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1、N N=100tt图 室内空气温湿度允许波动范围室内热、湿负荷变化室外气象条件变化RHRH6.1 6.1 空调系统的运行调节空调系统的运行调节WWC CL L系统运行时遇到的变化因素：问题的提出:如何使房间参数在允许波动范围？运行中的调节允许波动范围大小由谁决定？第1页/共106页6.1 6.1 空调系统的运行调节空调系统的运行调节图 室内空气温湿度允许波动范围1、保持室内参数要求2、节省运行费（经济运行）3、调节设备简单可靠运行中的调节要点、目的：N N=100WWC CL L第2页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节余湿量W室内热湿负
2、荷变化室内余热量QN N=100WWC CL L 若只调一个参数，必定有温度或湿度不符合要求，要考虑允许偏差，要想精确调节，至少要调2个参数，即：调节温度、湿度、风量中的二个参数。问题：一般情况下，室内热湿比比设计值大还是小？室内热湿比偏大还是偏小好处理？第3页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节调节方法：1、定（机器）露点和变（机器）露点的调节方法N N=100WWC CL L 2、调节一、二次回风混合比3、调节旁通风门4、调节送风量5、多房间系统的运行调节第4页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负
3、荷变化时的运行调节1、定（机器）露点和变（机器）露点的调节方法（1）室内余热量Q变、余湿量W不变N N=100WWC CL L dN=dNdN=dN NN送风量G不变余湿量W不变若：定露点L若若NN仍在允许范围仍在允许范围内，内，则不作任何调节则不作任何调节第5页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节1、定（机器）露点和变（机器）露点的调节方法（1）室内余热量Q变、余湿量W不变N N=100WWC CL L dN=dNdN=dN NN若若NN超出允许范围，超出允许范围，或室内空调精度要求或室内空调精度要求很高：很高：则可以则可以调节再热量调
4、节再热量的的办法，而不是改变机办法，而不是改变机器露点器露点L L。OO NN第6页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节1、定（机器）露点和变（机器）露点的调节方法（2）室内余热量Q和余湿量W均改变N N=100WWC CL L Q 和W减少的程度不同：可能减小，也可能增大。若：送风量G不变 NNhNhNhNhN OO调节方式：调节方式：1 1）定露点再热）定露点再热第7页/共106页2 2）若定露点再热满足不了要求，则需）若定露点再热满足不了要求，则需变露点变露点6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运
5、行调节变露点：由送风状态点变露点：由送风状态点L L变成变成LLN N=100WWC CL L NNhNhNhNhN OOL L OO hL hLdL dL第8页/共106页改变机器露点的方法（以一次回风空调系统为例）改变机器露点的方法（以一次回风空调系统为例）6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节a a）调节）调节预热器加热量预热器加热量N N=100WWL L MMC CMMLL 第9页/共106页改变机器露点的方法（以一次回风空调系统为例）改变机器露点的方法（以一次回风空调系统为例）6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷
6、变化时的运行调节b b）调节新、回风比调节新、回风比N N=100WWL L C CCC LLc c）调节喷水温度或）调节喷水温度或表冷器进水温度表冷器进水温度第10页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节问题：定（变）露点调节方式的特点？第11页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节2、调节一、二次回风混合比C CW WN NL Lt0=100O OCL余湿量W不变、总送风量不变假设：当室内显热负荷减小时，热湿比线变成变成。如何进行调节？如何进行调节？第12页/共106页6.1.1 6
7、.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节2、调节一、二次回风混合比C CW WN NL Lt0=100O OL调节一、二次回风调节一、二次回风联动阀门，联动阀门，减小一减小一次回风量。次回风量。C第13页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节2、调节一、二次回风混合比第14页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节3、调节旁通风门N N=100WWC CL L 余湿量W不变总送风量不变假设：当室内显热负荷减小时，热湿比线变成变成。LLOO d d节能显著存在的问题
