空调冷却水系统变流量分析

2 0 1 4年第 1 1期 (总第 3 8 6期 )

节

能一 5 3一

ENERGY C0NSERVA T1 0N

空调冷却水系统变流量分析余龙清

(天津市燃气热力规划设计院，天津 3 0 0 0 0 0 )摘要：当前，以变频技术为核心的节能技术开始在中央空调系统普及使用，主要在冷冻水系统、冷水机组 2个子系统中广泛应用。但由于诸多原因，冷却水子系统变频变流量节能技术尚未推广。通过热力学理论分析冷却水子系统变频变流量的可行性，并结合工程实例分析其节能效果。理论与实例表明，冷却水变流量可行，节能潜力可观，运行能耗明显降低。

关键词：中央空调；变频技术；冷却水变流量中图分类号： T U8 3 1 . 3 1文献标识码： A文章编号： 1 0 0 4— 7 9 4 8 ( 2 0 1 4 ) 1 1— 0 0 5 3— 0 3d o i: 1 0 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 0 0 4— 7 9 4 8 . 2 0 1 4 . 1 1 . 0 1 5

C Vw

引言、

.

。

P ( t。。一t。 )

( 1 )

式中： Q。一冷水机组冷凝器散热量， k W;一

当前，中央空调系统在商场、办公楼宇应用普遍。一般而言，中央空调系统主要由 4部分组成，即：冷却水系统、冷水机组、冷冻水系统、风机盘管。 文中以争议较大的冷却水系统节能为研究对

冷凝器传热系数， k W/ ( n l o C);

F 一冷凝器传热面积， i n ;f 一冷凝温度， o C;

f 一冷却水进水温度， o C; f 。一冷却水出水温度， o C;一 .

象。冷却水系统节能方式主要为冷却水泵变频运行，但随之出现的问题有¨ - 3]: 1 )冷却水泵变频后，冷却水流量低于额定流量，理论上冷水机组冷凝温

。

冷却水流量， n l / s;流速， r n / s;

度升高，导致冷水机组能耗增加，系统总能耗增减

C 一水比热容， J/ ( ℃);一

出现不确定性； 2 )变频后，冷却水流速低于设计值，致使冷凝器更易结垢，缩短设备使用年限。但是，中央空调系统部分负荷运行时，理论冷却水流量低于设计流量。因此，通过冷却水泵变频变流量运行，配以相应的水处理设备，

不会加速冷凝器结垢、不会缩短机组寿命，同时大大降低系统运行能耗_ 4 j。文中通过理论分析，结合实际工程案例， 分析研究冷却水系统变流量可行性。1冷却水泵变频可行性热力学原理分析

.

p 一水密度， k g/ m。 由式 ( 1 ),推导出冷凝温度与冷却水流量的关系：f : +———— ( 1一e一 —一 ) C .

( 2 )

P

当冷水机组冷凝器水侧流量变化时，其传热系数只与冷却水流量K c:A K . c.

。

有关，且成线性关系 _ 8]:( 3 )

式中： A K T K,

一

c

常数。

文中利用热力学方法，分析冷水机组冷却水变流量对机组影响，主要体现在机组冷凝温度。同时， 设定机组冷冻水为设计流量，排除其对机组的影响。 般，冷水机组冷却水设计温度设定为 3 0/ 3 5℃。根据冷凝器传热与能量守恒方程有 _ 8]:一

将式 ( 3 )带入式 ( 2 ):+—

( 1一 e一

) V w C Vwc o p.

。

.

令： a c, o c w.

Q: F

:

=

~。

KC0FC A, ” C V w P,.

= D。 c一

( 4 )

I n f — l\ t一t 。,

c 0

。

式( 4 )化简为：

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