二次泵系統(tǒng)旁通管逆向混水的啟事剖析(完整版)

二次泵系統(tǒng)旁通管逆向混水的啟事剖析（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用,可編輯歡迎下載）

二次泵系統(tǒng)旁通管逆向混水的啟事剖析（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用,可編輯歡迎下載）二級(jí)泵系統(tǒng)中逆向混水現(xiàn)象的模擬分析和解決方案清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心韓福桂姜子炎王福林摘要：逆向混水是二級(jí)泵系統(tǒng)中的常見(jiàn)問(wèn)題。逆向混水使得二次側(cè)供水溫度上升，末端制冷能力下降，水泵能耗的大幅增加等。本文用仿真軟件再現(xiàn)逆向混水的形成和發(fā)展過(guò)程，在此基礎(chǔ)上探討逆向混水產(chǎn)生的條件，以及冷凍泵控制和末端調(diào)節(jié)對(duì)逆向混水的影響，說(shuō)明“制冷量不足”是逆向混水問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因。針對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因，給出解決方案。關(guān)鍵詞：二級(jí)泵系統(tǒng)、逆向混水、仿真分析1概述在二級(jí)泵系統(tǒng)中，如果末端對(duì)冷凍水流量需求小于冷機(jī)側(cè)冷凍水流量需求，在一次泵不變頻、二次泵變頻的系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)節(jié)二次泵轉(zhuǎn)速可以減小二次水流量，從而降低水泵能耗。這是采用二次泵系統(tǒng)的初衷。這時(shí)，旁通管中的水流方向?yàn)閺墓┧艿交厮?。然而，在一些工程的?shí)際運(yùn)行過(guò)程中，旁通管中的水流方向?yàn)閺幕厮艿焦┧?，如圖1所示。這種情況下，一次供水和二次側(cè)回水混合，使得二次側(cè)供水溫度升高，進(jìn)一步導(dǎo)致末端設(shè)備制冷能力下降，從而使得末端供冷不足，或二次水流量增加，二次泵能耗增加。這與二級(jí)泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷相反。圖1仿真模型對(duì)象系統(tǒng)本文將旁通管中水流方向從回水管流向供水管的現(xiàn)象稱為“逆向混水”。逆向混水普遍存在于二級(jí)泵系統(tǒng)中[1][2][3]，并導(dǎo)致二次水泵能耗增加，冷機(jī)效率降低等，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的高效運(yùn)行[4]。然而，又并非所有的二級(jí)泵系統(tǒng)必然出現(xiàn)逆向混水。那么，什么是導(dǎo)致逆向混水的原因？怎么在實(shí)際工程中避免逆向混水？本文用仿真的方法再現(xiàn)逆向混水的形成和發(fā)展過(guò)程，在此基礎(chǔ)上探討逆向混水產(chǎn)生的條件，以及冷凍泵控制和末端調(diào)節(jié)對(duì)逆向混水的影響，最后給出解決方案和建議。圖1仿真模型對(duì)象系統(tǒng)2實(shí)際系統(tǒng)中的逆向混水現(xiàn)象作者對(duì)實(shí)際工程中發(fā)生的逆向混水現(xiàn)象進(jìn)行了測(cè)試和記錄。下面是兩個(gè)不同的二級(jí)泵系統(tǒng)中發(fā)生的逆向混水的典型例子。例一：系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程發(fā)生逆向混水的例子圖2是一個(gè)商場(chǎng)的空調(diào)系統(tǒng)在某個(gè)夏季典型天的啟動(dòng)過(guò)程運(yùn)行記錄。該商場(chǎng)在早8點(diǎn)開(kāi)始營(yíng)業(yè)。運(yùn)行工人每天7：15啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，按照“一機(jī)對(duì)一泵”的原則手動(dòng)啟停冷機(jī)和一次泵；控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)二次臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速，滿足末端壓差設(shè)定值要求。