冷水机组低温差控制的探讨

冷水机组低温差控制的探讨

孙国庆

浙江创新生物有限公司312000

摘要：本文主要讨论了低温制冷机的差异控制，明确了低温系统的区别，比较了恒流泵和二次泵变流两种控制方法，并给出了解决问题的相关方法，对低温不同方面的需要提供有益的参考和引用。

关键词：冷水机组；低温度差；控制；来解决

作为空调中最重要的设备，提高制冷机组的运行效率越来越重要。在实际操作过程中，存在一个温度低的问题，我们需要采取有效的控制措施来解决温差的问题，以保证冷水机的正常运行。在此基础上，讨论了冷水机组的低温温差控制，认为它能对有关各方的需要有所帮助。

1、低温差的产生。

在泵恒流量/二次泵流量系统中，我们经常遇到以下问题：

（1）由于二次侧流出，在二级泵的平衡管中回水，导致供水温度升高，变频二级泵压力频率增加，流量增加。

（2）接近额定工作条件返回水温差小于5℃。

温差原因：（1）通过旁路管道，通过旁通管进入主侧出水口，导致供水温度升高，不能满足端部的要求，由于回水温差增大而引起的二次侧流较小。（2）空调服务区域的负荷超出额定负荷的设计，在末端的双向阀上受力，或低温设置，导致回风温度低，盘管流动，但进出水温降低（3）盘管的选择。（4）空调机组风量小于设计风量。（5）无传热。

（3）通阀或双向阀故障是打开的。可以使用压力控制方法，如末端压力控制，当设置值过高时，会增加低温差的函数。

2、控制方法的比较。

在此基础上，主要分析了泵恒流/二次泵变流系统的制冷机组控制方式。

2.1二次泵回水温度控制。

将水温度控制水温度传感器安装在回水母管，由于压力使用第二个泵变频控制，使二侧的水流横向流之外，水温增加，二次泵频率增加，阀门的末端开启度增加，甚至达到100%。由于流量超出额定流量，此时回水温差非常小，回水温度不应上升，应该保持在一定范围内，或缓慢上升。因此，依靠回水温度控制来加载冰箱是不可靠的，很有可能系统会进入“恶性循环”状态，整个冷冻系统的能源效率将会降低。

2.2基于冷量测量的控制方法。

冷量是根据测量进出水温差和冷却水流量计算的，如果测量流量为210m3/h，进出水温度5℃；但如果二次侧流量250m3/h，水温为4℃，将发生侧流，如果进行冷量控制，这个时候不应该打开第二个制冷单元，同时由于二次侧流量超出了原边，导致二次侧的返回水通过旁通管进入二级泵抽吸，在与冰箱的水混合后，二次泵水供应温度升高，由终端双向阀开启，冷却水系统压力降低，二次泵流量增加，进出水温度降低。实际上此时只开一个单元，无法满足要求，但系统无法打开第二个单元，对一个湿度严格的地方将会产生非常不利的影响。而在冰箱的运行工况下，则会导致第一次水温的下降。对终端空调系统的温湿度将不可避免地产生影响。由于二次侧流的增加，整个冷冻水系统的能源效率将大大降低。因此，基于冷量测量方法，系统将不可靠。

2.3基于冰箱负荷的控制方式。

根据冰箱的实际功率和冰箱的额定功率比来确定制冷机的负荷，但大多数制冷机组取决于运行电流和额定电流的比例。事实上一个冰箱，在低温下，没有能力可以达到满负荷。因此，有可能使用80%的电流可以达到100%的制冷量，但是否可以继续加载额定的制冷能力可能需要进一步与冰箱制造商确认。因为较低的冷凝压力、蒸发压力差影响螺杆机的燃料供给系统，所以需要保护单位的控制。

由于相同的结束返回水温条件下被评为5℃，但事实上大部分的系统很难确保温差在5℃的条件下，大部分只有4℃，通过监控返回水温返回到11℃的水温，冰箱无法加载到90%，这种情况在初级和二级泵系统中将出现。因此，根据冰箱负荷控制的方式是不可靠的。

