空调水系统变流量节能控制_续1_水流量变化对空调系统运行的影响
- 格式：pdf
- 大小：55.77 KB
- 文档页数：4
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
·62 ·
设计参考 暖通空调 HV &A C 2004 年第 34 卷第 7 期
54. 2
从表 1 可以看出 ,此类空调房间的新风负荷在 总负荷中占有很大比例 (50 %以上) 。由于这些房 间主要在晚上使用 ,室外气象条件的影响更不能忽 略。
3. 2 温差控制对空调系统运行的影响 3. 2. 1 温差控制对位于高层建筑 2～4 层的餐厅 、 歌舞厅等场所的空调系统供冷量的影响
该环路附加阻力Δ px =Δ p2x - Δ p2 = 3. 6 kPa 3. 2. 1. 2 变流量运行时 CD 环路能向空调房间提
供的冷量 :当空调系统负荷为设计负荷的 70 %时 ,
空调系统要求提供的总水量 Q = 0. 7 Q0 ,水泵转
速 n = 0. 7 n0 ( n0 为设计工况下水泵转速) 。
事设计 、管理的专业技术人员而言 ,他们更关心水
系统变流量运行对空调系统运行可能产生的影响 ,
本文结合实例对其进行分析 ,以便这项投资少 、见
效快的节能技术能得到推广应用 。
1 水流量变化对末端装置 (表冷器) 运行的影响
以某种型号的表冷器为例 ,其传热系数可用下
式表示[2 ] :
K=
34. 3
1
如表 1 所示 。
表 1 餐厅 、歌舞厅冷负荷估算指标
W/ m2
建筑 人体 照明 新风 总负荷 与室外气温有关的负荷 负荷 负荷 负荷 负荷 占总负荷的百分数/ %
中餐厅 35 116 20 190 360
62. 5
健身房 35 87 20 130 272
60. 6
舞 厅 20 97 20 119 256
冷需要 ,又可以最大限度实现水泵节能 。
4 压差控制法的节能分析
某一高层建筑 ,根据设计计算机房部分 (包括 冷水机组) 水系统阻力Δp1 = 14 kPa ,其余部分管 路系统阻力 Δp2 = 16 kPa 。水系统总阻力 Δp = Δ p1 + Δ p2 = 30 kPa , 水 泵 压 头 H0 = 1. 1Δ p =
运行 ,把冷水泵的最小转速设定为 n′m≥in0. 7 n0 。 b) 分时段控制 。在餐厅 、娱乐等场所的营业
时段 , 如 11 : 30 —14 : 00 , 17 : 30 —20 : 00 , 20 : 30 —
24 : 00 , 设 定 水 泵 的 最 小 转 速 n′min ≥ ( 0. 7 ～ 0. 75) × n0 ,在其余时段仍按保持温差Δt = 5 ℃控 制 ,并设定水泵的最小转速 n″min ≥0. 5 n0 。
95 %设计负荷的冷量 ,水泵能耗 N′= 0. 42 N 0 。 当 n = 0. 80 n0 时 , Q′2= 0. 95 Q2 , 可 以 提 供
98 %设计负荷的冷量 ,水泵能耗 N′= 0. 512 N0 。 3. 2. 2 温差控制变流量运行的控制策略
a) 为了满足特殊场所的需要 ,保证系统稳定
暖通空调 HV &A C 2004 年第 34 卷第 7 期 设计参考
·61 ·
上述计算说明水流量变化对表冷器传热的影 响很小 。
图 1 是根据某公司风机盘管样本上的数据绘
图 1 风机盘管供冷量随水流量的变化曲线
制的风机盘管供冷量随水流量的变化曲线 。从图 中可以看出 ,盘管负荷为 80 %时 ,所需水量为设计 水量的 58 % ;盘管冷负荷为 60 %时 ,所需水量为设 计水量的 34 % 。从这些数据可以看出 ,水系统进 行变流量运行对末端装置的供冷量不会产生不利 影响 ,而且可以说是有利的 。 2 水系统变流量运行的控制模式
(Δ p1 +Δ p3) = 33 kPa 。
3. 2. 1. 1 为满足各环路阻力平衡 ,应在 CD 环路附
加阻力Δpx (如采用平衡阀) 。根据文献[4 ] :
Δp3 - Δp2 Δp3
≤15 %
(2)
所以修正后 CD 环路的阻力
Δ p2x ≥0. 85 Δp3 = 0. 85 ×16 kPa = 13. 6 kPa
Ke yw or ds air conditioni ng , wate r syste m , va ria ble f low , e ne rgy savi ng
★ Hunan University , Changs ha , China
① 笔者在文献[ 1 ]中分析了一级泵水系统实现变
流量运行的可能性及其节能效果 。但是对广大从
H0
= 0. 625
eff e c t of w a t e r fl o w v a ri a ti o n o n o p e r a ti o n of a ir c o n diti o ni n g s yst e ms
By Sun Yijian ★
A bs t r a c t A nalyses t he eff ects of va ria ble f low op e ration of p ri ma ry p ump wate r syste ms base d on t he te mp e rat ure diff e re nce cont r ol met hod on t he op e ration of air conditioni ng syste ms . Mai nt ai ns t hat va ria ble wate r f low op e ration has no a dve rse eff ect on wate r c hille rs a nd te r mi nal devices . Prese nts t he cor resp ondi ng cont r ol st rategy accor di ng t o t he application occasion of t he syste ms .