圖中顯示，在7：15開(kāi)機(jī)后至8：40，存在逆向混水現(xiàn)象；直到第三臺(tái)冷機(jī)的開(kāi)啟，逆向混水現(xiàn)象才逐漸消失。從監(jiān)測(cè)到的系統(tǒng)制冷量來(lái)看，當(dāng)開(kāi)啟一臺(tái)或兩臺(tái)冷機(jī)時(shí)，系統(tǒng)制冷量接近單臺(tái)和兩臺(tái)冷機(jī)的額定制冷量。圖2實(shí)例一冷凍水系統(tǒng)夏季典型天運(yùn)行記錄圖3實(shí)例二冷凍水系統(tǒng)夏季典型天運(yùn)行記錄圖2實(shí)例一冷凍水系統(tǒng)夏季典型天運(yùn)行記錄圖3實(shí)例二冷凍水系統(tǒng)夏季典型天運(yùn)行記錄圖3是另一個(gè)二級(jí)泵系統(tǒng)在某個(gè)夏季典型天的運(yùn)行過(guò)程記錄。系統(tǒng)單臺(tái)冷機(jī)額定制冷量為6650kW。運(yùn)行過(guò)程中冷機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)如圖中下部臺(tái)階形曲線所示。該系統(tǒng)的水泵、冷機(jī)運(yùn)行策略為：一次泵按照“一機(jī)對(duì)一泵”的原則手動(dòng)啟停；自動(dòng)調(diào)節(jié)二次臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速，滿足末端壓差設(shè)定值要求；保證二次側(cè)供水溫度不超過(guò)8℃，當(dāng)監(jiān)測(cè)到二次側(cè)供水溫度較高時(shí)，增開(kāi)一臺(tái)冷機(jī)。從圖中可以看到，在上午10：00~11：00，傍晚19：00以后，該系統(tǒng)存在大量逆向混水。由于逆向混水的存在，以當(dāng)天11：00時(shí)刻的記錄為例，A/B/C/D四個(gè)支路的供水溫度都達(dá)到10℃以上。在11：30增開(kāi)一臺(tái)冷機(jī)后，二次側(cè)供水溫度下降到7℃附近，逆向混水量基本消失3系統(tǒng)開(kāi)啟過(guò)程中逆向混水現(xiàn)象分析由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、記錄條件的限制，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)往往不能全面的記錄制冷量、冷機(jī)啟停臺(tái)數(shù)水泵臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速、末端設(shè)備調(diào)節(jié)狀態(tài)、末端室溫控制效果等參數(shù)的變化過(guò)程。為了深入分析混水現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，本文采用仿真的方法，建立二級(jí)泵系統(tǒng)的模型，通過(guò)改變末端調(diào)節(jié)方式、冷站調(diào)節(jié)方式等，再現(xiàn)與實(shí)際系統(tǒng)中類似逆向混水現(xiàn)象。通過(guò)分析被再現(xiàn)的逆向混水形成過(guò)程中，負(fù)荷、制冷量、末端和冷站調(diào)節(jié)方式、室內(nèi)溫度控制效果等相關(guān)因素的變化和聯(lián)系，總結(jié)出逆向混水現(xiàn)象的形成原因。作者利用Simulink仿真軟件建立了二級(jí)泵系統(tǒng)的模型。模型中的二級(jí)泵系統(tǒng)有3臺(tái)冷機(jī)、3臺(tái)一次泵、4臺(tái)二次泵；末端有20個(gè)換熱盤管，盤管水閥的調(diào)節(jié)方式可以是通斷調(diào)節(jié)或連續(xù)調(diào)節(jié)，在模型中可更改；末端風(fēng)機(jī)定風(fēng)量；20個(gè)房間的負(fù)荷可以分別更改。管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。