建筑电气节能技术-哈工大所课件六

建筑电气节能技术第三章.中央空调系统及节能技术第二节中央空调变流量控制节能技术一.问题的提出二.变流量水系统的基本概念及原理三.中央空调水系统的负荷特性四.变流量水系统的类型五.变流量水系统的控制方案第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术问题的提出一.问题的提出据新华社成都2009年12月12日电(记者齐中熙)中国房地产研究会副会长顾云昌表示,中国现在每年新建的房屋面积占到世界总量的50%,而建筑能耗占到中国全社会能耗总量的40%。

建筑能耗所占的比例第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术问题的提出中央空调存在的问题：1.建筑空调都是以最不利工况为设计标准；2.空调系统在大部分时间都是在部分负荷下运行。3.在国内，绝大多数大型建筑空调水系统均为定流量系统容量往往远远大于实际需要，浪费能源。解决方法：根据空调负荷变化对水系统进行变流量节能控制，一种有效的节能手段。第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术问题的提出一个理想的空调水系统它应该具备如下的特点：1)负荷变化时保持冷却水和冷冻水的送回水温差不变；2)水系统运行能耗最小，当负荷减少时，冷水机组运行能耗随之减少，水泵运行能耗也随负荷的减小而相应减少；3)系统简单，一次投资少；4)具备储能功能。第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术问题的提出二.变流量水系统的基本概念及原理目的：使冷水所载的冷量及冷却水所带走的热量与不断变化的末端负荷相匹配，从而节约运行费用。图为二级泵系统。冷源所在环路称为一次环路，水泵称为一次泵；空调末端所在环路称为二次环路，水泵称为二次泵。管段A-B称为旁通管，它为一次环路和二次环路共用。

第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术基本概念及原理二次泵系统可用热力学第一定律表述为：

3-1热力学第一定律表明，在冷水系统中，可以根据系统的实际冷负荷大小调整冷水流量或冷水系统送回水温差。第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术基本概念及原理在负荷末端，进行冷水系统设计时，Q、W、Δt己经确定。

Q为系统设计工况下的冷负荷，Δt为按规范确定的温差，一般取5℃。但是当系统实际冷负荷Q变化时，为保证式3-1的平衡，由热力学第一定律，必须改变冷水流量W或温差Δt

的大小。例如当冷负荷在某一时刻为设计值的50%，并且冷水送水温度不变，那么对于冷水系统来说可能会产生三种情况：A.流量W减为设计流量的50%；----变流量系统B.Δt减小；----定流量系统

C.两者同时变化。理想的变水量系统：冷水流量与负荷成线性关系。第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术基本概念及原理第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术基本概念及原理水泵的流量、扬程、功率与转速的关系表示如下：

3-23-33-4以上3-1，3-2，3-3称水泵的相似定律。可用以下曲线描述：第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术基本概念及原理

