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摘要：如今在市场上使用的变水量冷冻系统大都是实行二次双环路的形式。虽然在国内外的很多家生产企业都已经陆陆续续地使用这种配置方式来进行生产和作业，但是二次双环路的配置方式必须要配备至少两个以上的水泵才能够保证整个系统的正常运行。这无疑会给生产者带来设备投资压力。同时，冷水机在利用变流量冷冻水的过程当中的工作效率也会受到冷冻水送水以及回水混合状态的影响。不仅如此，在实际情况中空调需要进行高负荷的运行的时候会与最大的工况设计系统会产生摩擦致使冷水机的整个负荷所能承载的容量得不到充分有效地利用。因此，如果要想以上的这些可能存在的问题不会发生，就可以适时地考虑单环路的空调冷冻水系统。笔者将重点阐述和分析以单环路为配置方式的变流量系统在空调冷冻水系统中的优势，并估测在实际使用过程中会产生的问题以及提出安全可靠的控制方法。
关键词：变水量；控制；二次泵；水系统
中图分类号：TP854.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-617-01
0.引言
通常，在以往的变流量的冷冻水系统中使用的是单独配备的一次环路的独立泵或者二环
路的独立泵。一次环路和二次环路在冷冻水系统的运行过程中各自的流量会有差异。因此，这种差异会造成部分的冷冻水不得不向旁通管道内流动。这种系统的局限性在于当空调的整个运行状态处于超负荷的时候不能达到冷水机的高效率。冷水机的运行能力也会因为两个环路产生的不同流量而严重地削弱。
1.变流量冷冻系统的发展
冷水机系统的设计和和研发主要是涉及控制技术的改进以及网络控制的使用。通过蒸汽压缩的方式来产生制冷的效果，液体经过热交换器的途中会使周围的空气或者是设备的温度降低。首先运用变流量冷冻系统的是20世纪美国的内华达州并且在之后的十几年中大量地投入时间和资金对空调的设备以及水系统进行研究和开发。二次泵系统也就是在这种情况下逐渐地用于变流量冷冻系统之中。其次是三次泵系统的使用，其在一次泵和二次泵的基础上增加了新的功能和运用。通过对每个负荷的点和根据压力的需要实现了集中和分散相结合的效果。再次是多泵系统的发明和使用。在城市中的高楼大厦的空调水系统当中的最低点的位置所能承受的最大压力为系统的水柱静压和水泵全部压力之和。因此，只有在空调水系统中安装换热器才能够达到降低静压的目的。“在二次泵前提下增加一个增压泵，不仅可以减少生产者的投资成本，而且也可以达到节省能源的效果，这对缓解我国日益严重的能源危机有很大的帮助。”[1]
2. 单环路变流量冷冻系统在设计和使用上考虑的因素
虽然变流量的冷冻水系统在一般情况下能够在每一种负荷的情况下正常的运转，但是变流量冷冻水系统也需要注意在潜在的更大范围内的操作和运行。因此，要想确保单环路的变流量冷冻水系统能够高效率地运转，需要达到以下的几个标准：如果冷水机在稳定的状态下能够正常运行的最小负荷超过了系统的制冷数量，那么，变流量冷冻水系统需要谨慎地使用或者停止运行。“在通常的情况下，生产冷水机的厂家会设定一个冷水机所能承受压力的函数值来作为蒸发器温度的变化范围，并且把这个范围介绍给购买者。”[2]要保证冷水机里的热交换器有充分的水流经过的话就必须将蒸发器的温度控制在一个合理的范围之内。否则，冷水机会因为蒸发器的温度变化而影响其自身的工作效率。冷水机的系统配置能否高效率地运行与冷冻水的温度是否与其所能承受的压力呈负相关。然而，这些标准的衡量必须要从实际情况来来率，变流量的冷冻系统在确定投入使用之前必须对即将会遇到的各种问题和情况做充分完整的预测和分析才能够保障单环路系统正常地运行。尤其是在刚刚竣工不久的高大建筑物中，很多的楼层还没有居民居住，单环路的配设方案是一个比较理想的选择。
