機(jī)房節(jié)能專題l列表第2期 -重置溫度

機(jī)房節(jié)能專題項(xiàng)目列表

第一期（討論稿）王南2016年前言重置冰水水溫的意義冰水的水溫提高可以提升冷水機(jī)組的COP值，提高冷水機(jī)組的效率，降低能耗

使用一個(gè)或多個(gè)冷水機(jī)組服務(wù)于單個(gè)負(fù)荷（圖1），最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)策略是在負(fù)荷處不使用任何控制閥。相反，定流量泵在冷水機(jī)組和負(fù)荷末端之間循環(huán)冰水，并且通過(guò)重置冷水機(jī)組的出水溫度來(lái)控制負(fù)荷側(cè)盤管出風(fēng)溫度（或者其他工藝溫度）。雖然恒定的冰水流量導(dǎo)致恒定的泵能量，但是當(dāng)冷水機(jī)組出水溫度被重置為盡可能高時(shí)，冷水機(jī)組的性能得到改善。還可以讓冰水泵變頻（VFD）形成系統(tǒng)可變流量，但是這增加了成本和復(fù)雜性。VFD是經(jīng)濟(jì)性不高，因?yàn)樵趩蝹€(gè)的負(fù)荷設(shè)備中泵功率通常很小，因?yàn)槔渌畽C(jī)組和負(fù)荷端通常是緊密耦合的（物理上靠近在一起），并且提高冰水水溫比降低泵速度更有效降低泵浦能量。（將進(jìn)一步討論重置冷凍水溫度和泵浦能量之間的權(quán)衡。）一般策略某個(gè)末端的負(fù)荷變化，有兩種方法來(lái)節(jié)能：一是減少冰水流量二是提高冰水水溫在低負(fù)荷情況下通過(guò)水溫的大幅度重置來(lái)維持出風(fēng)溫度設(shè)定點(diǎn)恒定，有很多人關(guān)注這種做法會(huì)引起空間濕度的提高，實(shí)際上這樣做一點(diǎn)關(guān)系也沒(méi)有，因?yàn)槌鲲L(fēng)溫度幾乎不受冰水溫度影響。舉個(gè)例子：如果出風(fēng)溫度是13℃，出風(fēng)幾乎接近飽和空氣，不管冷水機(jī)組出水溫度是6℃還是10℃；其實(shí)是送風(fēng)溫度的設(shè)定點(diǎn)決定了空間濕度，而不是冰水溫度。出水溫度升高冷水機(jī)組的效率升高，一般情況下，為了達(dá)到最佳效率，冷凍水供水溫度（CHWST）設(shè)定值盡可能提高。如果所有區(qū)域由DDC系統(tǒng)控制，最好重置策略是基于閥位置，其中CHWST設(shè)定值是重置向上直到需要最冷水的盤管控制閥全開。（冷凍水供水溫度CHWST對(duì)冷凍水泵的影響在后面討論。）這種策略保證沒(méi)有盤管吃不飽;所有能保持自己所需的送風(fēng)或空間溫度設(shè)定點(diǎn)。閥位置也可以用來(lái)復(fù)位用于控制DP設(shè)定點(diǎn)泵的轉(zhuǎn)速。實(shí)際上，這是標(biāo)準(zhǔn)90.1的要求。邏輯類似CHWST設(shè)定點(diǎn)復(fù)位：DP設(shè)定點(diǎn)向上復(fù)位，直至需要最高DP的盤管的控制閥全開。因此，我們有一個(gè)兩難境地：閥門位置復(fù)位可以用CHWST設(shè)定點(diǎn)或DP設(shè)點(diǎn)，但不能同時(shí)獨(dú)立;不可能知道閥饑餓是缺乏壓力還是缺乏足夠冷的水。我們必須決定兩個(gè)設(shè)定點(diǎn)的哪個(gè)更好。雖然向上重置CHWST設(shè)定點(diǎn)，減少冷水機(jī)能源的使用，增加變速泵的能源使用。較高的冰水溫度將導(dǎo)致盤管需要更多的冰水流量來(lái)消滅相同的負(fù)載，降低冰水供回溫差ΔT和增加流量和泵的能源需求。