圖4是仿照例一再現(xiàn)的系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程的逆向混水現(xiàn)象。作者曾測(cè)量過(guò)例一的空調(diào)水系統(tǒng)，清晨空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)前，冷凍水系統(tǒng)中水溫在17℃左右。因此仿真時(shí)，設(shè)定系統(tǒng)中水溫初值為17℃。仿照例一建筑中清晨系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中負(fù)荷的變化，在仿真過(guò)程中設(shè)定末端負(fù)荷的變化為0時(shí)刻設(shè)定末端負(fù)荷742kW；4200s設(shè)定負(fù)荷為2132.2kW。逆向混水量、冷機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)、制冷量，二次泵臺(tái)數(shù)、轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制結(jié)果，冷機(jī)出口水溫、二次側(cè)供水溫度的變化如圖4所示。可以看到，圖圖4仿真計(jì)算系統(tǒng)開(kāi)啟過(guò)程逆向混水現(xiàn)象根據(jù)仿真得到的水泵控制過(guò)程，一、二次側(cè)水溫變化過(guò)程分析逆向混水的形成過(guò)程：系統(tǒng)開(kāi)啟過(guò)程中，水系統(tǒng)中蓄存的熱量超過(guò)了單臺(tái)冷機(jī)的額定制冷量。這樣，只開(kāi)單臺(tái)冷機(jī)難以將冷機(jī)出口水溫迅速降低到設(shè)定溫度7℃由于末端設(shè)備需要迅速處理掉夜間蓄熱，水閥都迅速調(diào)節(jié)為100%開(kāi)度狀態(tài)。二次泵根據(jù)末端需求流量調(diào)節(jié)，因而二次水量需求逐步增加。而一次泵采用一機(jī)對(duì)一泵的控制方式，一次水量基本穩(wěn)定。因此二次水量逐漸大于一次水量，逆向混水量逐漸增加。逆向混水的增加進(jìn)一步阻止冷機(jī)出口溫度和二次側(cè)供水溫度降低，較高的二次側(cè)供水溫度降低了末端設(shè)備的換熱能力，也降低了冷機(jī)的出力，制冷量持續(xù)不足使得末端水閥持續(xù)維持全開(kāi)，二次側(cè)持續(xù)維持較大的水量需求。直到2400s開(kāi)啟第二臺(tái)冷機(jī)。當(dāng)?shù)诙_(tái)冷機(jī)開(kāi)啟的前30分鐘內(nèi)，末端負(fù)荷沒(méi)有增加。由于冷機(jī)出力遠(yuǎn)大于負(fù)荷需求，冷機(jī)出口水溫迅速降低到設(shè)定值，末端設(shè)備換熱能力增強(qiáng)，末端閥門開(kāi)度降低，二次水量需求減?。煌瑫r(shí)由于一機(jī)對(duì)一泵的策略，一次水流量不變，逆向混水量逐漸降低。但第二臺(tái)冷機(jī)開(kāi)啟30分鐘后，負(fù)荷大幅增加（就像在實(shí)際工程中，店鋪普遍開(kāi)始營(yíng)業(yè)），接近或超過(guò)兩臺(tái)冷機(jī)的額定制冷量，末端增加閥門開(kāi)度維持室內(nèi)溫度，二次水量需求逐漸增加。當(dāng)超過(guò)兩臺(tái)冷機(jī)的額定冷凍水量時(shí)，逆向混水再次出現(xiàn)。逆向混水的出現(xiàn)提高了二次側(cè)供水溫度，進(jìn)而降低末端換熱能力和冷機(jī)的實(shí)際出力，進(jìn)一步導(dǎo)致二次水量需求的增加。系統(tǒng)再次進(jìn)入這樣一個(gè)惡性循環(huán)，逆向回水量隨之增加，直到二次水泵臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速達(dá)到上限，惡性循環(huán)停止。此時(shí)冷機(jī)實(shí)際制冷量小于兩臺(tái)冷機(jī)的額定制冷量。為了滿足制冷量需求，開(kāi)啟第三臺(tái)冷機(jī)，第三臺(tái)一次泵隨之開(kāi)啟。一次泵全部開(kāi)啟后，一次側(cè)流量大于二次側(cè)流量，逆向混水消失，二次側(cè)供水溫度與冷機(jī)出口溫度相同。