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                  空调耗电,原来是因为它?
                  2019-12-17 10:21

                         中央空调制冷循环是一个逆向传热的过程,空调房间的冷负荷(即热量)通过冷冻水循环,从蒸发器进入制冷剂循环,变成冷凝热的一部分。通常冷凝热等于制冷量与压缩机消耗能量之和,可达到制冷量的1.2~1.3倍。

                         当空调系统的冷负荷发生变化时,需要通过冷却水排走热量也在发生变化,如果冷却水的流量始终保持不变,则冷凝器进、出水温差将发生改变,导致冷却水可能在大流量、小温差的低效率下运行。因此,变负荷工况下保持冷却水流量不变的做法是不科学的。

                         使冷却水流量跟随负荷的变化而变化,使冷却水的排热与冷冻水的吸热相匹配,避免部分负荷时冷却水系统的低效率运行,是十分必要的。

                        实现整个空调系统性能的综合优化

                       中央空调制冷循环是由冷冻水循环、制冷剂循环、冷却水循环等多个循环串联构成,各个循环是相互关联、相互影响的。
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                          由逆卡定律可以知道,冷水机组的制冷量是随冷水机组的蒸发温度和冷凝温度而变化的,也就是说制冷量是蒸发温度和冷凝温度的函数。

                  在冷水机组及其蒸发器、冷凝器已确认的情况下,蒸发温度通常取决于被 冷却物体(即冷冻水)的温度,而冷冻水的温度又与空调末端的负荷密切相关。冷凝温度是制冷剂蒸气在冷凝器中液化的温度,而该温度取决于所采用的冷却水介质(即冷却水)的温度以及冷凝器的形式。因此,制冷量又是冷冻水温度和冷却水温度的函数。

                         可见,冷水机组的制冷量和性能系数都与冷冻水循环和冷却水循环有关联。

                         在冷水机组正常运行中,冷凝器、压缩机、蒸发器之间工作于某种平衡状态,存在一个运行平衡点。当空调负荷减小时,冷冻水温度相应降低,蒸发温度和蒸发压力也降低。如果冷凝温度和冷凝压力 保持不变,则将使压缩机的压力增大,引起压缩机的功耗增大,导致冷水机组的性能系统下降。

                         相反,空调负荷增大时,冷冻水温度相应升高,蒸发温度和蒸发压力也升高,如果冷凝温度和冷凝压力保持不变 ,压缩机的压力比减小,使压缩机的功耗降低,冷水机组的性能系数上升。

                          虽然冷冻水的温度的升高,有利于冷水机组的性能系数的提高,但上升也是有一定限度的,因过高会造成空调末端服务质量的降低。

                         从上述分析可见,空调负荷的变化,有可能 使冷水机组的性能系数上升或下降。但由于空调大部分时间是在低于设计负荷的部分状态下运行,因此,大多数时间是导致冷水机组的性能系数下降的。

                         显然,当空调负荷发生变化时,冷水机组的平衡工作状态将遭到破坏,如果排放空调的冷凝热的冷却水系统不能跟随负荷相应变化,系统必将在低效率状态下运行。

                          然而,目前现有的中央空调系统控制方式中,冷却水循环与冷冻水循环往往各自独立,互不关联,二者之间无任何协调措施,只能依靠冷却水系统的自平衡特性调节,所以导致冷水机组在变负荷工况下效率下降,能耗浪费增大。

                          解决中央空调系统现有的控制技术所存在的问题,就需要一种中央空调冷却水系统自适应优化控制方法,在保证冷水机组在安全的情况下,实现冷却水系统与冷冻水系统协调运行,使冷水机组在各种负荷工况下都 能保持较高的运行效率,从而实现空调系统整体性能综合优化,达到整个系统最佳的节能效果。
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