3. 单环路变流量的冷冻水系统的优势：
因为以往的空调在设计和生产的过程当中始终坚持的是理念是保持一个不变的冷水机的冷冻水量。因此，应用的变流量一直都未被纳入空调设计者和生产商的考虑范围之内。大部分的空调设计者和生产商只是单纯地认为变流量冷冻系统的好处就是可以减少对一次泵的投入资金和尽可能地达到节约能源的效果。如果用户所需要的制冷量较少的时候，一次环路的流量在很大程度上会高于二次环路的流量。“如果温度比较高的冷冻水流经了负荷的一端并且与旁边通过的冷冻水相遇，那么变流量冷水机的整体运行的效率就会严重地下降。”[3]如果使用的供水的冷冻水的温度过高的话，冷水机就很难在高负荷下正常地运行。“通常说来，如果冷冻水的最低温度超过了冷水机的承受范圍那么二次环路的水温就会受到影响，冷水机的使用寿命也会大大地缩短。”[4]
4.变流量冷冻系统在设计中需要考虑的问题
4.1变速泵与定速泵的关系问题
变流量冷冻系统在设置的过程当中应该考虑到要使得其在运行过程中的速度得到控制，就必须要改变变速泵和定速泵的混用，以达到节省泵输送的动力的目的。水泵要想正常地运行，那么在这整个过程中就不能出现磨损或者是气体污浊的现象，只有这样才能保证水泵能够高效率地运行。不同类型和配置的水泵在运行的过程中所运转的速度也会不一样。因此，如果运转速度不同的水泵被强制性地并联在一起使用，那么，整个变流量冷冻系统的运行效益就会受到影响并且有可能增加系统运行的风险。
4.2变流量系统设计和控制阀的选用
变流量系统的设计不只是简单地将三通的控制阀替换成二通的控制阀。在变流量系统的设计过程当中应该将控制阀以及其运行的机构放在首位来考虑。要承受的住变流量系统在运行过程中的额外的动压和静压就必须配置优质的阀体。如果在自动平衡系统运行的时候使用平衡阀就会浪费了水泵输送的动力。
控制阀在系统中起着非常重要的作用。因此，变流量冷水系统的阀门以及胶塞在制冷的过程中必须做到精确地计算。生产厂家在制造阀门的时候要充分地考虑到压力差。尤其是在大型的供暖空调方面尚未有准确的标准可以参考。“在变流量的冷冻系统中每一个阀门的动态压头的设计至少是水泵本身的2倍才能够确保系统的良性运转。”[5]
5.单环路变流量冷冻水系统在设计中的控制
冷水机要想得到有效低控制和运行，就需要想方设法将其与水泵放在一起运作。冷水机在单环路变流量的系统当中所起到的作用是保持固定不变的冷冻水温度。只有将冷水机的冷冻容量和水泵的流动总量清晰地联系在一起，才不会使冷水机的冷冻容量和冷冻水的流动总量二者之间受到影响。生产商在生产过程当中遇到的最大的困难就是如何在冷水机的冷冻水流量在不断变化的情况下建立一个相对平稳的冷水机容量机制。
6.结束语
随着我国对经济可持续发展的要求在不断地提高，因此，如何节能已经成为了目前亟待解决的问题之一。建筑物的增多也使得能源消耗存在着很大的隐患。单环路变流量冷冻系统虽然还有一定的缺陷，但是其从设备配置的投资方面以及能源消耗方面有一定的优势，尤其是在系统控制方面会比传统的系统控制要精确。其在很多的应用当中已经取得了明显的效果。
参考文献
[1]徐文华，郝宁克；关于空调水系统节能的探讨[J]；能源技术；2002年02期
[2].孙一坚；；空调水系统变流量节能控制[A]；2000年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C]；2000年
[3].梁洪新；变水量空调冷冻水系统换热特性的仿真研究[D]；大连理工大学；2007年