實(shí)際制冷量與兩臺(tái)冷機(jī)的額定制冷量相當(dāng)。從上述分析過(guò)程中可以看到：在啟動(dòng)過(guò)程中，由于末端空調(diào)設(shè)備需要盡快將室內(nèi)溫度處理到設(shè)定值，末端盤管的閥門都保持全部開(kāi)啟。在一次泵一機(jī)對(duì)一泵，二次泵調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和臺(tái)數(shù)滿足末端需求水量的調(diào)節(jié)模式下，在系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中存在著：“冷機(jī)制冷量小于末端冷量需求——冷機(jī)出口水溫大于設(shè)定水溫——二次側(cè)供水較高——末端換熱能力下降——二次水量需求增加，逆向混水量增加——二次側(cè)供水溫度進(jìn)一步增加”這樣的惡性循環(huán)。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)冷機(jī)制冷量小于末端需求冷量是引起這個(gè)惡性循環(huán)的起因。在采用“白天運(yùn)行，晚上停機(jī)”運(yùn)行模式的系統(tǒng)中，清晨開(kāi)啟時(shí)空調(diào)系統(tǒng)不僅要處理房間冷負(fù)荷，將房間溫度降低到設(shè)定溫度，還要處理夜間水系統(tǒng)的蓄熱。而系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)開(kāi)啟的冷機(jī)臺(tái)數(shù)通常只根據(jù)要處理的房間負(fù)荷決定。因此，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)冷機(jī)制冷量能力小于負(fù)荷需求。這是這種運(yùn)行模式下，清晨系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中容易產(chǎn)生逆向混水的原因。4系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中逆向混水現(xiàn)象分析4.1模擬再現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的逆向混水現(xiàn)象在啟動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)仿真結(jié)果可以看到，末端閥門大部保持開(kāi)啟狀態(tài)。而在一般運(yùn)行過(guò)程中，末端閥門狀態(tài)通常不斷調(diào)整以滿足室內(nèi)負(fù)荷的不斷變化。在一般系統(tǒng)調(diào)節(jié)運(yùn)行過(guò)程中，二級(jí)泵系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)逆向混水，如例二。圖5一般運(yùn)行過(guò)程中逆向混水現(xiàn)象仿真結(jié)果圖5是仿照例二再現(xiàn)的系統(tǒng)一般運(yùn)行過(guò)程的逆向混水現(xiàn)象。圖中，除了逆向混水量，冷機(jī)/一次泵開(kāi)啟臺(tái)數(shù)外，還可以看到二次側(cè)供水溫度、二次泵臺(tái)數(shù)等參數(shù)的變化。從圖中可以看到：圖中所示的初始狀態(tài)，二級(jí)泵系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定，旁通管中幾乎沒(méi)有逆向混水，末端房間室溫控制達(dá)到設(shè)定值。在15分鐘，末端房間負(fù)荷增加，末端閥門逐漸增加，二次水泵轉(zhuǎn)速和臺(tái)數(shù)增加，二次水量隨之增加。在20分鐘，二次水量超過(guò)一次水量，出現(xiàn)逆向混水。當(dāng)逆向混水出現(xiàn)后——二次側(cè)供水溫度增加——末端換熱能力下降——末端需求二次水量增加——逆向混水進(jìn)一步增加。如此進(jìn)入一個(gè)惡性循環(huán)，使逆向混水量不斷增加。到增開(kāi)一臺(tái)冷機(jī)并增開(kāi)一臺(tái)一次泵，逆向混水消失。從上述模擬結(jié)果中看到，逆向混水的形成和發(fā)展經(jīng)歷了3）這樣的惡性循環(huán)的過(guò)程。