中央空调系统中的冷却水系统设计
中央空调水系统设计中的利弊分析

重点关注的部分。中央空调水系统包括冷却水系统( 冷却水 管、 热交换器 、 水泵 、 冷却水塔 、 各种阀门等 ) 、 冷冻水系统 ( 冷 冻水管 、 热交换器 、 水泵 、 各种 阀门、 保温材料 、 膨胀水箱等 ) 和冷凝水收集系统 。 在施工设计时, 主要考虑以下内容 : 水系 统组成形式 的选择与区域划分 , 水系统 的辅助设备和配件配 置与选择 , 水 系统管 网分布及走 向, 水系统水管的材质选择 与管道 口径 的确认 , 水系统的保温材料选择 、 管道防腐与保 护, 水 系统的流量调节与控制等方面。在制定设计方案时主
分别设计供热管路、 供冷管路、 换热设备管路三根水管; 其 中冷水与热水的回水关共用。优点 : 三管制系统能够同时
快速反馈系统可以实现课堂上教 师和学生之间基于问
题 的互 动 , 为教 师 及时 了解课 堂教 学效 果 提供 了方 便 。但 是
现每一个过程的一对一互动学 习, 这种互动学习体验是前所
之 间 的交 流互 动 , 需 要共 同的 自主学 习 氛 围 , 都 可 以 在 网络 学 习空 间 中得 以实现 。 ・ 随 着移 动互 联 网的逐 步推 进 , 移 动智 能 终端 走进 高 校课
6 基 于教 育 AP P应用 的互 动应 用模 式
基于教育 A P P应用的互动应用模式是最能体现平板电 脑教育价值的应用模式 , 是真正实现学生一对一互动学 习的 应用模式 , 也是最吸引学生购买平板 电脑等移动智能终端的 应用模式 。 欧美等发达国家几乎所有的实验学校都在采用这 种模式进行一对一 的教学。教育 A P P应用 的数量 和质量是 决定平板电脑等移动智能终端 能否真正成为学生的学习工 具, 并得到普及应用的关键因素。 感到欣慰的是 , 目前国内的 教育 A P P 应用数量和质量都取得了长足的进步和发展 。各 大高校也认识到了教育 A P P 应用的优势和趋势 ,相继在投 入人力和物力开发与本校各大系统对接的 A P P应用 ,供在
中央空调水系统分析论文

中央空调水系统分析摘要本文对某办公楼中央空调水系统进行了分析,结合此办公楼的中央空调水系统的具体设计实践和实际运行日常维护,阐述中央空调水系统比较常见的一些弊病,以及相应的解决办法。
关键词水力不平衡;堵塞;冷凝水;水泵中图分类号:tu831.3+7 文献标识码:a 文章编号:the analysis in central air-conditioning water system yang qianbinabstractbased on the analysis of air conditioning water system of an office building in central, central air conditioning water system with the office of the specific design practice and actual operation of daily maintenance, expounds some disadvantages of common central air conditioning water system, and the corresponding solutions. key wordshydraulic imbalance; occlusion; condensate water; water pump0引言在中央空调工程中,不论采用哪种空调方式,除了有输送空气的系统,都设有冷(热)水系统,而且中央空调的水系统对中央空调系统的运行效果至关重要。
在工程实践当中,经常会由于水系统中存在某些问题严重地影响中央空调系统作用的发挥,不但影响到中央空调系统所应提供的舒适性,同时在一定程度上也造成设备投资和能源的浪费。
1 中央空调水系统水力不平衡的问题在此办公大楼中央空调水系统中较为突出问题是水力不平衡。
水力平衡是影响整个中央空调系统效果至关重要的因素。
中央空调系统冷却塔补水量的计算方法

空调系统冷却塔补水量的计算方法1、空调冷却塔补水量估算空调系统的耗水量中,冷冻水系统耗水量极少,一般忽略不计,主要指冷却塔的耗水量。
通过对建筑物所有房间逐时逐项进行计算而得到的综合最大冷负荷下冷却塔所需补充水量。
计算步骤: 估算空调系统的冷负荷→估算冷却水量→估算冷却塔补水量。
1.1 冷却塔每小时空调补水量冷却塔每小时的补水量,是供给排水专业设计管网系统的依据。
(1) 方案设计时,冷却水量 G ( t / h) 可按下式估算:G = α Q式中: Q ——制冷机制冷量,kW;α——单位制冷量的冷却水量,压缩式制冷机α = 0. 22,溴化锂吸收式制冷机α = 0. 3。