[4] 张谋雄. 冷水机组变流量的性能[A]. 全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C]. 2000
[5] 黄奕沄，张玲. 关于压差控制水泵变频调节的工作特性的探讨[A]. 2005浙江省暖通空调动力学术年会论文集[C]. 2005
作者简介：曹桂兴，男，1986年11月23日出生，贯籍广东省湛江市；毕业于广东省江门市五邑大学，专业工业设计，学历本科，主要从工业冷水机及人体降温设备等制冷产品的研发等工作。
关键词：变水量；控制；二次泵；水系统
中图分类号：TP854.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-617-01
0.引言
通常，在以往的变流量的冷冻水系统中使用的是单独配备的一次环路的独立泵或者二环
路的独立泵。一次环路和二次环路在冷冻水系统的运行过程中各自的流量会有差异。因此，这种差异会造成部分的冷冻水不得不向旁通管道内流动。这种系统的局限性在于当空调的整个运行状态处于超负荷的时候不能达到冷水机的高效率。冷水机的运行能力也会因为两个环路产生的不同流量而严重地削弱。
1.变流量冷冻系统的发展
冷水机系统的设计和和研发主要是涉及控制技术的改进以及网络控制的使用。通过蒸汽压缩的方式来产生制冷的效果，液体经过热交换器的途中会使周围的空气或者是设备的温度降低。首先运用变流量冷冻系统的是20世纪美国的内华达州并且在之后的十几年中大量地投入时间和资金对空调的设备以及水系统进行研究和开发。二次泵系统也就是在这种情况下逐渐地用于变流量冷冻系统之中。其次是三次泵系统的使用，其在一次泵和二次泵的基础上增加了新的功能和运用。通过对每个负荷的点和根据压力的需要实现了集中和分散相结合的效果。再次是多泵系统的发明和使用。在城市中的高楼大厦的空调水系统当中的最低点的位置所能承受的最大压力为系统的水柱静压和水泵全部压力之和。因此，只有在空调水系统中安装换热器才能够达到降低静压的目的。“在二次泵前提下增加一个增压泵，不仅可以减少生产者的投资成本，而且也可以达到节省能源的效果，这对缓解我国日益严重的能源危机有很大的帮助。”[1]
2. 单环路变流量冷冻系统在设计和使用上考虑的因素
虽然变流量的冷冻水系统在一般情况下能够在每一种负荷的情况下正常的运转，但是变流量冷冻水系统也需要注意在潜在的更大范围内的操作和运行。因此，要想确保单环路的变流量冷冻水系统能够高效率地运转，需要达到以下的几个标准：如果冷水机在稳定的状态下能够正常运行的最小负荷超过了系统的制冷数量，那么，变流量冷冻水系统需要谨慎地使用或者停止运行。“在通常的情况下，生产冷水机的厂家会设定一个冷水机所能承受压力的函数值来作为蒸发器温度的变化范围，并且把这个范围介绍给购买者。”[2]要保证冷水机里的热交换器有充分的水流经过的话就必须将蒸发器的温度控制在一个合理的范围之内。否则，冷水机会因为蒸发器的温度变化而影响其自身的工作效率。冷水机的系统配置能否高效率地运行与冷冻水的温度是否与其所能承受的压力呈负相关。然而，这些标准的衡量必须要从实际情况来来率，变流量的冷冻系统在确定投入使用之前必须对即将会遇到的各种问题和情况做充分完整的预测和分析才能够保障单环路系统正常地运行。尤其是在刚刚竣工不久的高大建筑物中，很多的楼层还没有居民居住，单环路的配设方案是一个比较理想的选择。
3. 单环路变流量的冷冻水系统的优势：
