空调水系统变流量节能控制(1)

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空调水系统变流量节能控制

作者：张峰 段兴红

来源：《城市建设理论研究》2012年第36期

摘要：随着社会的发展与进步，重视空调水系统变流量节能控制对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍空调水系统变流量节能控制的有关内容。 关键词空调；水系统；变流量；节能；控制；原理； 中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号： 引言

目前空调用电负荷特别是高峰负荷占我国电力负荷的较大比重, 目前我国绝大多数高层商业建筑的集中空调水系统均为定水量系统, 并且按最大负荷设计,而系统 90% 的时间是在 65% 最大负荷以下运行,普遍存在大流量小温差的问题, 造成了能源的浪费, 给城市的供配电系统带来了沉重的压力。空调系统的能耗主要由制冷机能耗和水泵风机能耗构成, 其中制冷机的能耗占总能耗的 60%以上, 水泵风机能耗约占总能耗的 40% 。在过去的几十年里, 制冷机的能效比提高较快, 已从以前的 4 W/ W 提高到现在的将近 7 W/ W, 而水泵的效率变化较小。减少输送系统能耗最有效的方法是采用变流量水系统, 该系统水泵的供水量随负荷的变化而变化, 由于水泵的功率与水泵流量的三次方成正比, 因此, 采用变流量空调水系统理论上具有很大的节能空间。变流量系统的推广对缓解我国电力瓶颈制约具有重要意义。 一、变流量水系统的自动控制原理

变流量系统一般采用压差控制。如图 1 所示,各支路末端的两通调节阀根据末端所处理的空气温度( 或室内温度) 的变化调节其开度, 从而引起压差变化, 差压变送器将采集到的压差信号转换为4~ 20 mA 的标准电流信号, 与设定值一同输入到比较元件内, 经比较元件处理后输出偏差信号, 偏差信号经控制器一定的算法处理后输出控制信号,控制变频器的频率, 从而引起水泵转速的改变, 使末端压差回到设定值。设定值一般取设计工况下最不利环路的压差值, 最不利环路保证了, 其余支路也就得到保证。当末端环路关闭时, 由于静压的传递作用, 相邻支路可代替末端支路, 从而使负荷的变化通过压差的变化及时反映出来, 因而这种控制方式比较及时可靠。但这种控制方式需要在各支路上安装随处理空气温度( 或室内温度) 变化而调节的性能很好的电动两通调节阀, 当系统支路较多时, 最不利环路的确定较难, 且电动调节阀的造价较高, 限制了其应用。

图1最不利环路末端压差控制原理图