从相似定律可以看出，在理想状况下，当水泵转速变化时，水泵功率将与转速成三次方变化。即如果水泵转速为设计工况下转速的50%时，其功率将为设计工况下的12.5%。因此，变流量（变频调速）对水泵的节能有很大的潜力。第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术基本概念及原理，三.中央空调水系统的负荷特性（将讨论节能的可行性）负荷主要来自围护结构传热(包括太阳辐射)和新风负荷。第三章.第二节中央空调变流量控制节能技术水系统负荷特性表3刊-1界，3螺-2康说明萌：冷水胀机在尊设计怀时一遣般留委有2茫0%层裕量箱，即远建筑病物的箩最大仆冷量姻是冷蜘水机衫容量侧的8扔0%化。因此失可以宾推论企：第三哪章.旅第二化节中贼央空垄调变耽流量丹控制谱节能溉技术水系扭统负折荷特太性一般超流量关的调手节范围也可控叉制在排70殃%集3兔-5(或缓60途%)削～1删00扩%之层间。变流乎量与常定流诵量两3-惰6种系辣统的吗水流滑量分别可伶表示炼为：3-主7第三扰章.胖第二造节中泡央空竖调变宏流量膏控制合节能辣技术水系猴统负付荷特传性建筑侨负荷透的实传际能孝耗将偿遵守捷水泵挺相似旋定律亏，能缩慧耗只绕有设坝计工况峡时的梨21逗.6犬%～乱51固.2枪%。所以属变流妖量水却系统廉对中税央空博调系恨统的轰节能颠效果涂将非统常明餐显。同时浴使用剪系数偏和参巨差系砌数按养照0称.6毯-0锋.8啊进雾行计废算，即：3-赚8第三并章.规第二哥节中估央空滥调变落流量泊控制暗节能黄技术水系诉统负良荷特肾性四.架变流携量水叫系统盒的类川型1.究变流僻量一既次泵锁系统①帆冷源盘侧定鸽流量昏，负狂荷侧变巾流量欠的一允次泵乳系统va鸽ri睛ab井le背p征ri踪蝶ma蜂ry广f覆lo腔w简称语：V氧PF对制兴冷机网与水拉泵来复说：是先讨串后顶并方自式。第三嫁章.懂第二咐节你中央岩空调腹变流首量控忙制节贸能技锈术变流浴量水索系统电动蹄两通讲阀：只有渔开、畜关两锁个状雄态。工作申特点碰：A.托只有聪一组午定速始泵,俩靠电御磁阀休调节桐流量省;B.蒙旁通伟管上送多一偿个控圈制阀宋，当击系统州水量份小于瓦单台享冷冻左机最取小允迅许流雪量时牺，旁捐通阀芦打开产，旁暖通一渐部分思水量起使冷洲冻机秃运行劫在最罚小允蔽许流痒量之肯上。乳最小孝流量腹由流锁量计识或压参差传熊感器捡测得卸。第三计章.吧第二俩节肤中央伶空调昨变流道量控柿制节窑能技辽术变流糟量水卫系统②水泵强与冷补水机角组独惨立并宁联的环方式工作闹特点劣:A.料靠电那磁阀建调节歼流量摧,B.接管列较为宵方便锦，机会房布煤置整尸洁、狠有序铸。第三持章.咱第二古节肥中央稍空调规变流她量控仇制节印能技汁术变流乞量水丝式系统2.冷源膊侧定社流量鱼，负石荷侧踢变流巩量二货次泵片系统冷水饮机组包多数教要求存通过妻蒸发晴器的女水流叶量为川恒定钱流量然，负舰荷侧和我冷源捷侧分云别设黄置水辟泵工作兼特点免：1)渠可得浊到用掩户需思要的垦不同桃水温厦；2)偶系统借冷源饶为定侵流量傍，而丑输送仆泵和湖负荷坚环路订为变晶流量依。第三唱章.箱第二蒙节内中央只空调潮变流懒量控疏制节混能技记术变流勒量水太系统3.单环且路变守水流黑量系鹅统构造谱前提江：使幸用变孔负荷尿冷水微机，屯允许竭蒸发起器内防的水槐流量领变化灿。运行黄有严根格的鼠要求葛：A.弓负荷茄不小蚀于规狸定值芳；B.供回合水温押差不哑大于这预定爽值。工作械特点处：A.缩慧节省必了初荷投资负；B.用冷冻蚀水流嗽量和滋冷水概机容挂量都可免以有俊效配鼠合各造种负欧荷；C.为便于傅计算枝机控烧制第三水章.苍第二亲节汤中央拔空调脚变流竿量控份制节去能技悉术变流严量水投系统第三章章.白第二愧节卸中央曲空调霸变流请量控坡制节摄能技卵术控制洲方案五.处变流钓量水洪系统签的控睛制方侍案溴化习锂直鞭燃机缺原理描：溴化奴锂吸吉收式银制冷绞机是狭以溴票化锂说溶液够为吸巡寿收剂留，以水为疲制冷珠剂，门利用桃水在另高真面空下暖蒸发遮吸热王达到脉制冷启的目的。燃为使墓制冷仗过程素能连世续不轮断地制进行神下去混，蒸凭发后沃的冷剂水叠蒸气重被溴吉化锂纽奉溶液买所吸想收，宾溶液疾变稀雕，这殊一过子程是在吸患收器震中发哥生的欣，然油后以荒热能趋为动涌力，狐将溶陡液加接热使其水降份分劫离出塞来，妨而溶旨液变他浓，扒这一件过程掘是在捎发生忽器中进行捧的。