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【摘 要】本文主要针对冷水机组的低温差控制展开了探讨，对低温差的产生作了系统的阐述和分析，比较了一次泵定流量和二次泵变流量两种控制方法，并给出了解决低温差的方法，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
【关键词】冷水机组；低温差；控制；解决
0.引言
空调应用的日益广泛与全社会对节能的重视，而冷水机组作为空调中最重要的设备，提高冷水机组的运行效率也显得越来越重要。而冷水机组在实际的运作过程中，会存在着低温差的问题，需要我们采取有效的控制措施解决低温差的问题，以保障冷水机组的正常工作。基于此，本文就冷水机组的低温差控制进行了探讨，相信对有关方的需要能有一定帮助。
1.低温差的产生
在一次泵定流量/二次泵变流量系统中我们经常会碰到以下问题：
（1）由于二次侧流量超出一次侧，在二次泵的平衡管中冷冻水从回水侧流入二次泵的供水侧，导致供水温度提高，根据压力变频的二次泵频率提高，流量加大。
（2）接近额定工况下供回水温差小于5℃。
低温差产生的原因：
（1）上文提到的二次侧回水通过旁通管流入一次侧的出水口，导致供水温度提高，无法满足末端需求，二次侧流量加大导致的供回水温差小。
（2）空调服务区的负荷超出额定的设计负荷，迫使末端两通阀开到最大，或者过低的温度设定，导致回风温度偏低，盘管内的流量变大，但进出水温差变小。
（3）盘管选型问题或者盘管脏堵。
（4）空调机组风量小于设计风量。
（5）没有换热的流量出现。
三通阀或两通阀故障一直打开。压力控制方式，如末端压力控制，当设定值过高则会加剧低温差（△T）的作用。
2.控制方式比较
下面我们主要针对一次泵定流量/二次泵变流量系统的冷冻机的群控方式具体进行分析：
2.1 利用二次泵的回水温度控制
回水温度控制将水温传感器安装于回水母管上，当设定值高于回水温度时启动下一台冷冻机，此时看似很合理，但是由于二次泵是末端压力的变频控制的，当二次侧的水流量超出一次侧水流量时，供水温度提高，并且更无法满足末端需求，二次泵频率增加，末端阀门开启度增大，甚至开到100%。此时“恶性循环”开始，由于末端流量超出额定流量，此时供回水温差非常小，回水温度并非像想象的上升，而是维持在一定区间，或者上升的速度很慢。因此依靠回水温度控制加载冷冻机这种方式并不可靠，很有可能使系统进入“恶性循环”的状态整个冷冻系统的能效比将降低。
2.2基于冷量测量的控制方式
冷量是根据测量出的进出水温差和冷冻水二次侧流量计算得出，如果测量出的冷量为350Ton，测量出的流量为210m3/h，进出水温差为5℃；但是如果二次侧流量为250m3/h，进出水温差为4℃，那么测量出的冷量为333Ton，但是此种情况二次侧的流量将超过一次侧的流量，如果按照冷量控制，此时是不应该开启第二台冷冻机组，同时由于二次侧流量已经超出了一次侧，导致了二次侧的回水通过旁通管进入了二次泵的吸入口，与冷冻机出水混合后，造成了二次泵的供水温度提高，末端两通阀门开度加大，冷冻水系统压力降低，二次泵流量加大，进出水温差降低.实际上此时仅开启一台机组，是无法满足现场需求的，但此时系统也无法开启第二台机组，此种情况对于有湿度严格要求的场所将产生极为不利的影响。同时，低温差造成了低的回水温度，可能出现供水温度升为8℃，回水温度为10.5℃的情况，如果回水温度只有10.5℃，那么造成第一台冷冻机无法在满载的情况的下运行。末端空调系统的温湿度必然产生影响，由于二次侧流量的变大，因此整个冷冻水系统的能效比将明显降低。因此如果依靠基于冷量测量的方式，简单地按照冷冻机冷量进行冷冻机组的群控，系统将并不可靠。
2.3基于冷冻机负载的控制方式
冷冻机负载是根据冷冻机的实际功率和冷冻机额定功率比值来确定冷冻机负载的情况，但是大部分的冷冻机组是依靠运行电流与额定电流的比值来确定负载情况。实际上冷冻机，由于冷却水温不可能按照设定值的32℃/37℃始终运行，因此在较低的冷却水温度下，即使没有达到满负荷也可以达到满负荷的制冷量。因此可能80%的电流，达到了100%的制冷量，但是达到了额定制冷量能否继续加载，可能需要与冷冻机生产厂家进一步确认。由于较低的冷凝压力和蒸发压力差值会影响到螺杆机的供油系统，因此出于对机组的保护的需要，在冷却水进水温度低于某一设定的温度后，部分螺杆冷冻机将保持此时的运行电流而不加载。
