冷卻水、冷凍水系統(tǒng)

1、一、前言作為建筑內部重點耗能設備， 中央空調系統(tǒng)的耗電一般要占整座 建筑電耗的 40% 以上。 而中央空調機組是以滿足使用場所的最 大冷熱量來進行設計的，而在實際應用中絕大多數用戶在使用 時，冷熱負荷是變化的， 一般與最大設計供冷熱量存在著很大的 差異，系統(tǒng)各部分 90% 以上運行在非滿載額定狀態(tài)。傳統(tǒng)的中 央空調水、風系統(tǒng)均采用調節(jié)閥門或風門開度的方式來調節(jié)水量 和風量， 這種調節(jié)方式的缺點不僅是消耗大量能量， 而且調節(jié)品 質難以達到理想狀態(tài)而導致空調的舒適度不良。利用變頻器通過對中央空調的末端空調風機箱、冷凍水 / 冷卻 水水泵、冷卻塔風機、甚至主機驅動電機轉速等進行控制調節(jié)， 從而使空調

2、各子系統(tǒng)風量、 水流量等負荷工況參數按負荷情況得 到適時調節(jié)，不但能改善系統(tǒng)的調節(jié)品質，達到閥門、風門節(jié) / 回流調節(jié)、變極調速等落后調節(jié)方式所不能相比的調節(jié)性能， 改 善空調的舒適性；還能節(jié)省大量電能。二、中央空調系統(tǒng)的構成及工作原理制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水 進行熱交換， 將冷凍水制冷， 冷凍水泵將冷凍水送到各風機風口 的冷卻盤管中， 由風機吹送冷風達到降溫的目的。 經蒸發(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扇對其進行噴淋冷卻，與大氣之間進行熱交換，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。從冷凍主機流出 的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，通過各房間的盤管，帶走房間內的熱量，使房間內的溫度下降。同時，房間內的熱量被 冷凍水吸收，使冷凍水的溫度升高。溫度升高了的循環(huán)水經冷凍 主機后又成為冷凍水，如此循環(huán)不已。從冷凍主機流出，進入房 間的冷凍水簡稱為“出水”，流經所有房間后回到冷凍主機的冷 凍水簡稱為“回水”。無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 主機在進行熱交換、使水溫冷卻的同時，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行熱交換， 然后再將 降溫了的冷卻水，送回到冷凍機組。如此不斷循環(huán)，帶走了冷凍 主機釋放的熱量。 流進冷凍主機的冷卻水簡稱為“進水”， 從冷 凍主機流回冷卻塔的冷卻水簡稱為“回水”。 同樣，回水的溫度 將高于進水的溫度形成溫差。三、中央空調變頻器節(jié)能改造由于設計時，中央空調系統(tǒng)必須按天氣最熱、負荷最大時設計， 并且留 10-20設計余量，然而實際上絕大部分時間空調是不會 運行在滿負荷狀態(tài)下， 存在較大的富余， 所以節(jié)能的潛力就較大， 其中，冷凍主機可以根據負載變化隨之加載或減載， 冷凍水泵和 冷卻水泵卻不能隨負載變化作出

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

6、，使壓 差的目標值可以在一定范圍內根據回水溫度進行適當調整。 就是 說，當房間溫度較低時，使壓差的目標值適當下降一些，減小冷 凍泵的平均轉速，提高節(jié)能效果。這樣一來，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：在保證冷凍機組冷 凍水流量所需前提下， 確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻 率，可將其設定為下限頻率。 水泵電機頻率調節(jié)是通過安裝在系 統(tǒng)管道上溫度傳感器測回水溫度。溫控器將其與設定值進行比 較。當冷凍回水溫度大于設定值時，變頻器輸出上限頻率，水泵 電機高速運轉； 當冷凍回水溫度小于設定溫度時電機以設定的頻 率工作。2.冷卻系統(tǒng)的改造冷卻系統(tǒng)變頻改造采用兩個溫度傳感器檢測冷卻水的進水溫度 和回水溫度 ,當進水和回水溫差大時 , 冷卻水泵及冷卻風機加速運行 , 使進水 和回水溫差保持在5C左右；當進水和回水溫差偏小時，降低冷 卻水泵和冷卻風機的速度 , 以達到節(jié)能的目的。四、結束語中央空調是現代物業(yè)大廈，賓館商場不可缺少的設施， 它能給人 們帶來四季如春，溫馨舒適的每一天，用交流變頻調速器對中央 空調系統(tǒng)的風機、水