此时水泵压头 H′=
n2 n0 H0 = 16. 17 kPa ,
DM N C 环 路 ( 机 房 ) 水 阻 力 Δp′1=
Q Q0
2
Δp1 =
6. 86 kPa , CD 环路两端的压差 (即该环路实际运
行阻力)Δ p′2= 16. 17 kPa - 6. 86 kPa = 9. 31 kPa 。
空调水系统变流量运行的控制模式主要有温 差控制法和压差控制法两种 ,其控制原理图见图 2 ,3 。温差控制法是指保持供水温度为 7 ℃,供回
图 2 温差控制水泵变转速原理
水温差Δt 为 5 ℃。当负荷下降时 ,如流量保持不 变 ,则回水温度下降 ,Δt 相应变小 ,要保持 Δt 不 变 ,可通过控制温差控制器 、变频器来降低水泵转 速 、减少水流量 ,此时水泵能耗以转速三次方的关 系递减 。压差控制法是指在供 、回水总管间设压差 控制器 ,在运行过程中不管负荷如何变化 ,供 、回水 总管间压差保持不变 ,末端装置的流量完全由电动 二通阀控制 。
v
0. g
787
+ ξ1. 03
+
207
1 w 0.
8
式中 K ———传热系数 , W/ (m2 ·℃) ;
-1
(1)
v g ———表冷器迎面风速 , m/ s;
w ———通过表冷器的水流速 , m/ s;
ξ———析湿因数 。 根据设计计算 , v g = 2. 5 m/ s , w = 1. 2 m/ s , ξ = 1. 2 。由式 (1) 可以求得 ,在设计工况下传热系 数 K0 = 55. 48 W/ (m2 ·℃) 。 当 v g 不变 ,水流量为设计流量的 80 % 时 ,水 流速 w′= 1. 2 m/ s ×0. 8 = 0. 96 m/ s。由式 (1) 可 求得 K′= 52. 65 W/ (m2 ·℃) , K′/ K0 = 94. 9 % ; 当水流量为 70 % 时 ,水流速 w″= 1. 2 m/ s ×0. 7 = 0. 84 m/ s , K″ = 51. 1 W/ (m2 · ℃) , K″/ K0 = 92. 1 % 。
式中 Q′———部分负荷下系统水流量 , m3/ s;
H′———部分负荷下水泵压头 , kPa ; η′———部分负荷下水泵运行效率 。
查水泵样本可知 , 在设计工况下 η0 = 78 % 。
工作点改变后 η′= 67 % ,则 η′/ η0 = 0. 85 。则
N′= 0. 7
Q0 ×0. 76 0. 85 η0
图 4 是一个常 见的 空 调 水 系 统 实
例 。根据设计计算 , 环路 DMNC 的 阻 力Δp1 = 14 kPa (包 括冷水机组阻力) ,2 ～4 层中某一水环 路 ( CD) 的阻力Δ p2 = 10 kPa ,最不利环 路 ( CJ KD ) 的 阻 力 Δ p3 = 16 kPa ,水泵 压 头 H0 = 1. 1 × 图 4 某高层建筑空调水系统示意图
·60 ·
暖通空调 HV &A C 2004 年第 34 卷第 7 期
设计参考 空调水系统变流量节能控制(续 1) :
水流量变化对空调系统 运行的影响
湖南大学 孙一坚 ☆
摘要 分析了一级泵水系统采用温差控制法实现变流量运行对空调系统运行的影响 。认 为变流量运行不会对冷水机组和末端装置产生影响 。根据变流量系统使用场合的不同 ,提出 了相应的控制策略 。
关键词 空调 水系统 变流量 节能
V a ri a bl e w a t e r fl o w c o ntr ol i n a ir c o n diti o ni n g s yst e ms f or e n e r g y effi c i e n c y ( c o nti n u e d o n e ) :