8、或是其局限性？第15页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节3、调节旁通风门N N=100WWL L LLOO过渡季节节能显著W1W1W2W2第16页/共106页4、调节送风量6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节N N=100WWC CL L（1）问题：如果热、湿负荷减小后，热湿比线与原来仍相等，则此时改变送风量，室内状态点会如何变化？第17页/共106页4、调节送风量6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节N N=100WWC CL L （2）若室内显热负
9、荷减少，湿负荷不变 减小t tN N若要保持室内室温不变，则室内相对湿度会有所增大。若室内温湿度精度要求要，则可采用变露点调节。L L第18页/共106页4、调节送风量6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节N N=100WWC CL L 变风量调节存在的问题：一般不能同时保证温度和湿度两个参数不变，只能保证其中一个参数不变，而另一个参数还须通过其他方法加以调节才能保证。第19页/共106页N N=100WWC CL L 6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节4、调节送风量若要保持室内含湿量不变，则应如何调节？d
10、 dN N 第20页/共106页5、多房间系统的运行调节6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节若一个空调系统为多个负荷不同的房间服务时，则应如何调节？不同N N=100WWC CL L t tN N（1）若相关不大，则可采用同一送风状态点。第21页/共106页5、多房间系统的运行调节6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节（2）若相关较大，或房间精度要求较高，则采用不同送风状态点N N=100WWC CL L 第22页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节6、
11、直接调节送风状态含湿量可不必把空气处理到露点状态，然后再加热到送风状态，而只需要相应地改变加热量和喷蒸汽量，就能得到所需要地送风状态，以满足室内空气参数的要求，实现无露点控制。第23页/共106页6.1.1 6.1.1 室内热湿负荷变化时的运行调节室内热湿负荷变化时的运行调节6、直接调节送风状态含湿量第24页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节室外空气状态的变化：送风状态的变化负荷变化N N=100WWC CL L分析前提条件：假设室内热湿负荷不变总送风量不变第25页/共106页1、空调工况分区6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调
12、节室外空气状态变时的运行调节（1）定义根据当地的气象变化情况，在I-D图上分成若干个气象区，即空调工况区，对应每个工况区采用不同的运行调节方法。（2）工况区划分原则在保证室内温湿度要求的前提下，使运行经济，调节简便；考虑气象频度，尽量减少分区和调节环节。第26页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节2、一次回风空调系统全年运行调节五个工况区：,图图 一次回风空调系统的运行调节一次回风空调系统的运行调节第27页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（1）第区域冬季寒冷季节室外新风要考虑预热，新风阀
13、门开到最小，保持最小新风比的新风量，加热器满负荷运行。iW iW1：第28页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节区：预热混合边界参数：Q一次一次Q二次二次室外参数变化：iW iW1：关闭一次加热器/预热器调节Q一次过程：室内温度变化：调节Q二次室内湿度变化：调节？调节？第29页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节区：冬季采用喷干蒸汽等温加湿？tW t：关闭一次加热器/预热器t边界参数：第30页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（2）第区域