选用冷却塔时,冷却水量应考虑1. 1 ~ 1. 2安全系数。
当ρ= 1000kg / h,则α = 0. 22 m3 / (h·kW)(压缩式制冷机) ,α = 0. 3 m3 / ( h·kW)溴化锂吸收式制冷机) 。
其中还可推导出: 溴化锂吸收式制冷机的冷却水量补水量是压缩式制冷机的 0.3 /0.22 = 1. 36倍。
(2) 冷却塔补水量,包括风吹飘逸损失、蒸发损失、排污损失和泄漏损失。
一般按冷却水量的1% ~ 2% 作为补水量。
推算单位制冷量的冷却塔补水量约为:Lm = (0.01~0.02)× 0.22 =0.0022~0.0044m3/( h·kW) 。
当制冷量的单位为1RT(即USRT,1RT =3517W) 时,冷却水补水量为:Lm = 3. 517×(0.0022~0. 044) = 0.007737~0.01547 m3/(h·RT) 。
由于补水量为冷却水量的1% ~2%,此范围的上限约为下线的一倍,取值不同使补水量结果相差很大。
为了方便估算,因此想在该区域中找出一个更加合理的估算值。
在《工业循环冷却水处理设计规范》中有冷却塔补充水的相关计算公式。
由于冷却水的浓缩比不应小于3,浓缩比大于3,冷却水补水量减少。
试论中央空调制冷实验设备的设计

试论中央空调制冷实验设备的设计作者:李念军来源:《数字化用户》2013年第16期【摘要】中央空调的制冷实验设备主要包括冷却水系统和风管系统设备。
本文首先介绍了中央空调的概念及制冷原理,然后分别从冷却水系统设计、冷冻水系统设计、冷凝水系统设计和风系统设计这三个方面详细探讨了中央空调制冷实验设备的设计方法。
【关键词】中央空调制冷实验设备一、前言随着科技的不断进步和社会的逐渐发展,中央空调被越来越广泛的应用于大型商场、写字楼、宾馆等高层建筑中。
中央空调的广泛应用产生了大量的能源消耗,建筑能耗大约占据了30%的总能耗,而空调能耗则占了65%的建筑能耗,因而降低空调能耗是实现节能的重要途径。
所以,研究中央空调的性能,进行节能制冷实验设备的设计,以寻找合理的节能运行方式显得愈来愈重要。
二、中央空调概述(一)概念中央空调,是指空气处理设备集中,在中央空调室里处理过的,空气通过风管,送至各房间的空调系统。
适用于面积大房间,集中各房间热湿负荷,比较接近的场所选用,如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。
(二)制冷原理用于中央空调中的制冷运转时,低压的制冷剂气体被吸入到压缩机加压的高温高压的制冷剂气体,在室外热交换器的高压制冷剂气体通过冷凝器(冷凝器)的温度变高压液体(循环空气通过室外热交换器相差)的液体的温度,然后通过节流后的低温低压的液体制冷剂在室内热交换器吸入到一个低的温度和压力下的液体的压力节流部件蒸发后的气体进入热低的温度和压力(室内空气通过热交换器的表面被冷却水冷却,房间的温度下降要达到的目的),再次被吸入的低压制冷剂气体由压缩机,反复循环。
三、中央空调制冷实验设备的设计(一)冷却水系统设计1.冷却水循环系统1-冷水机组;2-冷却塔;3-冷却水泵;4-过滤器冷凝器冷却水出口,温度一般可达37℃以上。
通过冷却塔的热水,将被冷却到冷水机组冷凝器的冷却水的温度,根据需要通过冷却水的泵,制冷机回收。
由于冷却水,系统是开放式系统,冷却水和外界污物污染。
中央空调系统原理图

中央空调系统原理图中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。
各部分的作用及工作原理如下:制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换,将冷冻水制冷,冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中,由风机吹送达到降温的目的。
经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态,冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却,与大气之间进行热交换,将热量散发到大气中去。
中央空调系统部分组成:冷冻水循环系统该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。
从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水),进入室内进行热交换,带走房间内的热量,最后回到主机蒸发器(回水)。
室内风机用于将空气吹过冷冻水管道,降低空气温度,加速室内热交换。
