冷水機(jī)利用變流量冷凍水的控制問題

傳統(tǒng)的變流量冷凍水系統(tǒng)包括各自帶有獨(dú)立泵的一次和二次環(huán)路。通常, 一次環(huán)路中與制冷機(jī)一一對應(yīng)的低壓頭一次泵保持恒定的冷凍水流量, 而一臺(tái)或多臺(tái)高壓頭變流量二次泵對二次環(huán)路冷水量進(jìn)行調(diào)節(jié)以滿足實(shí)際制冷需要。一、二次環(huán)路間流量的不平衡引起旁通管道內(nèi)有冷凍水流動(dòng)。雖然這種系統(tǒng)達(dá)到了保持恒定冷凍水量流過冷水機(jī)的目的, 但它不能在部分負(fù)荷時(shí)獲得Z高的冷水機(jī)效率, 并且由于在大多數(shù)運(yùn)行工況下兩個(gè)環(huán)路的流量不相等而限制了冷水機(jī)的能力。為了使在高性能控制策略下運(yùn)行的整體化暖通空調(diào)設(shè)備的變流量冷凍水發(fā)揮全部潛力, 有必要重新考慮變流量冷凍水系統(tǒng)的實(shí)際配置。

研究表明我們可以用一體化控制策略直接調(diào)節(jié)泵速而不用壓力控制來滿足負(fù)荷需求, 從而使變流量冷凍水分布系統(tǒng)獲得更高的效率。在采用具體的設(shè)備配置和控制方案前分析一次環(huán)路的運(yùn)行是明智的。

冷水機(jī)本身可能是一個(gè)變速機(jī)組, 無論如何, 它在制冷負(fù)荷減少時(shí)體現(xiàn)出高調(diào)節(jié)比和增大的性能系數(shù)( COP ) 。冷水機(jī)所需流量是由被輸送的制冷負(fù)荷的大小來決定的。這是一個(gè)妥帖的設(shè)計(jì), 因?yàn)樨?fù)荷端接有二通閥而使負(fù)荷側(cè)流量也隨負(fù)荷變化而變化。采取這種方案, 冷凍水流量和冷水機(jī)容量都可以有效配合各種負(fù)荷情況。制冷量極限值的定義和目前的冷水機(jī)系統(tǒng)一樣, 是低于它時(shí)系統(tǒng)不能運(yùn)行的數(shù)值。

單環(huán)路變流量冷凍水系統(tǒng)的潛在優(yōu)點(diǎn)有:

1、初投資和維修費(fèi)較低；

2、冷水機(jī)設(shè)備總運(yùn)行效率較高；

3、在高峰負(fù)荷時(shí)利用冷水機(jī)的全部容量有較大的靈活性。

即使可行, 在單環(huán)路變流量系統(tǒng)中用冷水機(jī)來保持恒定的冷凍水溫度也是非優(yōu)化的運(yùn)行。但如果在冷水機(jī)容量和冷凍水泵流量之間沒有清楚的聯(lián)系, 則會(huì)導(dǎo)致冷水機(jī)容量和流量相互影響, 控制則變得不穩(wěn)定而產(chǎn)生錯(cuò)誤的運(yùn)行工況。冷水機(jī)生產(chǎn)廠家在改變冷水機(jī)冷凍水流量上遇到的Z大阻力之一就是在變流量情況下很難建立平穩(wěn)的冷水機(jī)容量控制。為了十分有效地控制冷水機(jī)和泵, 需要設(shè)法將這兩部分運(yùn)行聯(lián)系在一起。聯(lián)動(dòng)冷水機(jī)和泵的一些方法曾經(jīng)有人討論過。其中一種大有發(fā)展前途的方法是用 CCP( 冷水機(jī)和泵聯(lián)動(dòng)) 控制。

在 CCP 控制中, 冷凍水泵和冷水機(jī)容量控制在負(fù)荷端的制冷需求變化時(shí)才起作用, 即負(fù)荷變化時(shí),泵速和冷水機(jī)容量是同步調(diào)整的( 冷水機(jī)電負(fù)荷百分率按比例調(diào)節(jié)到泵的電機(jī)負(fù)荷) 。這是一種簡單但行之有效的聯(lián)動(dòng)冷水機(jī)和泵運(yùn)行的方法。

冷水機(jī)容量按與冷凍水泵動(dòng)力( 或水泵轉(zhuǎn)速的 3 次方) 成正比調(diào)節(jié)。在這種方案中, 大約 93% 的設(shè)計(jì)冷凍水流量流過冷水機(jī)( 和負(fù)荷端) , 這時(shí)冷水機(jī)在Z大需電量的 80% ( 0. 933) 左右運(yùn)行。流量在Z大設(shè)計(jì)冷凍水流量的 60% 左右時(shí), 冷水機(jī)則在Z大需電量的22%左右運(yùn)行( 和冷凍水泵所需Z大需電量的百分率相同) 。

請?zhí)貏e注意, 因?yàn)?a href="http://ipinto.cn/product/" target="_blank" title="寧波冷水機(jī)奧啟精密溫控" style="white-space: normal;">冷水機(jī)的 COP 值隨負(fù)荷的降低而上升, 冷水機(jī)的制冷量( 大多數(shù)典型情況下) 并不與電負(fù)荷等量地降低( 該電負(fù)荷的減少量是被控制來調(diào)節(jié)冷水機(jī)的容量) 。冷水機(jī)容量的實(shí)際變化與電流的關(guān)系依照冷水機(jī)形式( 變速還是恒速) 以及蒸發(fā)器和冷凝器的工況而改變。同時(shí)冷水機(jī)的容量調(diào)節(jié)范圍可能也有限度, 因?yàn)檫@調(diào)整范圍取決于當(dāng)前的運(yùn)行工況。因此, Z小( 有時(shí)Z大) 的蒸發(fā)器和冷凍水溫度算法和Z小容量算法與泵的直接控制計(jì)算法平行而形成對一次冷水機(jī)容量控制算法的極限。

CCP 控制不直接控制冷凍水溫度。但是, 在某些情況下如果需要, CCP 控制方案可以在部分負(fù)荷時(shí)彈性地調(diào)整冷凍水溫度, 或多或少地提供減濕作用。這樣, 根據(jù)濕度控制要求, 可以稍許調(diào)節(jié)由冷凍水流量控制冷水機(jī)容量算法而獲得或多或少的潛熱制冷量。

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