14、1）若保持m冬%（最小新风比）iW1 iW iL1冬季WWCC2）改变新回风比（增大新风量，减小回风量不节能CC3）当室外空气焓值恰好等于iL1？第31页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（3）第区域iL1 iW iL2冬、夏季室内参数要求不同才存在的区域。过渡季若室内参数允许在范围内波动，则新回风阀门可不用调节，采用全新风方式。若室内参数要求相对稳定？第32页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（4）第区域iL1 iW iN2开始进入夏季利用室内回风是否合理？节能：采用全新风第33页/共
15、106页WL2 O N26.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（4）第区域调节喷水温度t喷水喷水；t喷水喷水WW OO=100 i iN2N2L L2 2C Ci iL2L2N2W第34页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（5）第区域iWiN2 进入盛夏季可采用m夏%（最小新风比），节能WN2L2 N2过程：第35页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节（5）第区域 C CN2WW L L2 2i iWWi iN2N2WN2过程：L2 N2调节喷水温度t
16、喷水喷水；第36页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节一次回风（喷水）空调系统的调节方法第37页/共106页6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节一次回风空调系统的全年运行调节图第38页/共106页最佳运行工况的确定所遵循的原则：6.1.2 6.1.2 室外空气状态变时的运行调节室外空气状态变时的运行调节1）条件许可时，不同季节尽量采用不同的室内设定参数以及充分利用室内被调参数的允许波动范围，以推迟用冷（或用冷）的时间；2）尽量避免冷热量抵消的现象；3）在冬、夏季应允许利用室内回风，保持最小新风比，以节省
17、冷量或热量的消耗；4）在过渡季节，应加大新风量以充分利用室外空气的自然调节能力，并设法尽量推迟使用制冷机的时间。第39页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制一、室温控制1、室温控制方法：加热量、m比、一、二次回风比2、提高室温控制的质量的方法（1）室外空气温度补偿控制（增强人们的舒适感和节省能量）（2）送风温度补偿控制（提高控制精度，消除室外气温、新风量变化以及冷、热媒温度波动等对送风温度的干扰）第40页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制节能否？室温控制模式室内温度给定值随室外温度的变化以室外干球
18、温度为室内温度调节器的主要参数第41页/共106页tN：室外气温补偿控制(无恒温要求时)6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制以室外干球温度为室内温度调节器的主要参数第42页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制t0：送风温度补偿消除室外气温、新风量变化以及冷、热媒温度波动等对送风温度的干扰在送风管上可增加一个送风温度传感器，根据室内温度传感器和送风温度传感器共同作用，对室温进行调节。第43页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制二、湿度控制室内相对湿度控制方法有间接控
19、制法和直接控制法两种控制方式。1、间接控制法（定露点）室内余湿量不变或变化不大（通过控制露点温度来控制室内相对湿度）（1）调节新、回风联动阀门（主要应用于冬季和过渡季节）（2）调节喷水室喷水温度（该法用于夏季和使用冷冻水的过渡季节）第44页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制第45页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制第46页/共106页2、直接控制法（变露点或无露点）室内余热量和余湿量均变（直接根据室内相对湿度偏差进行调节）（1）冷水进水温度不变，调节进水流量（2）冷水流量不变，调节进水温度6.1
20、.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制第47页/共106页6.1.3 6.1.3 集中式空调系统的自动控制集中式空调系统的自动控制第48页/共106页6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制1、局部调节风机盘管系统（1）水量调节当负荷减少时，调节三通（直通）调节阀以减少进入盘管的水量，室内相对湿度增加。水量调节法负荷调节范围小，为75100。第49页/共106页6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制（2）风量调节当负荷减少时，调节风机转速来改变盘管风量，室内相对湿度变化不大，但不利于室内气流分
