冷卻水、冷凍水系統(tǒng)

1、一、前言作為建筑內(nèi)部重點(diǎn)耗能設(shè)備， 中央空調(diào)系統(tǒng)的耗電一般要占整座 建筑電耗的 40% 以上。 而中央空調(diào)機(jī)組是以滿足使用場(chǎng)所的最 大冷熱量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而在實(shí)際應(yīng)用中絕大多數(shù)用戶在使用 時(shí)，冷熱負(fù)荷是變化的， 一般與最大設(shè)計(jì)供冷熱量存在著很大的 差異，系統(tǒng)各部分 90% 以上運(yùn)行在非滿載額定狀態(tài)。傳統(tǒng)的中 央空調(diào)水、風(fēng)系統(tǒng)均采用調(diào)節(jié)閥門或風(fēng)門開(kāi)度的方式來(lái)調(diào)節(jié)水量 和風(fēng)量， 這種調(diào)節(jié)方式的缺點(diǎn)不僅是消耗大量能量， 而且調(diào)節(jié)品 質(zhì)難以達(dá)到理想狀態(tài)而導(dǎo)致空調(diào)的舒適度不良。利用變頻器通過(guò)對(duì)中央空調(diào)的末端空調(diào)風(fēng)機(jī)箱、冷凍水 / 冷卻 水水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、甚至主機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制調(diào)節(jié)， 從而使空調(diào)

2、各子系統(tǒng)風(fēng)量、 水流量等負(fù)荷工況參數(shù)按負(fù)荷情況得 到適時(shí)調(diào)節(jié)，不但能改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，達(dá)到閥門、風(fēng)門節(jié) / 回流調(diào)節(jié)、變極調(diào)速等落后調(diào)節(jié)方式所不能相比的調(diào)節(jié)性能， 改 善空調(diào)的舒適性；還能節(jié)省大量電能。二、中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理制冷機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水 進(jìn)行熱交換， 將冷凍水制冷， 冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)口 的冷卻盤管中， 由風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。 經(jīng)蒸發(fā)后的制 冷劑在冷凝器中釋放出熱量， 與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換， 由冷卻水泵將帶有熱量的冷卻水送到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對(duì)其進(jìn)行噴淋冷卻，與大氣之間進(jìn)行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中去，如下圖所示：冷卻

3、塔hr 牡 葬丄W 一 Z 葦：羞I冷藝（泵冷橐冷卻水冷凍水循環(huán)系統(tǒng)：由冷凍泵及冷凍水管道組成。從冷凍主機(jī)流出 的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，通過(guò)各房間的盤管，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降。同時(shí)，房間內(nèi)的熱量被 冷凍水吸收，使冷凍水的溫度升高。溫度升高了的循環(huán)水經(jīng)冷凍 主機(jī)后又成為冷凍水，如此循環(huán)不已。從冷凍主機(jī)流出，進(jìn)入房 間的冷凍水簡(jiǎn)稱為“出水”，流經(jīng)所有房間后回到冷凍主機(jī)的冷 凍水簡(jiǎn)稱為“回水”。無(wú)疑回水的溫度將高于出水的溫度形成溫冷卻水循環(huán)系統(tǒng) ：由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍 主機(jī)在進(jìn)行熱交換、使水溫冷卻的同時(shí)，必將釋放大量的熱量。 該熱量被冷卻水吸收， 使冷卻

4、水溫度升高。 冷卻泵將升了溫的冷 卻水壓入冷卻塔， 使之在冷卻塔中與大氣進(jìn)行熱交換， 然后再將 降溫了的冷卻水，送回到冷凍機(jī)組。如此不斷循環(huán)，帶走了冷凍 主機(jī)釋放的熱量。 流進(jìn)冷凍主機(jī)的冷卻水簡(jiǎn)稱為“進(jìn)水”， 從冷 凍主機(jī)流回冷卻塔的冷卻水簡(jiǎn)稱為“回水”。 同樣，回水的溫度 將高于進(jìn)水的溫度形成溫差。三、中央空調(diào)變頻器節(jié)能改造由于設(shè)計(jì)時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)， 并且留 10-20設(shè)計(jì)余量，然而實(shí)際上絕大部分時(shí)間空調(diào)是不會(huì) 運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下， 存在較大的富余， 所以節(jié)能的潛力就較大， 其中，冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載， 冷凍水泵和 冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出

5、相應(yīng)調(diào)節(jié)，存在很大的浪費(fèi)。 水泵系統(tǒng)的流量與壓差以前是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來(lái)完成，因此， 不可避免地存在較大截流損失和大流量、 高壓力、低溫差的現(xiàn)象， 不僅大量浪費(fèi)電能， 而且還造成中央空調(diào)最末端達(dá)不到合理效果 的情況。為解決這些問(wèn)題需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并 關(guān)閉旁通。 再因水泵采用的是 Y 起動(dòng)方式， 電機(jī)的起動(dòng)電流 平均為其額定電流的34倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器、 電機(jī)的使用壽命大大下降， 同時(shí)，起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)的水錘現(xiàn)象，容易對(duì)機(jī)械零件、軸承、閥門、管道等造成破壞， 而增加維修工作量和備品、備件費(fèi)用。1.冷凍系統(tǒng)的改造冷凍系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制。以回水溫度信號(hào)作為目標(biāo)信號(hào)

6、，使壓 差的目標(biāo)值可以在一定范圍內(nèi)根據(jù)回水溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 就是 說(shuō)，當(dāng)房間溫度較低時(shí)，使壓差的目標(biāo)值適當(dāng)下降一些，減小冷 凍泵的平均轉(zhuǎn)速，提高節(jié)能效果。這樣一來(lái)，既考慮到了環(huán)境溫 度的因素，又改善了節(jié)能效果。具體方法是：在保證冷凍機(jī)組冷 凍水流量所需前提下， 確定一個(gè)冷凍泵變頻器工作的最小工作頻 率，可將其設(shè)定為下限頻率。 水泵電機(jī)頻率調(diào)節(jié)是通過(guò)安裝在系 統(tǒng)管道上溫度傳感器測(cè)回水溫度。溫控器將其與設(shè)定值進(jìn)行比 較。當(dāng)冷凍回水溫度大于設(shè)定值時(shí)，變頻器輸出上限頻率，水泵 電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)； 當(dāng)冷凍回水溫度小于設(shè)定溫度時(shí)電機(jī)以設(shè)定的頻 率工作。2.冷卻系統(tǒng)的改造冷卻系統(tǒng)變頻改造采用兩個(gè)溫度傳感器檢測(cè)冷卻水的進(jìn)水溫度 和回水溫度 ,當(dāng)進(jìn)水和回水溫差大時(shí) , 冷卻水泵及冷卻風(fēng)機(jī)加速運(yùn)行 , 使進(jìn)水 和回水溫差保持在5C左右；當(dāng)進(jìn)水和回水溫差偏小時(shí)，降低冷 卻水泵和冷卻風(fēng)機(jī)的速度 , 以達(dá)到節(jié)能的目的。四、結(jié)束語(yǔ)中央空調(diào)是現(xiàn)代物業(yè)大廈，賓館商場(chǎng)不可缺少的設(shè)施， 它能給人 們帶來(lái)四季如春，溫馨舒適的每一天，用交流變頻調(diào)速器對(duì)中央 空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、水