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美的空调冷冻水温度与温差设计优化

来源:www.sdmeidi.net   发布时间:2014-11-07
  实际上,在工程设计环节中对系统参数进行优化更为重要。因为合理的控制策略,需要一个合理的设计才能实现。在当前的空调水系统设计中,普遍使用了沿用多年的7°C的冷冻水温与5°C的温差设计。随着社会的发展与技术的进步,各种原料与能源的价格与一直在改变,设计冷冻水温度与温差却一直没有改变。近年来出现越来越多的大温差设计并取得了较好的节能效果表明,7°C的冷冻水温与5°C的温差设计已经不再节能。公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)规定:“冷水机组的冷水供、回水设计温差不应小于5°C。在技术可靠、经济合理的前提下宜尽量加大冷水供、回水温差。”并阐明某些实际工程采用8℃温差,获得良好的节能效果。工程实践证明,大温差的空调水系统方案值得推广,但标准并没有对设计冷水温度与温差作具体规定,实际工程项目的的大温差空调水系统方案也并没有明确的大温差与冷水温度设计依据。本章需要讨论的,就是如何确定最优冷冻水设计温度与温差的问题。
  一方面,空调系统末端进口水温既要受传热过程的约束,又要使投资和运行费用合理。当进口水温下降时,使得制冷主机的COP值降低,增大运行费用;而从传热学观点分析,水温下降可使空调系统末端的达到特定冷量所需的传热面积(或传热管总长)减小,而使得风机盘管初投资减小。由此可见,对于一定的设计要求和外部经济条件下,必然存在一个最优的冷水温度,在此温度下,末端的年折旧费用与运行费用之和最小。
  另一方面,近年来,大温差小流量的空调水系统方案受到了广泛的关注。大温差设计是相对国内常规设计,即冷冻水温度参数7°C/12°C而提出来的。在实际运行中,我们把冷水进出口温差大于名义工况给定温差的运行,称为大温差运行。
  当冷冻水设计温差增大时,流过冷水机组的水量减少,使得制冷主机的COP值降低,增大冷水机组运行费用;同时,会使空调系统末端与冷冻水之间的传热系数减小,使得达到特定冷量所需的传热面积增大,末端初投资增加;但同时,由于水量变小,冷冻水泵的能耗也同时减小,并且为了达管路中到需要的冷水流速,所需的冷冻水管尺寸也减小,而使管路初投资成本减少。因此,也必然存在一个最优的冷冻水温差,在此温差下,上面所列的运行年费用与年折旧费用之和最小。

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