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[摘要]本文探讨了在大温差工况下冷水机组的节能运行问题，指出冷水机组串连运行可明显节约冷水机组的运行能耗。
[关键词] 大温差，冷水机组，节能
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
Discussion the energy efficiency of water chiller
under Largle temperature diffirence
ZHU Ji-jun
( GuangZhou Design Institute，Guangzhou Guangdong 510620 )
Abstract: This paper discusses the energy efficiency of water chiller under Largle temperature diffirence, points out that the mode ofwater chiller in series can save energy obviously.
Keywords:Largle temperature diffirence, water chiller ,energy efficiency
引言
冷冻水大温差对空调冷水机组能耗影响明显。资料显示，当冷水机组的冷水初温不变时，将冷水温升加大1倍，电机功率变化很小，或没有变化甚至有所下降，而蒸发器压降则明显减小；当冷水机组蒸发温度降低时，机组的冷量和轴功率均相应下降，但是下降的幅度有很大的不同，蒸发温度降低l℃，冷量减少 1.8％－6％，而轴功率减少不明显；当采用大温差的同时，降低冷水出水温度（即蒸发温度）时，电机功率增加，尤其是冷水初温降低至5℃时，电机功率明显上升。但是降低冷水初温有利于弥补空调机组由于采用大温差出现冷量下降。
单台冷水机组冷水大温差运行工况分析
同一台冷水机组在大温差下运行时，由于水流量减少，蒸发器换热系数下降，对数传热温差增加，从而改变蒸发温度、影响冷水机组性能系数。下面分析在冷水回水温度分别为17℃、18℃，出水温度分别为5℃、6℃、7℃时，冷水机组理论能效比，见表1。
表1 单台冷水机组大温差运行工况理论分析（工质R22）
以末端冷量为1200kW，输送距离2000m情况分析，不同大温差时冷水机组与水泵总能耗变化具体见表2、3。
表2冷水机组与水泵总能耗实例（ 冷水管道Φ219X6mm）
表3冷水機组与水泵总能耗实例（冷水管道Φ165X5mm）
通过以上分析可得到如下结论：
1、一定范围内采用大温差节能效果明显。
2、当输送管径不变时，以7/17℃供回水温度节能效果最明显，其次是6/18℃、6/17℃，当冷水出口温度下降到5℃时，总能耗上升较大。
3、冷水温差加大，有可能缩小输送管径，从而大量节约管网系统初投资。
4、当采用Φ165X5mm输送管道时，以6/18℃供回水温度节能效果最明显，其次是7/17℃、6/17℃。
表中水泵功率是按相同效率下计算得出。实际情况下，当水泵流量很小，而扬程很高时（如80m）,水泵选择将变得非常困难，通常只有少数2900rpm的水泵才能满足要求，且效率很低。因此，在采用大温差的同时减小冷水管径，需全面考虑以上因素，以确定合理的冷水温差。
二、冷水机组实际运行工况
通过以上分析，我们对冷水机组大温差运行工况有了一定的理论认识，但是冷水机组生产厂家能否提供满足大温差运行的冷水机组及其运行效率如何变化亦是我们关心的问题。对此，我们咨询了某国际知名品牌冷水机组生产厂家，数据见表4、5。由表可见，当将标准温差改变为6/18℃时，冷水机组满负荷效率由0.644kW/RT上升到0.663kW/RT；同时，蒸发器阻力下降80%。
表4 某冷水机组5℃温差运行实际参数
三、两台冷水机组串联大温差运行工况分析
冷水机组串联运行，就是使冷冻水依次通过两台机组的蒸发器，依次降温。
本方案考虑5/18℃、6/18℃两种温差下，串联冷水机组运行工况。
以一台标准工况下能效比为5.4KW/KW的冷水机组分析，其在不同冷水进出温度时能效比及总能效比见表6。
表6 某冷水机组不同进出水温度下能效比
由表可见，冷水机组串联方案可明显提高冷水机组运行效率，尽管蒸发器串联增大了管路压力损失，但是总体来说系统是节能的，冷水机组厂家提供的资料亦显示这一点，如表7、8所示。另外，由于冷水机组串联单台机组温差与标准温差相比变化不大，对于冷水机组的选择也是有利的。需要注意的是，冷水机组存在机组最佳匹配问题。
表7 某冷水机组6/12℃大温差运行实际参数
小结
大温差适宜采用冷水机组串联运行方案以节约系统运行能耗；同时，由于系统能效比提高，冷水机组串联方案变配电容量可相应减少，如采用6/18℃温差时可比采用标准温差节约配电容量11%左右。
参考文献
[1] 周亚素，等. 空调冷冻水系统大温差设计的能耗分析. 建筑热能通风空调,1999(2):18～-19
[2] 特灵空调综合手册
[3] 约客空调综合手册
[关键词] 大温差，冷水机组，节能
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
Discussion the energy efficiency of water chiller
under Largle temperature diffirence
ZHU Ji-jun
( GuangZhou Design Institute，Guangzhou Guangdong 510620 )
Abstract: This paper discusses the energy efficiency of water chiller under Largle temperature diffirence, points out that the mode ofwater chiller in series can save energy obviously.
