵中国电子系统工程第四建设有限公司，河北省石家庄市 050000摘要：用电负荷是目前应用空调过程中需要重点考虑的内容，不仅会给电能供应带来一定的压力，还会造成能源的浪费。
在节能减排、绿色发展观念的影响下，降低空调能耗已经成为空调系统运行和研发的主要目标之一，实现空调谁系统变流量的节能控制，能够对降低空调能耗起到一定的效果。
本文以空调水系统为主要研究对象，在对空调水系统的自动控制原理进行研究之后，着重分析了空调水系统变流量节能控制的主要措施，希望能够为空调水系统的优化研发提供借鉴的经验。
关键词：空调水系统；节能控制；空调系统前言：定水量系统是建筑当中集中空调水系统运行的主要方式之一，在空调整体呈现出高能耗的背景下，定水量系统运行中存在的大流量小温差问题，是导致空调水系统浪费能源的主要原因。
加强空调水系统变流量的节能控制，是缓解电能供应和能源紧张问题的有效措施。
一、空调水系统的自动控制原理空调水系统一般是以压差或温差的方式来实现自动控制功能的。
压差控制主要是指在整体系统的框架下，依据系统各个支路末端的室内温度变化来控制调节阀，让两侧形成压差变化，由差压变送器将压差信号转换为标准电流信号。
将得到的标准电流信号和事先的设定值输入到比较元件当中，由元件输出偏差信号，再由控制器对输出的偏差信号进行处理，依据最后输出的控制信号来实现对变频器的有效控制。
由于变频器主要作用于水泵转速的控制和调整，因而能够通过对变频器的有效控制来改变水泵转速，让系统各个支路末端的压差回到最初的设定值[1]。
这种压差控制的方式虽然能够满足空调水系统的自动控制要求，但很难被应用到支路较多的系统当中，影响对系统支路运行情况的判定标准，因而具有一定的限制。
空调水系统变流量节能控制【摘要】阀位的控制以及变流量控制实验平台的设计是该文章的主要研究方向。
该控制法之所以被认为是一种节能性能好，切易于实现广泛化的主要原因是将其与其他方法进行了对比分析，。
【关键词】空调水系统，变流量，节能控制，实验研究中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：一.前言为了能够降低空调在运行过程中的能量消耗，提高对于能量的利用率，因此对空调进行变流量控制是必不可少的。
这一课题已经成为了全球性的课题，推广出节能性能优越的新型方法一直是众多专业人士的最终目标。
二、控制策略分析通过不断的实验研究发现：要达到理想的三次幂效果，需要管网阻力系数s不发生改变，这个时候节能效果也是最佳的。
例如在温差控制下末端如果不增设调节阀的情况下，节能效果会较好。
在一定范围内阻力系数s与节能效果呈现出负相关的关系。
调节阀是引发中央空调系统中阻力变化因素的主要因素，调节阀开度减小时，系统阻力系数s值增大；反之亦然。
因而只有保证调节阀的整体开度增大，才能使负荷时的系统阻力系数达到最小。
我们也可以认为调节阀的开度是影响变流量控制的主要因素。
阀位控制法顾名思义就是通过阀位的控制来达到预期的效果，该种方法是通过降低空调水系统阻力系数，以寻求最大程度上节能。
如果想了解下这种控制方法，我们可以来看看下面的简化空调水系统。
假设存在某一中央空调系统 (见图1)，含有n个空调用户，每个用户支路设置电动调节阀。
用户按实际需要设定期望温度 t 后，将该期望值与室内实际温度 t比较，得出它们之间的温差△t。
由温差△t与电动调节阀开度变化△v之间的关系△v =f(△t)得到电动调节阀的开度变化△v，并由电动调节阀上一时刻的开度值v0，最终得到电动调节阀的当前开度v=v0+△v。
管内介质流量会随着电动调节阀开度的变化而变化，从而可以将系统给予用户的冷热量进行优化调整，最终得到我们预期的温度。
在这个时候我们也可以得到电动调节阀反馈的阀位信息。
中央空调冷冻水一\二次定变流量节能控制逻辑和策略摘要：随着我国高层建筑及智能化大楼的大楼涌现，中央空调系统的应用也得到了飞速的发展，而中央空调系统的能耗约占建筑总能耗的60%以上，因此中央空调系统的节能降耗也引起人们的关注。
