中央空调热负载分析

在中央空调系统中,冷冻水泵和冷却水泵的容量是按建筑物的最大热负载设计选定的,留有比较多的余量,从而使设备在一年四季都固定在大流量下运行。但是由于季节、气候、昼夜和用户负荷的变化,实际空调的热负荷在大部分时间都比设计要低。




在实际热负载变化情况,可见,与决定水泵流量和压力的最大设计负载相比,一年中负载率低于50%时间的占全部时间的一半以上。一般冷冻水设计温差为5℃,冷却水的设计温差也为5℃,在系统冷冻泵和冷却水泵流量固定不变的情况下,温差并不稳定。而且全年大部分时间温差仅为1-3度,即长期在低温差!大流量情况下运行,不仅浪费了大量的电能而且还造成大楼内空调冷暖不适的情形。一般空调水泵的耗电量约占空调系统总耗电量的20%-30%,故节省低热负载时水泵的耗电量,具有很重要的意义。在中央空调系统中冷却水泵和冷冻水泵以及冷却塔风机均采用变频调速技术,实现循环水流量随热负载变化而自动调节,显示了很大的节能优越性。

对水泵而言,流量Q与转速n的一次方成正比,温差vT与转速n的一次方成反比,扬程H与转速n的二次方成正反比,而轴功率p则与转速n的三次方成正比,即:

当实际气温与空调设计最高温度相差越大时,节能效果就越明显,例如,晚秋(11月初至次年4月初)之间,应算在白天平均最高气温下,也仅运行50%的负载,该期间全天24小时平均负载仅为20%一30%,即节电率可达70%-一80%,很显然,中央空调循环水采用变频调速实现变流量控制,节能效果十分显著,节电率通常都在40%以上(非24小时运行),当然,若在6一10月间,日气温在28℃-33℃以上时,主要时间在该日中午12:00-下午3:00间,设备的运行频率大概是在45Hz,也没有达到满负荷运行,此时节能系统是可以节能的,但节能效果不是很明显。