第六章課件空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行及調(diào)節(jié)閥.

1、第6章空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行及 調(diào)節(jié)閥 主要知識(shí)點(diǎn)：水泵變頻水系統(tǒng)變流量凋節(jié)閥教學(xué)目標(biāo)及要求» (1)掌握空調(diào)水系統(tǒng)水泵變頻控制原理與 方法；拿(2)掌握空調(diào)水系統(tǒng)變流量的運(yùn)行調(diào)控策 略；* (3)掌握水系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的特征及使用要求;(4) 了解空調(diào)水系統(tǒng)其他相關(guān)的節(jié)能運(yùn)行 措施?；靖拍?#187;水泵變頻調(diào)速，壓差控制與溫差控制；拿一次泵變流量系統(tǒng)，設(shè)備連鎖、運(yùn)行臺(tái)數(shù) 控制；二次泵變流量系統(tǒng)，次級(jí)泵、聯(lián)合控制；拿調(diào)節(jié)閥分類，調(diào)節(jié)閥流量特性，調(diào)節(jié)閥流 通能力。6.1空調(diào)水泵的變頻控制水泵變頻控制原理通過(guò)變頻器改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而改變水泵的轉(zhuǎn)速，見(jiàn)卜式: 1 sn = 60f m式屮

2、：n轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)速，r/min :(6 1)60換算系數(shù)，5/inin :水泵的轉(zhuǎn)速、淀罠揚(yáng)程働輟間存在以下關(guān)系:/電源頻率，Hz,S定子與轉(zhuǎn)子Z間的轉(zhuǎn)差率; 加一電動(dòng)機(jī)繞組的極對(duì)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(shí)水泵提供的揚(yáng)程保持恒定，故定 壓差控制又稱為定揚(yáng)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(zhuǎn)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(diào)水系統(tǒng)中處于最不利環(huán)路中 空調(diào)事備前后的靜壓差

3、，控制冷熱水循環(huán)泵的轉(zhuǎn)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(diào)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)中各空 調(diào)設(shè)備的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，控制冷熱水循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，使這些調(diào)解閥中至 少有一個(gè)處于全開(kāi)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(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，如流量保持不變，則回水溫度下降，溫差 頻器來(lái)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(yùn)行工況曲線為采用定揚(yáng)程控制水 力特性曲線，水泵工作點(diǎn) 揚(yáng)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(shí).。曲線 為采用最小阻力

4、控制水力 特性曲線，時(shí)，。曲線 是采用溫差控制的水力特 性曲線，此曲線即為空調(diào) 水系統(tǒng)原有的管路特性曲 線，時(shí)，管路系統(tǒng)阻力。壓差控制點(diǎn)壓差控制點(diǎn)安裝在遠(yuǎn) 離冷凍機(jī)房的最不利 環(huán)路上，雖然測(cè)點(diǎn)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(kāi)啟狀況不 同，其壓差是變化的, 所以對(duì)整個(gè)空調(diào)水系 統(tǒng)來(lái)說(shuō)壓力是變化的, 水泵的揚(yáng)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(jiǎn)單， 在實(shí)際應(yīng)用中也比較容易做到。 有些設(shè)計(jì)人員擔(dān)心采用溫差控制 會(huì)影響某些場(chǎng)所空調(diào)系統(tǒng)的使用 效果，如餐廳.歌舞廳等，影響 這些場(chǎng)所室內(nèi)冷負(fù)荷的主要因素 不是室外氣象條件，而是室內(nèi)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(shí)段控制或者在人 員較集中的場(chǎng)所設(shè)置溫度傳感器, 滿足特殊場(chǎng)所的需要。©© 芋UIL冷水機(jī)組P冷水循環(huán)兼K變頻矩制撚 F風(fēng)機(jī)盤(pán)U用戶供水沮慶傳農(nóng)禪 回水溫度傳感禍6.2 一次泵變流量系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)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(jí)泵慫湮舷繭里設(shè)備聯(lián)鎖拿整個(gè)聯(lián)鎖起動(dòng)程序?yàn)椋核玫yf冷水 機(jī)組；*停車時(shí)聯(lián)鎖程序相反。壓差控制*對(duì)于末端采用兩通閥的空調(diào)水系統(tǒng)，冷凍 水供、回水總管之間必須設(shè)置壓差控制裝 置，通常它由旁通電動(dòng)兩通閥及壓差控制 器組成（也可以直接采用水流壓差開(kāi)關(guān)）。其連接時(shí)，接口應(yīng)盡可能設(shè)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(yīng)盡 可能靠近旁通閥兩端并也應(yīng)設(shè)于水系統(tǒng)中 壓力較穩(wěn)定的地點(diǎn)，以減少水流量的波動(dòng)， 提高控制的精確性。設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制* 1.回水溫度控制 2冷量控制，基本原理是：測(cè)量用戶側(cè)供、 回水溫度、及冷凍水流量，計(jì)算出實(shí)際需冷 量，由此可決定冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。在這 種控制方式中，各傳感器的設(shè)置位置是設(shè)計(jì)中 主要的考慮因素，位置不同，將會(huì)使測(cè)量和控 制誤差出現(xiàn)明顯的區(qū)別。目前通常有兩種設(shè)置 方式：如圖6.5中的各個(gè)位置，一種是把傳感 器設(shè)于旁通閥的外側(cè)（即用戶側(cè)）；另一種是把 位置定在旁通閥內(nèi)側(cè)（即冷源側(cè)）、三點(diǎn)。6.3二次泵冷凍水系統(tǒng)運(yùn)