小溫差也影響最佳冷水機(jī)加減機(jī)；然而，如果是一次泵變流量的變頻冷水機(jī)這就不是一個(gè)問(wèn)題，此外，我們的模擬表明冰水溫度提高復(fù)位的影響冷水機(jī)組效率，大于對(duì)泵浦能量的負(fù)面影響，即使當(dāng)分配管網(wǎng)損失很高的時(shí)候。圖4示出的一次泵變流量和變頻冷水機(jī)組的DOE2.2模擬，冰水水泵的揚(yáng)程較高（150英尺[450?Pa]）采用三種復(fù)位策略基于閥位：?jiǎn)为?dú)冷凍水溫度復(fù)位;單獨(dú)壓差設(shè)定點(diǎn)的復(fù)位;和兩者的組合（先復(fù)位冷凍水溫度然后復(fù)位DP設(shè)定點(diǎn)）。該模擬是在幾個(gè)氣候區(qū)進(jìn)行（休斯敦和奧克蘭結(jié)果示于圖），并在所有的情況下，重置冷凍水溫度比復(fù)位DP設(shè)定點(diǎn)都是更有效的策略。使用兩個(gè)（重置冷卻水溫度第一則DP設(shè)定點(diǎn)）是最好的方法，雖然只比單獨(dú)重置冷水溫度稍微好一點(diǎn)。與傳統(tǒng)觀念相反，復(fù)位對(duì)空氣處理器的除濕能力的影響相當(dāng)小，不應(yīng)該是一個(gè)問(wèn)題。空間濕度是送風(fēng)含濕量的函數(shù)，反過(guò)來(lái)，盤管出風(fēng)干球溫度設(shè)定點(diǎn)是的函數(shù)。無(wú)論冰水溫度是幾度，盤管送風(fēng)幾乎都是飽和的；降低冰水溫度只是很輕微的降低了空氣含濕量。只要送風(fēng)溫度保持在所希望的設(shè)定點(diǎn)，復(fù)位冰水溫度不會(huì)影響空間的濕度。圖5示出該重置策略如何能實(shí)現(xiàn)。x軸是所謂的軟件點(diǎn)稱為“CHWplantreset”，從0％至100％，使用“修剪回應(yīng)”的邏輯。盤管閥門的控制器發(fā)出控制“請(qǐng)求”，當(dāng)閥門全開后（開度100%），發(fā)出兩種需求之一：或需要更冷的水溫:T;或者需要更高的水泵壓力:DP;當(dāng)閥門產(chǎn)生“需求”時(shí)，CHW工廠重置增大;當(dāng)他們沒(méi)有，CHW工廠重置穩(wěn)步下降。當(dāng)閥門產(chǎn)生開度減少，“需求”時(shí)，冰水出水溫度CHW重置值增大;當(dāng)他們開度不變，CHW工廠重置設(shè)定值穩(wěn)步下降。當(dāng)CHW機(jī)房設(shè)置為100％時(shí)，比如閥門開度全開時(shí)。CHWST設(shè)定點(diǎn)是在T最小值（設(shè)計(jì)冷凍水溫度）同時(shí)DP設(shè)定點(diǎn)是在DP的最大值（設(shè)計(jì)DP設(shè)定點(diǎn)）當(dāng)末端負(fù)載減少時(shí)，則（trimandrespondlogic）邏輯降低了CHW工廠復(fù)位值。如確實(shí)如此，冷卻水溫度首先上升到最高Tmax（最低空氣處理機(jī)的送風(fēng)溫度設(shè)定點(diǎn)減少1度），那么DP設(shè)定點(diǎn)下降減少到最小值DPmin（例如21kpa）。在實(shí)踐中，這種邏輯很少導(dǎo)致在DP設(shè)定點(diǎn)的多次復(fù)位，CHWST冰水水溫復(fù)位值非常具有侵略性足以使得盤管處于饑餓狀態(tài)。首先是非常重要的是：定位DP傳感器在最遠(yuǎn)端盤管線圈，以便DP值可以盡可能地低，以減少泵的能量。結(jié)束語(yǔ)上述的控制策略希望分公司在機(jī)房的實(shí)踐中去開發(fā)執(zhí)行，上述是ASHREA