冷却水循环部分该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。
冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,必将带走室内大量的热能。
该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。
冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。
主机主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下:首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。
在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,最终释放到大气中去。
随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。
冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。
最后,蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体,重新进入了压缩机,如此循环往复。
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中央空调水循环原理

中央空调水循环原理
中央空调的水循环原理是通过一系列的管道、泵和阀门来实现热量的传递和控制。
具体的水循环过程如下:
1. 冷却水循环:冷却水从中央空调机组中流出,经过冷冻水泵进入冷却塔。
2. 冷却塔:冷却塔是一个用于散热的设备,冷却水在塔内与空气进行热交换,使冷却水的温度降低。
3. 冷却水回流:冷却水从冷却塔排出后,经过冷却水回流泵,再次回到中央空调机组,继续循环使用。
4. 蒸发器:在中央空调机组内,冷却水经过蒸发器与蒸发器内的冷媒进行热交换,将空气中的热量吸收。
5. 冷媒回流:冷媒经过蒸发后变为气态,通过冷凝水泵进入冷凝器。
6. 冷凝器:冷凝器是一个热交换设备,冷媒在冷凝器内与冷却水进行热交换,将热量传递给冷却水。
7. 冷凝水回流:冷凝水从冷凝器排出后,通过冷凝水回流泵回流到中央空调机组,继续循环使用。
通过这样的水循环过程,中央空调系统能够循环利用冷却水,不断地吸收和释放热量,从而实现空调效果。
同时,通过控制冷却水的流量和温度,可以调节室内空气的温度和湿度,以满足不同的舒适需求。
中央空调循环冷却水系统节能技术

0 引言
冷 却 水 系统 是 指 空调 系 统 中专 为 水 冷 冷 水 机 组冷 凝器 、 压缩 机 或水 冷直 接 蒸发 式整 体 空调机 组 提供 冷却 水 的系统 。 却水 系统 又分 为 直流 供水 系 冷
统和 循环 冷却 水系 统 。 直流 供水 系统 的 冷却 水经 冷 凝 器 等用 水设 备后 ,直接 排入 原 水体 ,一般 使用 于 水 源 水量 充足 的地 方 。 对 于水源 水 量不 足 的地 方 而 需采用 循环 冷 却水 系统 。 循环 冷 却水 系统 只 需要 补
处 理效 果不 太 明显 , 以药物 水 处理 方法 的应 用 日 所 渐增 多 。
t we ; tt e s me t ,i S c o i g me i m s wa e . e c o i g wae u ly o i u a i g c o ig wae y t m a e g e o r a h a i me t o l d u i ’ n t r Th o l t rq a i f cr lt o l t r s se h v r a n t c n n t i fu n e o h y t m, n e c o sn f q i me t h v r a e a i n h p t n r y s v n . o t i a e e a a ey su is n e c n t e s se a d t h o i g o u p n s a eg e t l o s i o e e g a i g S h sp p rs p r t l t d e l h e r t
第2 5卷 第 1 期 2 1 年 2月 01
制 冷 与 空 调
Re rg r t n a dAi Co dto i g fi e ai n r n i n n o i
中央空调节能系统的设计

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .17SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N能源与环境我国能源政策上禁止使用耗能过大的设备,并大力推广节能产品,提高能源的利用效率,为现代建设提供能源方面的保证。