下面以末端換熱設(shè)備為研究對(duì)象，考察上述惡性循環(huán)對(duì)末端設(shè)備換熱性能的影響，從而解釋惡性循環(huán)是如何促進(jìn)逆向混水形成和發(fā)展，導(dǎo)致例二中9:00~11:00二次水量持續(xù)增加。圖6單盤管換熱性能曲線如圖6所示：其中由上至下依次為供水溫度8~12℃，回風(fēng)溫度24℃的各個(gè)條件下，換熱量隨冷凍水量的變化曲線。在1系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，末端盤管的工作點(diǎn)為A點(diǎn)。當(dāng)需求制冷量突然增加到虛線所示，為了滿足需求，二次水量增加。如果盤管供水溫度保持不變，理想情況下，隨著冷凍水量增加盤管工作點(diǎn)應(yīng)沿著A→B的軌跡變化。到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，制冷量滿足需求，調(diào)節(jié)過(guò)程停止。而在上述仿真例子中，由于在1）的狀態(tài)旁通水量接近為0，又由于采用“一機(jī)對(duì)一泵”策略運(yùn)行的一次泵臺(tái)數(shù)沒(méi)有改變，當(dāng)二次水量增加時(shí)，出現(xiàn)逆向混水。二次側(cè)供水溫度，即盤管的進(jìn)口水溫升高，末端盤管換熱性能下降，圖6中工作點(diǎn)所在換熱曲線下移，但盤管實(shí)際制冷量也略有增加。隨著逆向混水量增加，二次側(cè)供水溫度不斷升高，盤管需求水量不斷增加，實(shí)際制冷量持續(xù)緩慢增加，直到實(shí)際制冷量達(dá)到虛線所示。這一過(guò)程中，末端盤管的實(shí)際工作點(diǎn)沿著A→C的軌跡變化。穩(wěn)定點(diǎn)C最終落在何處與逆向混水量增加的“速度”有關(guān)，逆向混水量增加的越快，C距離B點(diǎn)的距離越遠(yuǎn)，A→C軌跡越平?？梢韵胂螅绻嫦蚧焖吭黾拥乃俣冗^(guò)快，A→C軌跡趨于水平，盤管制冷量將永遠(yuǎn)不能達(dá)到需求，按照盤管的控制策略，其當(dāng)增開(kāi)一臺(tái)冷機(jī)后，由于多開(kāi)了一次水泵，逆向混水迅速減少，盤管進(jìn)口水溫被迅速降低，而二次水量沒(méi)變。相當(dāng)于圖6中D點(diǎn)到E點(diǎn)的變化。E點(diǎn)的制冷量達(dá)到甚至超過(guò)需求制冷量，二次水量不再增加，甚至?xí)档?，逆向混水不?huì)再發(fā)生。這也就是例二中，在11：00左右增開(kāi)一臺(tái)冷機(jī)后逆向混水量迅速減小的原因。4.2逆向混水形成的條件上述分析說(shuō)明：一旦逆向混水發(fā)生就有可能進(jìn)入一個(gè)惡性循環(huán)，使逆向混水量不斷增加。什么是觸發(fā)上述惡性循環(huán)的原因？在模擬中的例子中，惡性循環(huán)的開(kāi)端是負(fù)荷的增加。負(fù)荷的突然增加，會(huì)使得“與一次水量相同的二次水量所能提供冷量小于末端需求冷量”。此外，末端系統(tǒng)換熱性能的變化也能使得“冷凍水供冷量小于末端需求冷量”。如圖7所示，曲線1是單個(gè)末端盤管的換熱曲線。如果將整個(gè)末端系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中二次側(cè)冷凍水量和制冷量的關(guān)系等效為一條曲線，各盤管一樣、處理負(fù)荷一樣且調(diào)節(jié)方式一樣的理想情況下，等效曲線與曲線1近似。如果一次水量始終被控制在理想情況下額定制冷量對(duì)應(yīng)的水量G0，為了滿足制冷量需求，理想情況下二次水量需求為G1，二次水需求水量小于一次水，不會(huì)出現(xiàn)逆向混水。系統(tǒng)可以適當(dāng)降低二次水量，在滿足需求的條件下降低二次泵能耗，這是二級(jí)泵系統(tǒng)的理想情況。如果實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行曲線為2或3，要達(dá)到相同的制冷量，需求二次水量分別為G2和G3，如果一次水量依然控制在G0，為了滿足制冷量需求調(diào)節(jié)二次水量，就會(huì)使得二次水量大于一次水量，從而產(chǎn)生逆向混水。