21、别，调节范围小，为70100。第50页/共106页（3）旁通风门调节当负荷减少时，调节旁通风门来调节风量，室内相对湿度较为稳定。该方法负荷调节范围大，为20100，但风机总风量不变，风机能耗不减，不利节能，仅用于室内参数控制要求高的房间6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制第51页/共106页6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制第52页/共106页6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制第53页/共106页2、风机盘管机组全年运行调节6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控
22、制半集中式空调系统的自动控制（1）风机盘管机组取用新风的方式1）新风处理到室内焓值，不承担室内负荷；2）新风处理后焓值低于室内焓值，承担部分室内负荷；3）新风系统只承担围护结构传热负荷，盘管承担其他瞬变负荷。房间负荷性质：瞬时负荷太阳负荷热、设备、照明和人体散热等，其大小和变化规律因房间使用性质及使用情况而异；渐变负荷通过房间外围护结构的室内外温差传热.第54页/共106页a、就地去用新风系统：房间的冷（热）负荷以及新风负荷完全由二次盘管承担，要求风机盘管能随时适应新风负荷变化，调节难度大。b、独立新风系统：新风系统不负担室内显冷（热）负荷，只需将新风处理到设定的室温，而由盘管承担全部室内冷（
23、热）负荷；新风系统只承担室内渐变负荷，盘管承担其他瞬变负荷。1）根据负荷性质不同进行调节（2）风机盘管机组全年运行调节方式6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制第55页/共106页6.1.4 6.1.4 半集中式空调系统的自动控制半集中式空调系统的自动控制2）双水管系统的调节不转换的运行调节盘管的水温全年不变，随着室外温度的降低，通过集中调节再热量逐渐提高新风温度。转换的运行调节盘管的水温根据室外温度的变化，一年中转换几次。通常的做法是，夏季，盘管内送冷水，由制冷机等冷源提供，过渡季节，盘管内不送水，冬季，盘管内送热水，由锅炉等热源提供，同时，根据室外温度
24、变化，集中调节新风再热量。第56页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节1、变风量空调系统的基本原理采用维持（tN-t0）或（dN-d0）不变，而改变G的方法，这就是变风量系统的基本原理。第57页/共106页2、VAV空调系统的构成系统管路由新风、回风和排风阀门，VAV末端装置及管网组成。6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节第58页/共106页控制环路由室温控制、送风量控制、新风、回风和排风阀门联动控制及送风温度控制等部分组成。6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节第59页/共1
25、06页（1）室温控制：VAV末端装置根据室内温度的变化调节进入室内的送风量，以维持室内温度稳定。（2）送风量控制：根据送风管道静压的变化控制变频风机转速。（3）新风、回风和排风阀门联动控制：根据新风量要求和季节变换调节新回风风量比，根据新风量的大小控制排风量以达到系统风量平衡。（4）送风温度控制：根据送风温度调节供冷（热）量。6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节第60页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节3、变风量末端装置变风量空调系统都是通过特殊的送风装置来实现的，称为“末端装置”。一般有以下几种形式：（1）
26、节流型：用风门调节送风口开启大小来调节送风量；第61页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节节流式的特点：变风量末端装置能保证较好的流量分配，且可简化风道的阻力计算，自动平衡管道内的压力变化；送风口节流后，风机与风道联合工作的特性变化了，使管内静压增加，应设静压调节器调节风机风量；增加系统的能耗、噪声、复杂性。第62页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节（2）旁通型：通过送风口的分流机构来减少送入室内的风量，而其余部分送入顶棚内再进入回风管循环。送入房间的空气量是可变的，但风机的风量仍是一定的。旁通风