同样由于末端回水温度在额定情况下为5℃，但实际上大部分系统很难在大部分时间保证5℃的温差工况，如果回水温度只有4℃，那么回水温度为11℃的情况下，冷冻机就无法达到90%的负载，这种情况在一次泵和二次泵系统中均会出现。因此按照冷冻机的负载情况来控制的方式也并非可靠。
2.4通过二次侧流量控制群控系统
将流量计安装于冷冻水二次泵出口侧，当流量计读数超出冷冻机一台的流量时，开启第二台冷冻机，反之流量降低时，低于一台机组流量时，则关闭第二台机组，使冷冻水系统的二次侧流量始终低于一次侧流量，确保出水温度与冷冻机设定的出水温度一致。
按照上面所述方法，我们在二次泵的出口安装了超声波流量计，一次侧冷冻机的额定流量是210m3/h，该流量计的读书超出210m3/h时，需要启动另一台冷冻机，当超出420m3/h时启动另外一台冷冻机。同样，当流量计的流量，低于420m3/h时，冷冻机的运行台数可以减少为2台，低于210m3/h时减至一台运行。用于流量控制可以准确的得知末端的需求量，实践证明此种控制方式是可靠的。
3.低温差的解决方法
如果上述1.1章节所述的导致的低温差问题均以解决，但仍然存在低温差，而导致的过多的冷冻机运行，下面尝试：
（1）降低冷冻机出水温度设定，降低后，二次侧流量将显著降低。当然降低出水温度意味着蒸发压力的下降，耗电量的增加，但是也需要综合比较冷冻机多耗电量与冷冻水泵降低的耗电量。
（2）在旁通管中安装单向阀，当冷冻水从二次侧回水进入供水管时，阀门自动关闭。但是此时冷冻机的蒸发器必然处于过流状态，迫使冷冻机处于较高的负荷下运行，直至出水温度无法达到设定值后再启动下一台冷水机组。根据实际运行状况得出所研究的二次泵系统，在旁通管安装了单项阀后，冷冻机组的年运行时间缩短了28%，耗电量下降了20%。因此笔者认为值得尝试。
4.结语
综上所述，冷水机组低温差的出现，会影响到机组的正常运行。因此，为了保障冷水机组的工作效率，就要尽可能的避免低温差的出现，采取流量控制方式做好防范和解决，从而减少低温差的产生，保障冷水机组的运行质量。
【参考文献】
[1]余江海，马洪亭，杨国利.冷水机组低温冷却水系统解决方案分析[J].节能，2012（09）.
[2]吴继红，杨通清.冷水机组系统的优化控制策略研究[J].智能建筑，2007（08）.
【关键词】冷水机组；低温差；控制；解决
0.引言
空调应用的日益广泛与全社会对节能的重视，而冷水机组作为空调中最重要的设备，提高冷水机组的运行效率也显得越来越重要。而冷水机组在实际的运作过程中，会存在着低温差的问题，需要我们采取有效的控制措施解决低温差的问题，以保障冷水机组的正常工作。基于此，本文就冷水机组的低温差控制进行了探讨，相信对有关方的需要能有一定帮助。
1.低温差的产生
在一次泵定流量/二次泵变流量系统中我们经常会碰到以下问题：
（1）由于二次侧流量超出一次侧，在二次泵的平衡管中冷冻水从回水侧流入二次泵的供水侧，导致供水温度提高，根据压力变频的二次泵频率提高，流量加大。
（2）接近额定工况下供回水温差小于5℃。
低温差产生的原因：
（1）上文提到的二次侧回水通过旁通管流入一次侧的出水口，导致供水温度提高，无法满足末端需求，二次侧流量加大导致的供回水温差小。
（2）空调服务区的负荷超出额定的设计负荷，迫使末端两通阀开到最大，或者过低的温度设定，导致回风温度偏低，盘管内的流量变大，但进出水温差变小。
（3）盘管选型问题或者盘管脏堵。
（4）空调机组风量小于设计风量。
（5）没有换热的流量出现。
三通阀或两通阀故障一直打开。压力控制方式，如末端压力控制，当设定值过高则会加剧低温差（△T）的作用。
2.控制方式比较
下面我们主要针对一次泵定流量/二次泵变流量系统的冷冻机的群控方式具体进行分析：
2.1 利用二次泵的回水温度控制
回水温度控制将水温传感器安装于回水母管上，当设定值高于回水温度时启动下一台冷冻机，此时看似很合理，但是由于二次泵是末端压力的变频控制的，当二次侧的水流量超出一次侧水流量时，供水温度提高，并且更无法满足末端需求，二次泵频率增加，末端阀门开启度增大，甚至开到100%。此时“恶性循环”开始，由于末端流量超出额定流量，此时供回水温差非常小，回水温度并非像想象的上升，而是维持在一定区间，或者上升的速度很慢。因此依靠回水温度控制加载冷冻机这种方式并不可靠，很有可能使系统进入“恶性循环”的状态整个冷冻系统的能效比将降低。