本文在分析中央空调冷冻水一、二次定变流量节能控制的基础上，研究了其控制逻辑和策略。
关键词：中央空调；变流量；逻辑；策略一．中央空调水系统二次泵变频节能基本原理空调水泵变频控制装置的变频控制理论基础是：伯努力方程在空调系统中的应用，即水泵的扬程只需克服系统的沿程水头损失和末端局部水头损失之总和。
通俗地讲就是量体裁衣，只是提供系统需要的，而不是多余的，没有提供多余的就是节约了能量。
其变频控制技术的目标和理念是：在满足系统负荷需求下，采用变流量和变扬程的控制，并在控制系统中内嵌水泵、变频器和马达的参数曲线，以最节能的方式也就是最高效率原则来判断和控制水泵启停的台数，达到最佳节能效果。
而非简单的以水泵的流量或水泵效率范围作为水泵的启停依据。
例如：图A-1上述计算显示，开2 台水泵操作同样能满足系统负荷，但比开1 台水泵要节能75%。
内在原因是扬程需求在起作用，空调水系统是变压变流量，当流量减低时，流速也降低，且流速和扬程是平方关系，即当负荷是50%时，扬程仅需原来的25%，节能是很巨大的。
而开1 台水泵就要提供100％的扬程，75％的扬程就是多余的，也就是浪费的。
所以在空调水泵变频系统中，在满足负荷的情况下，唯有尽可能降低水泵的扬程，才是安全的和真正节能的。
图A-3 所示为一个标准的二次泵变频节能系统，水泵变频控制器通过接受末端环路的压差信号对变频器发出指令从而完成变频控制。
空调水泵变频控制器以综合最高效率原则来节能的,前提也是要满足工艺的要求即满足末端负荷的需要。
压力信号在水中的传播速度比温度快得多的多，所以可以及时反映负荷的变化，达到既满足末端负荷的需要，又达到节能的目的。
当系统负荷减少，即部分空调末端关闭时，压差信号偏离设定值（变大），则控制器向变频器发出指令，水泵降低频率运行，直到压差信号恢复为设定值，反之亦然。
一.冷水系统描述：冷水机组：CH1-CH6（6台）冷冻泵：CHP1-CHP6a（7台）冷却泵：CWP1-CWP7（7台）冷却塔：8组（16台）在系统中冷水机组CH1至CH5与冷冻泵CHP1-CHP5、冷却泵CWP1-CWP6为串联，即其中任意一台冷机可对应冷冻泵CHP1-CHP5和冷却泵CWP1-CWP6其中的任意一台，任意一台冷机可对应冷却塔CT2-CT8号7组中任意的一组冷却塔，当某一套机组中的任意设备出现故障，则此套设备均停止运行，系统将自动启动另一套运行时间相对较少的无故障设备。
另外系统中在过渡季节时优先启动主机CH6，CH6单独对应冷冻泵CHP6与CHP6a（备用）和冷却泵CWP7以及CT1号组冷却塔。
1.系统停止：当系统启停被置为Inactive时,设备启动台数Number为0，系统处于停止状态。
2.启停状态：当系统启停被置为active，设备启动台数Number为1，启动冷冻站系统。
系统会优先启动一台最小时间运行的机组。
当把系统启停置为Inactive，停止冷冻站系统，所有设备停止运行。
冷冻站的启动顺序为：•打开冷冻（冷却）水隔离阀、打开最小时间运行且无故障的冷却塔蝶阀（其中如果开启的主机为CH6，则打开CT1的蝶阀）->状态返回后延时5秒，启动冷冻水泵->状态返回延时30秒，启动冷却水泵->状态返回后延时10分钟，启动冷水机组•冷冻站的停止顺序为：•停止冷水主机->延时60秒后停止冷却塔风扇，停止冷却水泵->延时30分钟后关闭冷冻水泵->延时32分钟后停止隔离阀3.计算设备可用的最大值:当设备发生故障时，该设备不可用。
设备的可用最大值要与设备可用的数量相等。
（1）运行加载UP:当下列条件同时发生时，Number上升标志ＵＰ被置为ON：•当主机平均电流百分比负载大于90%，并且主机加载温度设定值UP-TSP（9.0℃）低于冷冻水总出水温度(持续20分钟）•设备可启动台数Number小于设备可启动最大值当UP 被置为ON，在目前的Number基础上增加1台冷水机组，相应的水泵增加一台（根据现在实际情况调整）。
