第六章課件空調水系統(tǒng)節(jié)能運行及調節(jié)閥.

1、第6章空調水系統(tǒng)節(jié)能運行及 調節(jié)閥 主要知識點：水泵變頻水系統(tǒng)變流量凋節(jié)閥教學目標及要求» (1)掌握空調水系統(tǒng)水泵變頻控制原理與 方法；拿(2)掌握空調水系統(tǒng)變流量的運行調控策 略；* (3)掌握水系統(tǒng)調節(jié)閥的特征及使用要求;(4) 了解空調水系統(tǒng)其他相關的節(jié)能運行 措施。基本概念»水泵變頻調速，壓差控制與溫差控制；拿一次泵變流量系統(tǒng)，設備連鎖、運行臺數(shù) 控制；二次泵變流量系統(tǒng)，次級泵、聯(lián)合控制；拿調節(jié)閥分類，調節(jié)閥流量特性，調節(jié)閥流 通能力。6.1空調水泵的變頻控制水泵變頻控制原理通過變頻器改變電動機的供電頻率，進而改變水泵的轉速，見卜式: 1 sn = 60f m式屮

2、：n轉了轉速，r/min :(6 1)60換算系數(shù)，5/inin :水泵的轉速、淀罠揚程働輟間存在以下關系:/電源頻率，Hz,S定子與轉子Z間的轉差率; 加一電動機繞組的極對數(shù)。(6-2)(6-3)(6-4)水泵變速控制方法拿幺)定壓差控制控制供、回水干管壓差保持恒定的控制方法稱為定 斥差控制。供、回水干管壓差不變時水泵提供的揚程保持恒定，故定 壓差控制又稱為定揚程控制。此做法是：根據(jù)冷熱水循環(huán)泵前后的集 靜壓差，控制冷熱水循環(huán)泵的轉速，使此靜壓差始終定末端壓差控制：控制末端(最不利)環(huán)路壓差保持恒定的控制方法 稱為末端壓差控制。此做法是：根據(jù)空調水系統(tǒng)中處于最不利環(huán)路中 空調事備前后的靜壓差

3、，控制冷熱水循環(huán)泵的轉速，使此靜壓差始終.(3)最小阻力控制：最小阻力控制是根據(jù)空調冷熱水循環(huán)系統(tǒng)中各空 調設備的調節(jié)閥開度，控制冷熱水循環(huán)泵的轉速，使這些調解閥中至 少有一個處于全開狀態(tài)的控制方法。 (4)溫差控制：控制供、回水干管水溫差保持恒定的控制方法，稱為 溫差控制。當負荷下降時，如流量保持不變，則回水溫度下降，溫差 頻器來降低嬲翹;懿漿礬不為疆鶴饉蠶嬲溝蠶減。A）供水壓力傳越器冋水圧力傳感器 麗壓差控制群不同控制方式下水泵運行工況曲線為采用定揚程控制水 力特性曲線，水泵工作點 揚程始終為。曲線為采 用定末端壓差控制水力特 性曲線，是末端環(huán)路要求 保持的壓差，時.。曲線 為采用最小阻力

4、控制水力 特性曲線，時，。曲線 是采用溫差控制的水力特 性曲線，此曲線即為空調 水系統(tǒng)原有的管路特性曲 線，時，管路系統(tǒng)阻力。壓差控制點壓差控制點安裝在遠 離冷凍機房的最不利 環(huán)路上，雖然測點之 間的壓差保持恒定， 但是最不利環(huán)路由于 分支系統(tǒng)開啟狀況不 同，其壓差是變化的, 所以對整個空調水系 統(tǒng)來說壓力是變化的, 水泵的揚程也是變化 的，因此能取得較好 的節(jié)能效果。溫差控制如圖6.3所示，其組成比較簡單， 在實際應用中也比較容易做到。 有些設計人員擔心采用溫差控制 會影響某些場所空調系統(tǒng)的使用 效果，如餐廳.歌舞廳等，影響 這些場所室內冷負荷的主要因素 不是室外氣象條件，而是室內人 數(shù)的多

5、少。這種情況可以采用一些控制策略, 如可以采用分時段控制或者在人 員較集中的場所設置溫度傳感器, 滿足特殊場所的需要。©© 芋UIL冷水機組P冷水循環(huán)兼K變頻矩制撚 F風機盤U用戶供水沮慶傳農禪 回水溫度傳感禍6.2 一次泵變流量系統(tǒng)的運行調節(jié)XI-3二退叼口與戶3-三養(yǎng)挖創(chuàng)卷4旁適崗圖6 4 級泵慫湮舷繭里設備聯(lián)鎖拿整個聯(lián)鎖起動程序為：水泵蝶閥f冷水 機組；*停車時聯(lián)鎖程序相反。壓差控制*對于末端采用兩通閥的空調水系統(tǒng)，冷凍 水供、回水總管之間必須設置壓差控制裝 置，通常它由旁通電動兩通閥及壓差控制 器組成（也可以直接采用水流壓差開關）。其連接時，接口應盡可能設于水系統(tǒng)中

6、水 流較為*急定的管道上。拿壓差控制器（或壓差傳感器）的兩端接管應盡 可能靠近旁通閥兩端并也應設于水系統(tǒng)中 壓力較穩(wěn)定的地點，以減少水流量的波動， 提高控制的精確性。設備運行臺數(shù)控制* 1.回水溫度控制 2冷量控制，基本原理是：測量用戶側供、 回水溫度、及冷凍水流量，計算出實際需冷 量，由此可決定冷水機組的運行臺數(shù)。在這 種控制方式中，各傳感器的設置位置是設計中 主要的考慮因素，位置不同，將會使測量和控 制誤差出現(xiàn)明顯的區(qū)別。目前通常有兩種設置 方式：如圖6.5中的各個位置，一種是把傳感 器設于旁通閥的外側（即用戶側）；另一種是把 位置定在旁通閥內側（即冷源側）、三點。6.3二次泵冷凍水系統(tǒng)運