而现实中中央空调使用时的耗能量约占整个供电部门供电量的40%左右。
例如企业建筑面积为8万平方米综合性大型厂房,中央空调系统有3516k W 特灵制冷主机4台,冷冻水泵机组110kW 电机4台,冷却水泵机组160kW 电机4台。
若通过对冷冻水泵机组和冷却水泵机组进行变频技术的改造,预计可节约电费28.3万元,为中央空调的节能,进行有益的探讨。
现将其系统组成、设计方法作一介绍。
1中央空调变频节能的原理及系统组成中央空调若改造成为变频系统,需要硬件(变频器)及相应软件配合,同时对动态过程作出补偿,其中涉及到恒转矩调压、瞬流干扰抑制的综合使用。
采用变频后的系统,通过同步跟踪、调压、调相、调频、抑制瞬流于一体,具有:①恒扭矩的条件下调节电压,限制电流,使电机负载处于最省电的电压和电流运行状态。
②瞬流干扰抑制技术,使得瞬流波动减小,从而减小了造成的损失和干扰。
③由工业P L C 实时跟踪采样,实现功率因数动态补偿。
基于以上几点,使中央空调变频节能有实施的理论依据和控制的可行性。
其主要应考虑的因素有:①设计院设计中央空调时,按天气温度最高的情况下,满足需求量的最大负荷设计,并有10%左右的富余量,而实际使用时常常达不到满负荷运行状态,所以存在较大的余量,其中制冷主机常常可以根据负载变化自动加载,卸载,而水泵的流量却不能随制冷主机负载变化作出相应调节,存在很大浪费。
②系统的流量压力必须靠电动调节阀调节完成,因此不可避免存在较大截流损失,以及低流量小温差的现象。
不但会大量浪费电能,而且还可能造成空调冷暖不均的情形,同时对系统设备的运行带来不利的影响。
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中央空调系统中的冷却水系统设计
【摘要】
在经济快速发展的今天,人们也越来越会享受生活,因此在办公楼、商业大厦、以及各
种酒店和工厂等环境中,中央空调系统就变得必不可少了。而中央空调系统除去主机耗能外,
风机、冷冻水泵、冷冻也是主要的耗能设备,所以,为稳定中央空调系统温度,就需要自动
控制模块。随着科技的发展,变频调速技术和PLC控制系统既可以节约电能,又可以提高
系统的自动化程度,具有结构简单、方便操作、维修简单等优点。本文主要研究冷却水在节
能方面的自动控制,通过对冷却水进出水温度和对他们温差的控制,达到使中央空调系统中
的冷却水控制系统具有节能效果的目的。
【关键词】冷却水系统 变频器 PLC控制系统
一、冷却水系统闭环控制
冷却水的水温取决于蒸发器的所设定值,而回水的温度又取决于蒸发器所接收的热量,
中央空调系统中设计的冷冻水的出水温度和回水温度的温差最大为5℃。在蒸发器的回水管
以及出水管上都安装检验温度的变送器,再配合使用变频器和PLC自动控制系统组成一个
闭环控制系统,通过对冷冻水温差的控制,使得冷冻泵机组的转速随着热负荷的变化而变化。
由于变频节能系统采用的是闭环控制,电机需设定好温度,使设备的容量随季节的变化而变
化,并在满足要求的前提下,热负荷通过调节转速来最大限度的减少能耗,并减小对电网的
冲击。
在中央空调系统中,对冷却水系统的改造也是比较普遍的,它行而有效。同样的,冷却
水系统闭合控制也是如此,就是在保证冷却塔里面有冷却水流出来的情况下,通过控制变频
器的频率来调节冷却水的流量。当冷却水的出水温度较低时,减缓了冷却水是流量;当冷却
水的出水温度较高时,加快冷却水的流量。对于冷却水系统控制的闭环回路,具体的控制方
式有:
1、温度控制
回水温度比较低时,冷却泵以下的机组限速运转;而当回水温度较高时,冷却泵的转速
也相应的提高。当回水温度达到设定值时,增加冷却泵的运行台数或者是增加冷却塔内风机
的运行台数。
2、温差控制
在冷却水循环系统中,进水温度和出水温度之间存在着一个温度差,温差大说明冷却塔
内需要交换的热量多,反之温差小,就说明冷却塔内需要交换的热量就少。如果使用传感器,
采集冷却水进出水时的温度,使用温差控制器将温差变成模拟的量反馈给中央处理器,再由
中央处理器来控制变频器的频率。温差相差不大的时候就可以将冷却水的流量适当的减小,
减缓转速,减小能耗;反之,温差较大时,提高变频器的输出频率,加快转速及水流量。这
样系统就可以根据不同时期的不同需要,适当地进行调节,提供合适的水流量,避免能耗的
浪费。
3、进水温度与温差的混合控制
受外界温度的影响,进水的温度也不是恒定不变的,这时,把温差固定在一个值上就
显得不明智了。因为使用变频系统时不仅仅要考虑冷却效果,还要考虑能效问题。具体点也
就是说,温差值如果定低了,水泵的平均转动速度就会上升,这就会影响系统的节能效果,