27、口与送风口上设有动作相反的风阀，并与电动执行机构相连接，且受室内恒温器所控制。第63页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节旁通型装置的特点：即使负荷变动，风道内静压大致不变化，亦不会增加噪声，风机也不必进行控制；当室内负荷减少时，不必增大再热量(与定风量系统比较)，但风机动力没有节约，且需加设旁通风的回风道，使投资增加；大容量的装置采用旁通型时经济性不明显，它适用于小型空调装置。第64页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节（3）风机动力型：在节流型变风量箱中内置加压风机。1）风机串联型末端：风机串联
28、型末端的风机和来自空调箱的一次风处于相对串联的位置。第65页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节2）风机并联型末端：风机并联型末端的风机和来自空调箱的一次风处于相对并联的位置。第66页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节4、变风量系统的应用范围1）负荷变化较大的建筑物2）多区域控制的建筑物3）有公用回风通道的建筑物第67页/共106页5、变风量系统控制6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节变风量系统的控制系统一般可以分成四部分：（1）室内温度控制；（2）室内正压控制
29、；（3）送风参数控制；（4）新风量控制。第68页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节（1）室内温度控制它是通过末端装置对送风量的控制来实现的，末端装置的控制可以分为三类：1）随压力变化的（又称压力相关型）2）限制风量的3）不随压力变化的（又称压力无关型）第69页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节1）随压力变化的末端装置对风量的控制这类末端装置的控制部件，实际上就是安装在末端装置箱体内的一个风量调节阀，它接受室内温度调节器的指令而不断改变其开度来调节送风量。由于这类装置结构简单，价格便宜，再配以较灵
30、敏的室内温度调节器，仍然可以将室温控制在较舒适的范围以内。第70页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节2）限制风量的末端装置对风量的控制这类末端装置安装有最大风量限制器，或者有最小风量限制器。虽然在绝大多数时间内，可避免送风量超过限定器的设定值，但是，实际上全年只有短时间会出现最大负荷状态，所以，这种控制的结果，会使送风量出现“超调”或“欠调”现象。第71页/共106页3）不随压力变化的末端装置对风量的控制这类未端装置在任何条件下，都只根据房间负荷的需要输送相应的空气量，与风管系统中的静压变化无关，它可以从最大到最小的送风量范围内进行控制，只接受
31、室内温度。6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节第72页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节（2）室内压力控制变风量系统在进行控制时，需要同时考虑室内压力，也不应出现过低的压力。目前采用的室内压力控制方法有：（1）通过送风静压信号控制回风机风量；（2）由室内压力控制回风机风量；（3）测量送风风管和回风风管内的流量，由两者差值控制回风机风量；（4）由房间的压力控制排风风机风量；第73页/共106页6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节（5）由新风阀的开度控制排风风机风量；（6）由房
32、间压力控制排风风阀排风量；不设回风机，只设新风机和排风风机，以新风和排风之间的固定压力比为基础控制排风风机风量。第74页/共106页6、全年运行调节6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节（1）全年有较恒定的冷负荷，或变化小时（如建筑物内部区）可采用无末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。由室内恒温器调节送风量，风量随负荷减少而减少，过渡季可采用全新风。第75页/共106页LmaxLmaxLmaxLmaxLminLminLminLmin变再热温度风量恒定再热量再热量再热量再热量送风温度恒定变送风量夏季冬季过渡季变冷风温度风量恒定（2）全年各房间无恒定冷负荷，且系
33、统各房间冷负荷变化较大（如建筑外区），可以采用有末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节第76页/共106页（3）各房间夏季有冷负荷、冬季有热负荷时，可采用有供冷和供热季节转换的变风量空调系统。6.1.5 6.1.5 变风量空调系统的运行调节变风量空调系统的运行调节CAVCAV、变送风温度、变送风温度VAVVAV、定送风温度、定送风温度(2)(2)VAVVAV、定送风温度、定送风温度第77页/共106页第二节第二节 空调水系统的节能空调水系统的节能第78页/共106页回风回风新新风风蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器Cooling W