2.4通过辅助侧流控制组控制系统。

仪表安装了冷却水泵流量，当仪表读数超出了冰箱，相反流减少，不到一个单元流，关闭第二个单位，冷冻水系统的二次侧流总是低于初级侧流，以确保冰箱里的水温度和温度设置一致。

根据上述方法，在二级泵出口安装了超声波流量计，一面冰箱额定流量是210m3/h，计读数超过210m3/h，当超过420m3/h，需要开始另一个冰箱的测量，同样，当流量计的流量小于420m3/h时，冷水机的操作台数可以减少到2个单位，将会减少到一个小于210m3/h的操作。实验证明，该控制方法是可靠的。

2.5低温差的解决。

如果引起的低温差异得到了解决，但仍有较低的温度差，原因是太多的制冷机在运行，下面是实验方法：

（1）降低冷水机组的水温设置，降低后二次侧流量显著降低。当然，降低水温意味着蒸发压力的降低和功耗的增加，但也需要综合比较冷水机和冷却水泵的功耗。

（2）安装旁路管的单向阀，当冷却水从二次侧进入供水管道时自动关闭阀门。但冷冻机将处于一种流动状态，蒸发器在高负荷操作下强制制冷，直到水温无法达到设定值并启动冷水机。根据实际运行情况，得到了二次泵系统。在旁通管安装单阀后，制冷机组的年运行时间减少28%，能耗降低20%。

2.6调整电容器。

冷凝器的工作应与压缩机的制冷能力相匹配。冷凝器调节的目的是保持制冷系统中相应的冷凝能力，并保持一定的冷凝压力。冷凝压力过高，容易导致压缩机增加功耗，容易造成事故。当冷热压力过低时，膨胀阀的传递能力降低，导致蒸发器供应不足。

一般大型空调系统都是水冷式冷凝器，可以控制冷却水的流动，调节冷凝器的容量，保持一定的冷凝压力。当冷凝压力减小时，冷却水流量减小，不仅使凝结压力增加到设定值，而且降低了冷却水泵的能耗。与此相反，冷凝压力升高，冷却水流量增加，使冷凝压力降至设定值，但冰箱压缩机的功耗降低。

2.7冷水机组的调整。

在大型空调系统中，一般采用冷水机组。在冷水机组中合理控制操作台面的装卸，可以降低冷水机组的能耗，有利于整个空调系统的节能。

冷水机组的最高COP不是满载，而是部分负荷。以往的控制策略是控制水冷空调负荷的起止，基本不考虑单一的冷水机组，一般接近在线运行的冷水机组，都只考虑负荷运行的情况。现在的研究表明，冷水机组可以使所有的冷水机组运行在线的COP，并在一定条件下节约能源。但这取决于冷水机的特点。

根据项目中使用的冷水机组实际运行数据，计算冷水机组启动和停止负荷的切换点。制冷机类型、组合方式不同，经过一段时间的冷却，实际运行特性在不断变化，起止点开关的节能也在发生变化。

为了减少工作量，可根据冷水机功率和COP值，自动计算不同的冷水机组的节能开关起止点，更新当前使用值。

另一个是给冷水机组设置起止控制，因为它要根据负荷的要求进行调整，所以负荷测量必须准确，避免供需不平衡，也会浪费能源。

对蒸发器和冷凝器的调节进行了分析。由于蒸发器与负载直接相关，控制方法相对简单。冷水机组的蒸发器通常是多平台的，因此调节方法一般是对工作表号的控制，随着负荷的增加或减少，蒸发器的水位的增加和减少都受到控制。冷凝器的调节器的设计是为了配合冷水机的冷却能力。为了保证冷凝器的冷凝容量和冷凝压力，冷凝器的调节涉及冷水机组的供水温度、循环水和压缩机的功耗。冷凝器要保持压力，增加冷却水循环，避免冷却水出现较低水温，可导致冷却水泵和冷却塔风机功耗的增加，减少冷凝器压力，使压力升高，减少水或改善冷却水循环的水温，降低冷却水水泵和冷却塔风机耗电量的减少。

结束语

综上所述，冷水机组的低温差会影响机组的正常运行。因此，为了保证冷水机组的工作效率，尽量避免低温差的发生，采用流量控制方式来防止和解决，从而降低低温差的产生，保证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）.