因为以往的空调在设计和生产的过程当中始终坚持的是理念是保持一个不变的冷水机的冷冻水量。因此，应用的变流量一直都未被纳入空调设计者和生产商的考虑范围之内。大部分的空调设计者和生产商只是单纯地认为变流量冷冻系统的好处就是可以减少对一次泵的投入资金和尽可能地达到节约能源的效果。如果用户所需要的制冷量较少的时候，一次环路的流量在很大程度上会高于二次环路的流量。“如果温度比较高的冷冻水流经了负荷的一端并且与旁边通过的冷冻水相遇，那么变流量冷水机的整体运行的效率就会严重地下降。”[3]如果使用的供水的冷冻水的温度过高的话，冷水机就很难在高负荷下正常地运行。“通常说来，如果冷冻水的最低温度超过了冷水机的承受范圍那么二次环路的水温就会受到影响，冷水机的使用寿命也会大大地缩短。”[4]
4.变流量冷冻系统在设计中需要考虑的问题
4.1变速泵与定速泵的关系问题
变流量冷冻系统在设置的过程当中应该考虑到要使得其在运行过程中的速度得到控制，就必须要改变变速泵和定速泵的混用，以达到节省泵输送的动力的目的。水泵要想正常地运行，那么在这整个过程中就不能出现磨损或者是气体污浊的现象，只有这样才能保证水泵能够高效率地运行。不同类型和配置的水泵在运行的过程中所运转的速度也会不一样。因此，如果运转速度不同的水泵被强制性地并联在一起使用，那么，整个变流量冷冻系统的运行效益就会受到影响并且有可能增加系统运行的风险。
4.2变流量系统设计和控制阀的选用
变流量系统的设计不只是简单地将三通的控制阀替换成二通的控制阀。在变流量系统的设计过程当中应该将控制阀以及其运行的机构放在首位来考虑。要承受的住变流量系统在运行过程中的额外的动压和静压就必须配置优质的阀体。如果在自动平衡系统运行的时候使用平衡阀就会浪费了水泵输送的动力。
控制阀在系统中起着非常重要的作用。因此，变流量冷水系统的阀门以及胶塞在制冷的过程中必须做到精确地计算。生产厂家在制造阀门的时候要充分地考虑到压力差。尤其是在大型的供暖空调方面尚未有准确的标准可以参考。“在变流量的冷冻系统中每一个阀门的动态压头的设计至少是水泵本身的2倍才能够确保系统的良性运转。”[5]
5.单环路变流量冷冻水系统在设计中的控制
冷水机要想得到有效低控制和运行，就需要想方设法将其与水泵放在一起运作。冷水机在单环路变流量的系统当中所起到的作用是保持固定不变的冷冻水温度。只有将冷水机的冷冻容量和水泵的流动总量清晰地联系在一起，才不会使冷水机的冷冻容量和冷冻水的流动总量二者之间受到影响。生产商在生产过程当中遇到的最大的困难就是如何在冷水机的冷冻水流量在不断变化的情况下建立一个相对平稳的冷水机容量机制。
6.结束语
随着我国对经济可持续发展的要求在不断地提高，因此，如何节能已经成为了目前亟待解决的问题之一。建筑物的增多也使得能源消耗存在着很大的隐患。单环路变流量冷冻系统虽然还有一定的缺陷，但是其从设备配置的投资方面以及能源消耗方面有一定的优势，尤其是在系统控制方面会比传统的系统控制要精确。其在很多的应用当中已经取得了明显的效果。
参考文献
[1]徐文华，郝宁克；关于空调水系统节能的探讨[J]；能源技术；2002年02期
[2].孙一坚；；空调水系统变流量节能控制[A]；2000年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C]；2000年
[3].梁洪新；变水量空调冷冻水系统换热特性的仿真研究[D]；大连理工大学；2007年
[4] 张谋雄. 冷水机组变流量的性能[A]. 全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C]. 2000
[5] 黄奕沄，张玲. 关于压差控制水泵变频调节的工作特性的探讨[A]. 2005浙江省暖通空调动力学术年会论文集[C]. 2005
作者简介：曹桂兴，男，1986年11月23日出生，贯籍广东省湛江市；毕业于广东省江门市五邑大学，专业工业设计，学历本科，主要从工业冷水机及人体降温设备等制冷产品的研发等工作。