圖7理想與實(shí)際的末端換熱曲線圖8某實(shí)際系統(tǒng)中二次側(cè)流量和制冷量工作點(diǎn)根據(jù)朱偉峰博士和張曉亮博士的研究[5][6][7]，由于末端負(fù)荷不均勻、水量分配不均勻、供水溫度升高、回風(fēng)溫度降低等原因，實(shí)際的末端系統(tǒng)，無(wú)論末端設(shè)備采用通斷調(diào)節(jié)方式，還是采用連續(xù)調(diào)節(jié)方式，系統(tǒng)中二次側(cè)等效曲線更可能類似曲線2或3的形狀，即實(shí)際系統(tǒng)更可能運(yùn)行在“大流量，小溫差”的情況，從而更可能觸發(fā)4.1中所描述的逆向循環(huán)。圖8是例二中的實(shí)際系統(tǒng)中二次側(cè)流量和制冷量關(guān)系的全年運(yùn)行工作點(diǎn)記錄?？梢钥吹剑瑤缀跞甓蝹?cè)系統(tǒng)都運(yùn)行在“大流量，小溫差”的情況。4.3冷凍泵系統(tǒng)調(diào)節(jié)對(duì)逆向混水形成和發(fā)展的影響在4.1圖6的分析中提到：惡性循環(huán)發(fā)展程度與逆向混水增加的“速度”有關(guān)。逆向混水是否會(huì)增加與一次泵和二次泵的調(diào)節(jié)方式有關(guān)：（1）如果二者增加的速度相同，即總保證一、二次水量相等，那么旁通管中不會(huì)出現(xiàn)逆向混水，二次側(cè)供水溫度始終與冷機(jī)出口水溫相同。在圖6中，冷凍水流量和冷量的變化會(huì)沿著A→B的軌跡變化，穩(wěn)定點(diǎn)會(huì)落在B點(diǎn)。（2）如果二次流量比一次流量增加速度高，且初始情況一次側(cè)流量大于二次側(cè)流量，系統(tǒng)工作點(diǎn)軌跡會(huì)先沿著A→F的軌跡變化；若直到一、二次流量相等時(shí)盤管的供冷量還小于需求，就開(kāi)始出現(xiàn)逆向混水，二次側(cè)供水溫度開(kāi)始降低。盤管的換熱過(guò)程如A→F→G所示。（3）如果二次流量比一次流量增加速度高，且初始情況一次側(cè)流量等于二次側(cè)流量，系統(tǒng)工作點(diǎn)軌跡沿著A→C的軌跡變化。（2）和（3）中，C、F點(diǎn)與B點(diǎn)的距離取決于二次流量增加“速度”大于一次流量增加“速度”的程度。二次水量增加速度相對(duì)越大，C、F點(diǎn)與B點(diǎn)越遠(yuǎn)，惡性循環(huán)發(fā)展的程度也越深。對(duì)大多數(shù)一次泵采用“一機(jī)對(duì)一泵”的運(yùn)行方式，二次泵根據(jù)末端冷凍水量需求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和臺(tái)數(shù)的系統(tǒng)，根據(jù)上面的分析，末端盤管工作點(diǎn)會(huì)沿著A→F→G或A→C的軌跡變化。在這樣的系統(tǒng)中，二次水量的增加速度取決于二次泵的控制策略。最不利壓差設(shè)定值越高，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速的PID控制參數(shù)中比例系數(shù)越大等，二次水量增加的“速度”也越大，A→C或F→G軌跡越平，惡性循環(huán)越可能持續(xù)發(fā)生。作者僅改變了4.1中被仿真系統(tǒng)的二次側(cè)壓差設(shè)定值，重新仿真了4.1中的運(yùn)行過(guò)程。圖9是不同壓差設(shè)定值下的系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程?？梢钥吹?，壓差設(shè)定值降低可以有效改善甚至消除逆向混水現(xiàn)象。并且，逆向回水量減少，二次側(cè)供水溫度降低，從而提升了末端盤管的換熱能力。當(dāng)冷凍水壓差設(shè)定值適當(dāng)降低時(shí)，不但不會(huì)造成“末端供冷量”不足的情況，相反會(huì)改善末端控制效果。圖9中，壓差設(shè)定值較低時(shí)，最不利末端房間溫度控制效果好于壓差設(shè)定值較高的情況。圖9不同冷凍水壓差設(shè)定值下，逆向混水量和最不利末端控制效果對(duì)比5逆向混水的解決方案總結(jié)3、4兩節(jié)可以得到以下結(jié)論：1）逆向混水形成的條件為“制冷量不足”，即當(dāng)一次水量與二次水量相同時(shí)系統(tǒng)的制冷量不滿足末端的冷量需求。