34、aterChilled Water冷却塔冷却塔AHU建筑建筑冷却水冷却水冷冻水冷冻水空调水系统空调水系统l冷冻水系统冷冻水系统l冷却水系统冷却水系统l冷凝水冷凝水6.2 6.2 空调水系统的节能空调水系统的节能第79页/共106页6.2 6.2 空调水系统的节能空调水系统的节能第80页/共106页6.2 6.2 空调水系统的节能空调水系统的节能定流量：空调水系统输配管路的流量保持恒定。变流量：空调水系统中输配管路的流量是随着末端装置流量的调节而改变的。第81页/共106页6.2 6.2 空调水系统的节能空调水系统的节能冷冻水泵的容量是按照建筑物最大设计负荷选定的；绝大多数时间是在部分负荷下运行
35、，而且负荷率在50以下的运行时间要占一半以上；部分负荷时运行调节的传统方法是采用质调节（定流量，调节温度）；在定流量水系统中，系统的水量变化基本上由水泵的运行台数决定。第82页/共106页6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径变水量的四种基本控制方法：1、三通阀控制2、二通阀控制3、转速控制4、台数控制第83页/共106页1、三通阀控制对于空气处理设备可实现变水量，但整个水系统仍是定水量方式。因此，水泵的动力不可能节省。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第84页/共106页2、二通阀控制改变管路性能曲线，以使系统的工作点发生变化，结果是流
36、量减少，压力增加，水泵的动力降低有限。水泵效率下降，输送单位流量的功耗增大。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第85页/共106页3、转速控制改变水泵性能，随着转速下降，流量和压力均降低，而水泵动力以转速比三次方的比例减少。所以这种方式具有极好的节能性。水泵效率不变，功率大幅度下降，节能效果显著。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第86页/共106页4、台数控制目前采用较多的控制方式。它简便易行，其节能及经济效果显著，但不能实现无级控制。此外，还可以采用相互结合的控制方式，如台数+转速控制等。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途
37、径空调水系统的节能途径第87页/共106页图 不同变水量方式时水泵耗电量比较CWV-定水量；VC1-1台水泵台数控制；VC2-2台水泵台数控制；VC3-3台水泵台数控制；SP-变速水泵第88页/共106页工程设计中，经常采用的变流量水系统包括：单级泵变流量水系统：冷热源侧与负荷侧共用水泵，负荷侧在运行过程中，水量不断改变的水系统；二级泵变流量水系统：冷热源侧与负荷侧均设水泵。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第89页/共106页在空调系统处于设计状态下设计状态下，所有设备都满负荷运行，压差旁通阀开度为零，此时无旁通水流量。压差控制器两端接口处的压力差即用户侧供回水
38、压差P，即是控制器的设定压差值。当末端负荷变小后末端负荷变小后，末端的两通阀关小，供回水压差P将会提高而超过设定值，在压差控制器的作用下，旁通阀将自动打开。由于旁通阀与用户侧水系统并联，它的开度加大将使总供回水压差P减小，达到设定值时才停止，部分水从旁通间流过而直接进入回水管，与用户侧回水混合后进人水泵及冷水机组。在此过程中，基本保持了冷冻水泵及冷水机组的流量不变。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第90页/共106页单级泵系统是一种应用较广泛，比较成熟的变水量系统。该系统比较简单，控制元件少，运行管理方便。但单级泵变流量水系统的设计必须基于一点：即整个水系统是一
39、个线性系统。只有在这种基本假设条件下，冷水机组与对应的冷冻水泵才能做到同时启停或一一对应运行而不会导致用户侧的使用产生影响。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第91页/共106页初级泵随冷水机组连锁启停，次级泵则根据负荷变化进行台数启停控制或者转速改变来调节负荷侧二次环路的循环水量。当次级泵组总供水量与初级泵组总供水量有差异时，相差的部分从AB平衡管中流过（可以从A流回B，也可以由B流向A）。这样就可以解决冷水机组与用户侧水量控制不同步问题。用户侧供水量的调节通过二级泵的运行台数及压差旁通阀V1来控制（压差旁通阀控制方式与一次泵系统相同），因此V1阀的最大旁通量为