7、行調(diào)節(jié)二廷閔.= 3-三益攔創(chuàng)託4_流呈計(jì)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(wú) 法通過(guò)測(cè)量回水溫度 來(lái)決定冷水機(jī)組的運(yùn) 行臺(tái)數(shù)，因此，二次 泵系統(tǒng)臺(tái)數(shù)控制必須 采用冷量控制的方式, 其傳感器設(shè)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(fù)荷控制冷水或纟且一次泵3二次泵I流里計(jì)算器 水泵臺(tái)數(shù)控制器 熱里計(jì)算器冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制器負(fù)荷控制的原理是在一次泵 的總供水干管上安裝一個(gè)流 量檢測(cè)器，在供回水干管上 各安裝一個(gè)溫度檢測(cè)器，通 過(guò)測(cè)得的供回水流量與溫差 計(jì)算出需冷量。當(dāng)計(jì)算岀的 需冷量減少達(dá)到一臺(tái)冷水機(jī) 組的容量時(shí)，停開(kāi)一臺(tái)冷水 機(jī)組；反之，當(dāng)末端設(shè)備需

8、冷量增加值超過(guò)一臺(tái)冷機(jī)的 容量時(shí)，增開(kāi)一臺(tái)冷水機(jī)組, 但此時(shí)與之對(duì)應(yīng)的一次泵必 須正在運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證蒸發(fā)器 的水量。6.4空調(diào)水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥屬于空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)執(zhí)行部件WH-興停圖歸直通單座辭構(gòu)圉（U0茴1雙畫(huà)瞬構(gòu)調(diào)節(jié)閥最大壓差對(duì)于單座閥：APnm =-（學(xué)）2R£(6-8)對(duì)于雙用閥：當(dāng)兩個(gè)閥芯直徑相同時(shí)，從式（68）中町以看出：蘭皿與閥兩端實(shí)際用差因此，雙朋閥對(duì)實(shí)際圧差應(yīng)無(wú)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(jī)構(gòu)的作用力大于斥2。閥門(mén)的流量特性閥的流量特性指閥相對(duì)流量與其相對(duì)開(kāi)度之間的關(guān)系， 這是閥門(mén)選擇時(shí)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(guān)，前者 則是在一種標(biāo)準(zhǔn)條件下所建立的?？烧{(diào)比定義為：閥門(mén)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(mén)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(kāi)閥理想特性為直線、等百分比、拋物線及快開(kāi)型閥門(mén)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(shí)際工作條件下閥門(mén)的特性稱為其工作流量特性。I）閥權(quán)度C閥權(quán)度心義為閥門(mén)金丿爪為占系統(tǒng)爪興的比例,UU:Pp、f=" (6-20) C + 尺Izi = 1時(shí).閥門(mén)的匚作流;胡

10、寺性等丁真理剋!流;比特性°閥權(quán)丿魚(yú)農(nóng)明閥門(mén)1作流譏特性偏離兵刊！想流說(shuō)特性的秤度o2）工作流辰特性根抑圖6.13,可以推T出閥門(mén)的實(shí)際【.作流吐特性為：(6-21)& = _/ （乙）X J（1 一只）/2（乙）+ 只3） 實(shí)際可調(diào)比心由于閥權(quán)度的影響將使閥門(mén)的實(shí)際可凋比©比真理想可調(diào)比/?卜降。(6-22)調(diào)節(jié)閥流通能力調(diào)節(jié)閥流通能力是衡量閥門(mén)流量控制能力的另一個(gè)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(shí)，調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)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(diào)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(dòng)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(shè)計(jì)全開(kāi)肌力« = AP -( AP / V在系統(tǒng)水力計(jì)仰中己求得)，設(shè)計(jì)閥權(quán)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(shí)際流通能力O八F根抑式(628八 式(629)及式(6 30).計(jì)并務(wù)利理想特性閥在此時(shí)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(wù)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(gòu)心了閥的理俎特性。冷、熱量調(diào)節(jié)閥新風(fēng)處理機(jī)組：=0.150.4： 循環(huán)風(fēng)處理機(jī)組：=0.30 0.6：一次回風(fēng)機(jī)組：=0.250.45： 水一水熱交換器：=0.30.6： 變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組：=0.40.7。圖6 19表:令器掙ft® 0.20表冷器嗣noamm對(duì)冷.熱盤(pán)管及水換熱器這些設(shè)備的一個(gè)共同特點(diǎn)是相對(duì)冷(熱)量與相對(duì)水量的 變化通常不成線性關(guān)系，其非線性程度通過(guò)特征系數(shù)表示岀來(lái)，如圖6.29所