2.2基于冷量测量的控制方式
冷量是根据测量出的进出水温差和冷冻水二次侧流量计算得出，如果测量出的冷量为350Ton，测量出的流量为210m3/h，进出水温差为5℃；但是如果二次侧流量为250m3/h，进出水温差为4℃，那么测量出的冷量为333Ton，但是此种情况二次侧的流量将超过一次侧的流量，如果按照冷量控制，此时是不应该开启第二台冷冻机组，同时由于二次侧流量已经超出了一次侧，导致了二次侧的回水通过旁通管进入了二次泵的吸入口，与冷冻机出水混合后，造成了二次泵的供水温度提高，末端两通阀门开度加大，冷冻水系统压力降低，二次泵流量加大，进出水温差降低.实际上此时仅开启一台机组，是无法满足现场需求的，但此时系统也无法开启第二台机组，此种情况对于有湿度严格要求的场所将产生极为不利的影响。同时，低温差造成了低的回水温度，可能出现供水温度升为8℃，回水温度为10.5℃的情况，如果回水温度只有10.5℃，那么造成第一台冷冻机无法在满载的情况的下运行。末端空调系统的温湿度必然产生影响，由于二次侧流量的变大，因此整个冷冻水系统的能效比将明显降低。因此如果依靠基于冷量测量的方式，简单地按照冷冻机冷量进行冷冻机组的群控，系统将并不可靠。
2.3基于冷冻机负载的控制方式
冷冻机负载是根据冷冻机的实际功率和冷冻机额定功率比值来确定冷冻机负载的情况，但是大部分的冷冻机组是依靠运行电流与额定电流的比值来确定负载情况。实际上冷冻机，由于冷却水温不可能按照设定值的32℃/37℃始终运行，因此在较低的冷却水温度下，即使没有达到满负荷也可以达到满负荷的制冷量。因此可能80%的电流，达到了100%的制冷量，但是达到了额定制冷量能否继续加载，可能需要与冷冻机生产厂家进一步确认。由于较低的冷凝压力和蒸发压力差值会影响到螺杆机的供油系统，因此出于对机组的保护的需要，在冷却水进水温度低于某一设定的温度后，部分螺杆冷冻机将保持此时的运行电流而不加载。
同样由于末端回水温度在额定情况下为5℃，但实际上大部分系统很难在大部分时间保证5℃的温差工况，如果回水温度只有4℃，那么回水温度为11℃的情况下，冷冻机就无法达到90%的负载，这种情况在一次泵和二次泵系统中均会出现。因此按照冷冻机的负载情况来控制的方式也并非可靠。
2.4通过二次侧流量控制群控系统
将流量计安装于冷冻水二次泵出口侧，当流量计读数超出冷冻机一台的流量时，开启第二台冷冻机，反之流量降低时，低于一台机组流量时，则关闭第二台机组，使冷冻水系统的二次侧流量始终低于一次侧流量，确保出水温度与冷冻机设定的出水温度一致。
按照上面所述方法，我们在二次泵的出口安装了超声波流量计，一次侧冷冻机的额定流量是210m3/h，该流量计的读书超出210m3/h时，需要启动另一台冷冻机，当超出420m3/h时启动另外一台冷冻机。同样，当流量计的流量，低于420m3/h时，冷冻机的运行台数可以减少为2台，低于210m3/h时减至一台运行。用于流量控制可以准确的得知末端的需求量，实践证明此种控制方式是可靠的。
3.低温差的解决方法
如果上述1.1章节所述的导致的低温差问题均以解决，但仍然存在低温差，而导致的过多的冷冻机运行，下面尝试：
（1）降低冷冻机出水温度设定，降低后，二次侧流量将显著降低。当然降低出水温度意味着蒸发压力的下降，耗电量的增加，但是也需要综合比较冷冻机多耗电量与冷冻水泵降低的耗电量。
（2）在旁通管中安装单向阀，当冷冻水从二次侧回水进入供水管时，阀门自动关闭。但是此时冷冻机的蒸发器必然处于过流状态，迫使冷冻机处于较高的负荷下运行，直至出水温度无法达到设定值后再启动下一台冷水机组。根据实际运行状况得出所研究的二次泵系统，在旁通管安装了单项阀后，冷冻机组的年运行时间缩短了28%，耗电量下降了20%。因此笔者认为值得尝试。
4.结语
综上所述，冷水机组低温差的出现，会影响到机组的正常运行。因此，为了保障冷水机组的工作效率，就要尽可能的避免低温差的出现，采取流量控制方式做好防范和解决，从而减少低温差的产生，保障冷水机组的运行质量。
【参考文献】
[1]余江海，马洪亭，杨国利.冷水机组低温冷却水系统解决方案分析[J].节能，2012（09）.
[2]吴继红，杨通清.冷水机组系统的优化控制策略研究[J].智能建筑，2007（08）.