精密空調水循環系統變頻節能控制分析

空調水系統的能耗在整個空調系統中占有很大比重，因此研究空調水系統的節能具有重要意義。精密空調根據經驗，顯熱比為1.0的機組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機組的60%左右。同樣，機房要求溫濕度指標相對穩定，較大的循環風量將有利于穩定機房的溫濕度指標，顯然，在制冷量一定的情況下，風量的增大將導致焓差的減少，因而通常機組只能在顯熱比相當高的工況下運行，這恰恰與機房的負荷特點相適應。機房A空調例如一個熱負荷為 7056kcal/h的機房，若使用機房專用空調機組，則總耗電量為2.7kw，而舒適性空調機組則需耗電8.1kw，即多耗電兩倍。同樣制冷量的空調機其風量各異，舒適性空調機的風量與冷量比為1:5，而恒溫恒濕機風量與冷量比為1:3.5，機房專用精密空調機具有大風量、小焓差、高顯熱比的特點，通常焓差為2kcal/kg左右。機房空調并且冬季是需要加濕而不是減濕，即使在冬季機房仍需要消除熱負荷，特別是程控機房更是如此。鑒于以上特點，如將一般舒適性空調機組用于機房，則會造成能量浪費。采用變頻控制技術的變頻空調器，可以達到快速、節能、舒適的溫度控制效果。分析了空調水系統的組成及工作原理，探討了冷水變流量的節能控制。

通過變頻器，可以根據空氣終端的需要，根據環境溫度自動選擇制熱、制冷、除濕運行模式，使房間在短時間內快速達到所需溫度，在低轉速、低能耗的情況下，以較小的溫差波動調節冷媒泵和冷卻水泵的工作頻率，改變系統中的冷媒和冷卻水的量，從而達到節能的目的。流量節能控制方式又稱精密空調節能控制。本文重點介紹精密空調水循環系統變頻節能控制的原理分析及相關設計要點。

1 空調水系統的工作基本原理

空氣調節系統的主要設備包括: 制冷機組、冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔、風機盤管及其他空氣調節終端設備。空調水系統是一個復雜的系統，各組成部分相互關聯、相互影響。

1.1 風機盤管水系統

風機盤管的組成及工作原理風機盤管主要由風機、盤管、空氣過濾器、電機、室溫控制裝置等組成。風機通常采用順向多葉離心式風機或橫流式風機，而盤管機組是一種翅片式盤管換熱器。風機盤管水系統的主要功能是輸送和分配冷流體，以滿足終端設備或機組的負荷要求。其配置應具有足夠的輸送能力，經濟合理地選擇水泵、管道和管徑，水力工況穩定性好，便于空調系統負荷變化時的運行調整，實現空調系統的節能運行要求，便于管理、檢修和維護。

冷水機組1.2工作原理

當天然的冷源不能得到滿足中國空調系統需要時，便采用傳統人工制冷的方式。主要有以下幾種：

1）蒸汽壓縮式制冷

蒸汽壓縮式制冷技術系統的組成及工作發展過程：蒸汽壓縮式制冷系統研究主要有制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器四個方面主要包括設備重要組成，并用管道相連接，構成一個相對封閉的循環管理系統。

2）吸收式制冷

吸收式制冷與蒸汽制冷一樣，利用了液體在蒸發時吸收熱量的物理特性。不同之處在于蒸汽壓縮制冷由機械能消耗補償，吸收式制冷補償熱能消耗，熱能從低溫熱源向高溫熱源傳遞。

1.3 冷卻塔

制冷劑在冷凝器中冷卻和冷凝時釋放的熱量通常被空氣和水帶走。以空氣為冷卻介質的冷凝器多用于小型制冷系統和缺水地區。大中型制冷系統中的大多數冷凝器都使用水作為冷卻介質。

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