7、行調節(jié)二廷閔.= 3-三益攔創(chuàng)託4_流呈計3-流呈汙黃圖 6 6充在二次泵系統(tǒng)中，由 于連通管的作用，無 法通過測量回水溫度 來決定冷水機組的運 行臺數(shù)，因此，二次 泵系統(tǒng)臺數(shù)控制必須 采用冷量控制的方式, 其傳感器設置原則與 上述一次泵系統(tǒng)冷量 控制相類似供水冋水圖 6.7 二負荷控制冷水或纟且一次泵3二次泵I流里計算器 水泵臺數(shù)控制器 熱里計算器冷機臺數(shù)控制器負荷控制的原理是在一次泵 的總供水干管上安裝一個流 量檢測器，在供回水干管上 各安裝一個溫度檢測器，通 過測得的供回水流量與溫差 計算出需冷量。當計算岀的 需冷量減少達到一臺冷水機 組的容量時，停開一臺冷水 機組；反之，當末端設備需

8、冷量增加值超過一臺冷機的 容量時，增開一臺冷水機組, 但此時與之對應的一次泵必 須正在運轉，以保證蒸發(fā)器 的水量。6.4空調水系統(tǒng)的調節(jié)閥調節(jié)閥屬于空調自動控制系統(tǒng)中的一個執(zhí)行部件WH-興停圖歸直通單座辭構圉（U0茴1雙畫瞬構調節(jié)閥最大壓差對于單座閥：APnm =-（學）2R£(6-8)對于雙用閥：當兩個閥芯直徑相同時，從式（68）中町以看出：蘭皿與閥兩端實際用差因此，雙朋閥對實際圧差應無限制。但是山于匕使乩仍存在軸向推力，因此必須保證執(zhí)行機構的作用力大于斥2。閥門的流量特性閥的流量特性指閥相對流量與其相對開度之間的關系， 這是閥門選擇時的基本要求。閥的流量特性一般分為理想 流量特性

9、和工作流量特性，后者即和使用條件有關，前者 則是在一種標準條件下所建立的。可調比定義為：閥門所能控制的最大流量與最小流量之比。1.0-ra c».ii叱芟® 0.12峻遊殲恃曲線閥門的工作流量特性囹6.14 聲 圖6.15等百分比閥圖6.16犍礙1圖6.JL7快開閥理想特性為直線、等百分比、拋物線及快開型閥門各 自的工作流量特性，分別如圖6.24圖6.27中曲線所示 （曲線為該閥理想特性）。實際工作條件下閥門的特性稱為其工作流量特性。I）閥權度C閥權度心義為閥門金丿爪為占系統(tǒng)爪興的比例,UU:Pp、f=" (6-20) C + 尺Izi = 1時.閥門的匚作流;胡

10、寺性等丁真理剋!流;比特性°閥權丿魚農明閥門1作流譏特性偏離兵刊！想流說特性的秤度o2）工作流辰特性根抑圖6.13,可以推T出閥門的實際【.作流吐特性為：(6-21)& = _/ （乙）X J（1 一只）/2（乙）+ 只3） 實際可調比心由于閥權度的影響將使閥門的實際可凋比©比真理想可調比/?卜降。(6-22)調節(jié)閥流通能力調節(jié)閥流通能力是衡量閥門流量控制能力的另一個重耍的物理量，定義為：閥兩端壓羞 為1（/ Pa.流體密度為p=g/cm3時，調節(jié)閥全開時的流M（/n3/?）,即：(6-23)c 316 W C = 7=-式中 W流體流M（zn3/h）；AP閥兩端壓

11、差（Pg）。從比定義式可知：式（6-23）適用于空調系統(tǒng)中的冷.熱水的控制（水的密度可視為lg /cnr o選擇壓差旁通閥的步驟a.根抓為通水及於叨的接憐流速y選抒接竹竹徑:b 求小除另通電動閥外的所有刃通尢路I:的竹件肌丿J & 以及其綜合阻力系數(shù)Sr = " /W2：c 確定労通閥設計全開肌力« = AP -( AP / V在系統(tǒng)水力計仰中己求得)，設計閥權度c = /AP：d 求労通閥夔求的流迪能力C (=316W/J只)：c.選樣労通閥口彳你 得到真實際流通能力O八F根抑式(628八 式(629)及式(6 30).計并務利理想特性閥在此時的I：作特性。山J 労通閥僅控制水I乙 即挖制系統(tǒng)嚶求為線性，I悶此閥的以住I 作特性耍求為血線(& =厶九g根抑所訂舁的務種閥的工作特性.口& =乙線和比較.選杼山垃接近耍求的閥.UU 購心了閥的理俎特性。冷、熱量調節(jié)閥新風處理機組：=0.150.4： 循環(huán)風處理機組：=0.30 0.6：一次回風機組：=0.250.45： 水一水熱交換器：=0.30.6： 變風量空調機組：=0.40.7。圖6 19表:令器掙ft® 0.20表冷器嗣noamm對冷.熱盤管及水換熱器這些設備的一個共同特點是相對冷(熱)量與相對水量的 變化通常不成線性關系，其非線性程度通過特征系數(shù)表示岀來，如圖6.29所