晨发生忘器中你得到任的蒸恭汽在还冷凝说器中楼凝结炊成水甚，经节流遇后再叛送至磨蒸发患器中滔蒸发爱。如答此循吉环达肿到连凤续制雷冷的目的躁。可述见溴战化锂涛吸收俊式制睁冷机炼主要茎是由最：吸厌收器疏、发生器掏、冷浩凝器串和蒸鉴发器功四部惰分组接成的毅。举例柔：某确综合延体1熟-2烦6楼仿为宾仅馆客虚房，马裙楼步为大尊堂及要商场怎。采践用3痒台直香燃式播溴化承锂吸药收式裹制冷帆（热形泵）灭机组丝式。该亦系统钳冷冻仰水系撒统类吴型属苍于冷疼源侧劣定流姥量，馋负荷姥侧变盾流量吊的一挂次泵愤水系乔统。窃该水狠系统裳在部姑分负芽荷运设行的肢时候鸽，只融能通蚀过停桶用部丈分冷呆冻水戏泵和覆冷却虏水泵移来实币现节确能。币以冷亏冻水匆循环威为例辈，当晃大厦勒负荷群不足宰50足%时材，可顷以停狱用一核台冷尾冻水兔泵，座另一灿台满益负荷腹运行鞠。当志负荷毒大于醒50脸%时烂，两浆台水煤泵则旺要同渴时满买负荷厨运行它。由烤此可喷见，竹水泵挥的负凤荷只西能是猴50济%和沃10假0%品有级剪可调合，除汤非负诞荷刚嫩好处鹅于5国0%去和1世00回%，赌否则傍都会艳有相圾当部减分能身耗的膝浪费暂。第三蔑章.孟第二坛节致中央江空调鞠变流眠量控嫩制节新能技星术控制垮方案图3姐-2仪4大厦中央空调水系统图将冷误冻水蜓和冷醒却水吃均设爹计为帐变流屋量的狸控制殃系统1.缸冷冻陡水侧宿的变万流量闻控制专方案已知察原系冰统为尺冷源考侧定颠流量高，负伙荷侧俗变流汇量的劝一次号泵系崇统。记制冷配机组沙本身讽也具唯有的化变负驶荷运隙行能话力，奋允许汁根据首负荷酸的大干小改萄变制算冷机竟蒸发队器内狠的流翅量，作所以碌可以荷将系粥统改微造成军为一类个一肥次泵尺变流屿量系哭统（纯VP名F）赏。当末哗端空仓调负枝荷变塑化时蓝，电届动二钟通阀鼓调节甚开度摇，改应变冷庄冻水灭量，菊此时驱一采电用定报的控钓制措蹄施，终变频慨水泵仗和冷区冻机朗组荷慢的改剃的水稼流量眠都随慰负变锯而改并变，牛通过展调整棍冷水践流量栗和制惩冷机唐容量傍，能丢有效捐满足随所有堂负荷共工况段，另灯外在模旁通蓬管上夹增设粘了旁伙通控那制阀椅，以吧维持鬼运行饲冷冻井机的谈最小影流量茂。控制名策略扶：采困取定草温差蔑控制旦法或鞠定压灰差控反制法。第三原章.港第二均节坏中央婶空调课变流株量控执制节馅能技报术控制蔬方案①冷冻凯水温差控振制法根据季公式匪：第三呈章.教第二中节预中央昌空调但变流代量控寨制节嗓能技坐术控制典方案②压差梯控制看：因为方水力候惯性扣时间告常数拨小，栽压力劣变化续会比解温度籍变化姑迅速替得多站，故锯采用坡压差姻控制遮。水系栋统的局功率业、扬户程及贼流量蹄满足粥下式列：扬程H与供揭、回投水总融管压壶差△P成线倘性关竖系。搅如果H不变冷，则着水泵披功率N只与弹流量G的一阿次方鞭成正谢比，沉这种勤系统惊节能纤不显都著。第三朱章.产第二刊节枝中央直空调数变流林量控谅制节皇能技刑术控制巨方案在定尘压系盯统中貌，流泳量从G0变化养到G′时，殖水泵妈速度只颂是由n0到曲贸线n1，系统惕压差H0不变守。实际损上在用满足曾流量朋的情况焦下，直水泵对速度纯是可左以由n0调到n2,此时诱压差愤降低(H0-H1)，蜂整个摆系统逝处在变压绣状态相，此船时水连泵能成耗将会扒大幅贿度下衔降。如果础真正队实现嘱节能袖，压夫差必坏须改泻变。现馋讨论典G-瞒H曲芦线：第三首章.脾第二邻节悟中央涨空调学变流榜量控揪制节刑能技功术控制淹方案通过井调整丽一次肌泵的嫩转速毛来使最不甲利环仅路的辈压差保持必不变添的控制凭法，电称为最不全利环叫路压胳差控休制法。根据妙最不贞利环寻路特牧性设贴定Δ爬Pc店，韵计算洁机通它过压车差传恨感器测到深最不敬利末看端的僵压差禽ΔP，对田两者谊的大逼小进喝行比绝较，码来调室节水泵殖转速置。根萄据公坝式：第三霞章.菜第二夕节刃中央配空调萍变流挥量控询制节够能技伍术控制怒方案图3肢-1核6戏土壤忙热泵足系统第三普章.债第二娃节贼中央冈空调此变流紧量控丛制节赞能技出术控制承方案2.冷却雀水系理统变沃流量摊控制惊方法在满霉足负棕荷的岁前提豆下（孔制冷田机C谢OP斗值兄不变互），战控制泉冷却水流盈量越乎小越蓄节能姨。①冷却逗水变亏流量沃定温专差控纤制方抓法保持脑冷凝裂器内吩冷却关水进没出水闻温差添不变尼。流躬量会修随负康