40、一台次级泵的流量。6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第92页/共106页在上述的二级泵变流量系统中，常见的负荷侧变流量方法是通过供回水压差对二次泵进行台数控制的。但实际工程表明，从控制角度看，压差信号对水系统中流量变化并不敏感，而且并联水泵越多，敏感度越低；从流量调节角度看，台数控制只能实现有级的流量调节，而且由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点，所以，即使流量减少了，实际用电量减少并不多，节能效果不显著。真正意义上的变流量系统，应该不改变管路特性，而靠移动水泵工作点使之沿管路特性曲线移动，保持水泵在最高效率点运行，达到最大节能效果。6.2.1 6.2.1 空
41、调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第93页/共106页如图将水泵工作点自A移到B，只有靠改变水泵转速n才能实现。现在变频器价格较高，但增加的投资完全可以通过运行费的节约在较短运行年限内予以回收。变频调速变流量6.2.1 6.2.1 空调水系统的节能途径空调水系统的节能途径第94页/共106页6.2.2 6.2.2 空调循环水泵运行过程节能途径空调循环水泵运行过程节能途径为了使水泵的供水流量和扬程与管路所需的流量和扬程相一致，普遍采用调节水泵出口阀门的办法，通过改变管路的水头损失而改变管路的Q-H特性曲线，使管路的Q-H特性曲线与水泵供水Q-H特性曲线相一致，这种方法虽简单易行，但仅仅起到调
42、节流量和扬程的作用而已，却没有节省电能的效果。应调节水泵的供水流量和扬程来适应管理流量和扬程的变化，才能达到节能的目的。第95页/共106页6.2.2 6.2.2 空调循环水泵运行过程节能途径空调循环水泵运行过程节能途径1）多台水泵并联运行图为3台同型号水泵并联运行工况图。图中的Qi-Hi为管路特性曲线，Q1-H1、Q2-H2、Q3-H3分别为单台水泵、两台水泵、三台水泵特性曲线。并联水泵运行工作点由A点转移至B点，并联水泵的供水流量为QB，扬程为HB。由于单台水泵和并联水泵的 Q-H都比较平缓，所以，HA与HB之间的扬程变化很小。第96页/共106页2）更换水泵叶轮将水泵叶轮车削缩小后，可改
43、变水泵工作性能。叶轮直径不同的水泵，其供水流量，扬程和所需要的功率也不同。由图可见，当管路所需要的流量、扬程为QA、HA时，水泵叶轮直径为D1时的供水流量、扬程和轴功率分别为 QA、HA、NA。管路所需要的流量减小到QB，扬程仍为HA。为了适应管路流量的变化，水泵应更换上直径为D2的小叶轮。此时，水泵运行工作点由A移至B点，水泵的供水流量、扬程和轴功率分别为QB、HA和NB即流量稍有减少时，水泵所需要的轴功率随着叶轮直径的减小而以更大的幅度减小，节电效果相当显著。第97页/共106页3）调节水泵叶轮的转速水泵叶轮调速后，它的性能也将发生一系列的变化。由图可见，当系统管路所需要的流量、扬程为QA
44、、HA时，水泵的叶轮转速为n1。当管路所需要的流量仍为QA而扬程降低至HB时，为了适应管路扬程的变化，水泵的叶轮转速应降至n2。此时，水泵运行工作点由A点移至B点，水泵的供水流量、扬程和轴功率分别为QA、HB和NB。从图可看出用调节水泵叶轮转速的方法可收到较好的节电效果，而水泵叶轮转速的改变可用变频调速器来实现。6.2.2 6.2.2 空调循环水泵运行过程节能途径空调循环水泵运行过程节能途径第98页/共106页4）冬夏及部分负荷时水泵分设6.2.2 6.2.2 空调循环水泵运行过程节能途径空调循环水泵运行过程节能途径冬、夏季循环水量不同，导致冬季水泵扬程较小，功率较小。冬季和夏季用泵可分别设置
45、。第99页/共106页6.2.3 6.2.3 空调水系统中冷却塔节能空调水系统中冷却塔节能冷却水循环系统 冷却塔节能第100页/共106页6.2.3 6.2.3 空调水系统中冷却塔节能空调水系统中冷却塔节能1、冷却塔冷却能力的影响因素（1）室外空气（湿球）温度（2）入水口温差（3）冷却水量第101页/共106页6.2.3 6.2.3 空调水系统中冷却塔节能空调水系统中冷却塔节能2、冷却塔运行与节能途径（1）通过温度调节器控制风机的起停当冬季室外空气温度降低时，冷却塔的冷却能力增加，出口水温降低，由温度调节器感知水温，停止风机运转，达到防止水温过低及节能的目的。第102页/共106页6.2.3
46、6.2.3 空调水系统中冷却塔节能空调水系统中冷却塔节能（2）通过调速装置改变风机用电动机的转速由于室外空气湿球温度的变化是随机性的，采用调速装置可以改变风机用电动机的转速，实现无级调速，从而获得更好的节能效果，同时也可以减少风机的起停次数。第103页/共106页6.2.3 6.2.3 空调水系统中冷却塔节能空调水系统中冷却塔节能（3）控制风机用电动机的运转台数当空调系统中有几台冷却塔或每台冷却塔有几台风机用电动机时，随着冷却负荷的减少或室外空气湿球温度的降低，逐步减少风机用电动机的运转台数，从而节省冷却塔风机能耗。第104页/共106页6.2.3 6.2.3 空调水系统中冷却塔节能空调水系统中冷却塔节能（4）封闭式冷却塔洒水泵的运行控制（5）冷却塔直接供冷系统第105页/共106页感谢您的观看！第106页/共106页