2）在冷凍泵調(diào)節(jié)造成的二次水量增長(zhǎng)速度大于一次水量增長(zhǎng)速度，對(duì)逆向混水的發(fā)展起到推波助瀾的作用。從上述結(jié)論2）可以推論：既然冷凍水泵的調(diào)節(jié)對(duì)逆向混水的形成和發(fā)展起到推動(dòng)作用，改變一、二次泵的控制就有可能避免逆向混水惡性循環(huán)的發(fā)生。通過(guò)a.同步調(diào)節(jié)一、二次流量，b.降低末端壓差設(shè)定值，c.將二級(jí)泵系統(tǒng)改造成一級(jí)泵系統(tǒng)，或d.在旁通管上安裝單向閥，可以減弱惡性循環(huán)的影響甚至從徹底避免逆向混水的產(chǎn)生。圖9模擬了降低壓差設(shè)定值對(duì)逆向混水的改善效果。除了上述方法，從上述結(jié)論1）出發(fā)，從根本上解決逆向混水現(xiàn)象的深層問(wèn)題是解決“制冷量不足”的問(wèn)題。根據(jù)3的分析，系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中的“制冷量不足”是因?yàn)榻ㄖ顭嶝?fù)荷超過(guò)了冷機(jī)額定制冷量。解決方案可以是在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)增加冷機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，在處理建筑蓄熱后，關(guān)閉部分冷機(jī)，恢復(fù)正常運(yùn)行模式，或者延長(zhǎng)預(yù)冷時(shí)間，在開(kāi)始上班時(shí)室內(nèi)負(fù)荷增加之前，處理完系統(tǒng)及建筑的蓄熱。根據(jù)4的分析，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的“制冷量不足”指的是“當(dāng)二次側(cè)水流量與一次側(cè)水流量相等時(shí)，供冷量不滿足二次側(cè)的需冷量”。將目前二次側(cè)系統(tǒng)中通常采用的旁通管改成如圖10所示的蓄水罐，可以有效緩解這個(gè)問(wèn)題。如圖，二次側(cè)回水注入蓄水罐的上部，二次側(cè)供水從蓄水罐的下部引出。這樣，蓄水罐的緩沖下，在一定時(shí)間內(nèi)可以保證即使二次水量大于一次水量，二次側(cè)供水溫度仍然接近冷機(jī)供水溫度。圖10蓄水罐示意圖圖11發(fā)生混水的原理圖在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，如果為了避免逆向混水在旁通管上安裝單向閥，二次側(cè)流量最大只能與一次水量相同。如果對(duì)應(yīng)額定制冷量Q0的一次水額定水量為G0，此時(shí)末端盤管的最大供冷量為Q1。當(dāng)末端冷量需求為Qr時(shí)，不能滿足需求，如圖11所示。如果允許逆向混水，使二次水量增加為G2，雖然可能滿足制冷量要求，但由于二次側(cè)供水溫度升高，末端盤管得換熱曲線向右移動(dòng)，最終所需的二次水量G1遠(yuǎn)大于G0。采用如圖10所示的系統(tǒng)，二次水量可以大于一次水量并且二次側(cè)供水溫度在一定時(shí)間內(nèi)，可以保持與冷機(jī)出口水溫相同，這樣二次側(cè)需求水量為G2，只比G0略有增加就可以滿足制冷量需求。蓄水罐起到了蓄冷與緩沖的作用，使得在某一時(shí)刻，末端流量需求增加時(shí)，仍可以在一段時(shí)間內(nèi)，提供較低的供水溫度，阻止了逆向混水的觸發(fā)，從而解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)中，在系統(tǒng)制冷量小于末端需求冷量時(shí)迅速發(fā)生逆向混水惡性循環(huán)的問(wèn)題。6結(jié)論本文通過(guò)仿真計(jì)算再現(xiàn)了二級(jí)泵系統(tǒng)啟動(dòng)和一般運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的逆向混水形成和發(fā)展過(guò)程。并指出，在“白天運(yùn)行，夜間停機(jī)”的系統(tǒng)中，由于要處理夜間停機(jī)時(shí)水系統(tǒng)及房間蓄熱，而啟動(dòng)時(shí)冷機(jī)開(kāi)啟不足，可能使得“