Keywords:Largle temperature diffirence, water chiller ,energy efficiency
引言
冷冻水大温差对空调冷水机组能耗影响明显。资料显示，当冷水机组的冷水初温不变时，将冷水温升加大1倍，电机功率变化很小，或没有变化甚至有所下降，而蒸发器压降则明显减小；当冷水机组蒸发温度降低时，机组的冷量和轴功率均相应下降，但是下降的幅度有很大的不同，蒸发温度降低l℃，冷量减少 1.8％－6％，而轴功率减少不明显；当采用大温差的同时，降低冷水出水温度（即蒸发温度）时，电机功率增加，尤其是冷水初温降低至5℃时，电机功率明显上升。但是降低冷水初温有利于弥补空调机组由于采用大温差出现冷量下降。
单台冷水机组冷水大温差运行工况分析
同一台冷水机组在大温差下运行时，由于水流量减少，蒸发器换热系数下降，对数传热温差增加，从而改变蒸发温度、影响冷水机组性能系数。下面分析在冷水回水温度分别为17℃、18℃，出水温度分别为5℃、6℃、7℃时，冷水机组理论能效比，见表1。
表1 单台冷水机组大温差运行工况理论分析（工质R22）
以末端冷量为1200kW，输送距离2000m情况分析，不同大温差时冷水机组与水泵总能耗变化具体见表2、3。
表2冷水机组与水泵总能耗实例（ 冷水管道Φ219X6mm）
表3冷水機组与水泵总能耗实例（冷水管道Φ165X5mm）
通过以上分析可得到如下结论：
1、一定范围内采用大温差节能效果明显。
2、当输送管径不变时，以7/17℃供回水温度节能效果最明显，其次是6/18℃、6/17℃，当冷水出口温度下降到5℃时，总能耗上升较大。
3、冷水温差加大，有可能缩小输送管径，从而大量节约管网系统初投资。
4、当采用Φ165X5mm输送管道时，以6/18℃供回水温度节能效果最明显，其次是7/17℃、6/17℃。
表中水泵功率是按相同效率下计算得出。实际情况下，当水泵流量很小，而扬程很高时（如80m）,水泵选择将变得非常困难，通常只有少数2900rpm的水泵才能满足要求，且效率很低。因此，在采用大温差的同时减小冷水管径，需全面考虑以上因素，以确定合理的冷水温差。
二、冷水机组实际运行工况
通过以上分析，我们对冷水机组大温差运行工况有了一定的理论认识，但是冷水机组生产厂家能否提供满足大温差运行的冷水机组及其运行效率如何变化亦是我们关心的问题。对此，我们咨询了某国际知名品牌冷水机组生产厂家，数据见表4、5。由表可见，当将标准温差改变为6/18℃时，冷水机组满负荷效率由0.644kW/RT上升到0.663kW/RT；同时，蒸发器阻力下降80%。
表4 某冷水机组5℃温差运行实际参数
三、两台冷水机组串联大温差运行工况分析
冷水机组串联运行，就是使冷冻水依次通过两台机组的蒸发器，依次降温。
本方案考虑5/18℃、6/18℃两种温差下，串联冷水机组运行工况。
以一台标准工况下能效比为5.4KW/KW的冷水机组分析，其在不同冷水进出温度时能效比及总能效比见表6。
表6 某冷水机组不同进出水温度下能效比
由表可见，冷水机组串联方案可明显提高冷水机组运行效率，尽管蒸发器串联增大了管路压力损失，但是总体来说系统是节能的，冷水机组厂家提供的资料亦显示这一点，如表7、8所示。另外，由于冷水机组串联单台机组温差与标准温差相比变化不大，对于冷水机组的选择也是有利的。需要注意的是，冷水机组存在机组最佳匹配问题。
表7 某冷水机组6/12℃大温差运行实际参数
小结
大温差适宜采用冷水机组串联运行方案以节约系统运行能耗；同时，由于系统能效比提高，冷水机组串联方案变配电容量可相应减少，如采用6/18℃温差时可比采用标准温差节约配电容量11%左右。
参考文献
[1] 周亚素，等. 空调冷冻水系统大温差设计的能耗分析. 建筑热能通风空调,1999(2):18～-19
[2] 特灵空调综合手册
[3] 约客空调综合手册