如果定高了,进水温度较高时又会影响冷却效果。所以,当进水温度较低时,要着重于节能
效果,把温差值定高点;而当进水温度较高时,为保证冷却效果,就要把温差的目标值定低
一点。
二、变频器
1、变频器的原理
变频器是一种输出的频率可以改变的交流电力设备。变频调速技术就是:三相交流工频
电经过大功率电整流后变成直流,再将直流电经过正弦波脉技术变成幅度可变、频率可调的
三相交流电。根据水泵的工作原理,我们可以知道,调节电动机的电源频率就相当于调节电
动机的转速,而调节电动机的转速就可调节电动机的负载转速。根据风机和水泵特性知,调
节水泵的转速既具有调节风流量的作用,又可调节轴功率。再通过在水泵上添加变压器,使
系统工作稳定,又可通过变频节能减少开支。此外,变频器还可以通过调节冷冻水泵的负载,
然后以此为依据来调节水泵电机的转动速度,在中央空调系统能正常工作的条件下,使冷冻
水泵也作出相应的调节,达到节能的目的。而随着水泵电机转速的下降,电机从电网中吸收
的电能也会减小。
2、变频器的应用
一般情况下,在装有中央空调系统的环境中会有一些大型的电子敏感设备,比如说计算
机系统、电信网络系统等。这就会对变频传动设备提出新的特殊要求——电子兼容问题。以
变频器为主要构成的中央控制系统,可以实现湿度、温度、流量等多种参数的集中控制,以
三晶SAJ8000G为例,它在医院、地铁、机场等地得到广泛的应用。此系统集双PID控制、
控制执行和数据传感于一体,使用单位可直接设定反馈值和给定值;内设有RS485通信协
议,并留有选件接口,可以接收Mod-bus协议并实现春夏秋冬四种模式的转换,有着远程
控制、一机多控等功能。另外,变频器由于兼容性好,可以减少对周边仪器的干扰,同时还
可以减少噪音,变频器内设有直流电抗器,可以有效的抑制谐波,提高功率因数。
在中央空调系统中,使用变频器对风量进行控制时,可以节约电能。中央空调系统的设
计是需要按现场最大的冷量需求来设计的,它的冷冻泵和冷却泵也要根据它最大的工况考
虑。在实际的使用过程中,90%的情况下,冷冻泵和冷却泵都是处于非满载的工作状态下,
如果使用自动阀调节,不仅会加大系统的节流损失,而且调节也是阶段性的,会对空调系统
造成一定的波动。而如果在冷冻泵和冷却泵上安装变频器,就可以达到一劳永逸的效果。它
可以实现自动控制,又可以节能减少开支,同时变频器的软启动功能可对系统进行平稳的调
节,逐渐使系统工作趋于稳定,并延长机组的使用寿命。
三、PLC控制系统
1、PLC控制器的优点
PLC是以微处理为核心的控制器,它综合了半导体存储技术、计算机技术和自动控制
技术,与传统的电器控制相比,PLC具有以下优点:(1)通用性好,通过选配相应的模块,
简单接线后,可适应与各种控制系统。(2)可靠性高,没有机械触点,消除了接触不良、电
弧损坏等缺陷,使用寿命长。(3)功能性强,通过编程可以实现任意的控制功能,如顺序控
制、模拟量控制、位置控制和网络通信等功能。(4)体积小,耗电少。(5)定时范围宽且定
时准确。
2、PLC对冷冻泵的变频改造
PLC控制器可以通过温度传感器或者是温度模块将冷冻机里的出水温度和回水温度读
入控制器的内并保存,同时计算出温差;然后根据冷冻机中出水和回水的温差来控制变频器
的转速,通过调节水的流量热交换的速度。如果温差小,说明系统的负荷小,可减缓冷冻泵
的转动速度,再适当的降低冷冻水的循环速度,减少冷冻水的流量,减少热交换的次数以减
少能耗;反之,如果温差大,则说明室内温度较高,系统所需承受负荷就大,需加快冷冻泵
的转动速度,增加冷冻水的循环速度,加大冷冻水的流量,提高热交换的速度。
3、PLC对冷却泵的改造
冷冻机组运行时,冷疑器的热交换过程是由冷却水带到冷却塔进行散热降温,再由冷却
塔到冷疑器,这样不断的进行循环。冷却水的进出水温差小,则说明冷冻机负荷小,冷却水
需要带走的热量也就小,可减缓冷却泵的转速,减少冷却水的循环量,节约能耗;温差大,
则说明冷冻机负荷大,冷却水需要带走的热量也就多,所以就需要加快冷却泵的转速,增大
冷却水的循环量。
结语
此设计使用对进出水温差的控制和进水温度的控制,二者结合,混合控制的方法,应用
变频器和PLC自动控制技术实现中央空调中冷却水的系统设计,达到冷却水循环节能的目
的。此系统的特点是跟踪制冷主机的散热需求与冷却水的进水温度的变化,最大化的减少冷
却泵的能耗。采用变频器同时控制三台电机,进行顺序轮流运转,实现软件启动,并在启动
和运行时无冲击波,延长了电机的使用寿命,采用PLC控制系统,使得系统控制起来功能
齐全、灵活多变。此控制系统相对于以往有着明显的改进,并且能在现实生活中加以推广和
普及。
参考文献
【1】王铁军;空调器变频调能技术[J];安徽工学院学报,1994
【2】于庆广;可编程控制器原理及系统设计;北京:清华大学出版社,2004