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瑞士天然制冷劑的發展
查看:752  發稿日期:2018-05-17 17:31:31

空調水系統變流量控制的發展歷程

    空調水系統的最重要目的是為空調系統的各末端裝置提供能量的交換,如何在滿足這個要求的前提下,盡可能的節能。冷水系統已經經歷了大約六、七十年的發展,并不斷地完善,在這個發展和完善過程中總是不斷的遇到新問題,如:冷水溫差過小,水系統的阻力損失過大、管網水力不平衡等問題,這些問題不斷解決最終推動了變流量技術的發展。

    變流量空調技術的發展,與控制技術和水泵的變頻技術的發展是緊密相連的,可以說變流量技術隨著變頻技術的出現才逐漸發展起來的。這種技術在美國得到了廣泛的研究和應用,在變頻技術和數字控制技術出現之前通常不考慮負荷變化,冷凍水泵以固定的流量輸送冷凍水到環路中,這種做法的后果不僅造成了能好的浪費,還會導致冷凍水系統的供回水低溫差運行。

    五、六十年代,那時候所謂的變流量系統是通過末端裝置的三通調節閥改變通過風盤的水量,但是整個系統是定流量的,并不能節約泵的能耗。

    六十年代中期,變速水泵應用到空調的冷凍水系統中,現在認為1967年美國辛辛那提大學使用的變速水泵是變流量技術首次成功應用真正的系統中。

    七十年代,能源危機使人們對于節省能源有了更深刻認識,變流量技術開始受到廣泛的重視,計算機技術的發展使變頻更容易實現,末端裝置也用二通調節閥取代三通調節閥來改變流過盤管的流量。

    從九十年代末期開始,隨著計算機和電子技術的高速發展,變流量技術也得到深入的發展。水泵、變頻驅動器、控制器等設備的性能的提高大大滿足了冷凍水系統控制的需要。DDC控制技術的出現結束了機械控制的時代,大大提高了水泵系統運行的效率,這個時期,開始使用計算機進行水系統的優化設計,同時為水系統的分析提供了新的工具。

    隨著變流量技術的成熟,在國外應用變流量技術開始成為標準ASHRAE/IES standard90.1-1989-除了低層住宅外其余新建建筑要考慮節能設計—要求“所有”帶有可調性或通斷兩種狀態閥門泵的系統,并且泵的總功率大于10馬力(7.45KW)必須保證有能力調整到在50%設計流量左右下運行。Thestandard90.1-1989User’s  Manual;強烈建議‘二級泵系統應用于大的系統高壓力降的分配系統,例如:大學校園和機場。

    Ahmod1991)提出基于測量和計算流經每一個盤管的流量的數字控制系統,然而對于工程來說,這種方法過于復雜。在實際工程中也不可能在每一個盤管前后安裝流量計和壓差傳感器。

TillackRishel1998)提出數字控制系統,利用閥門的開度位置控制泵的轉速,但是只是給出了一個概念性方法,對于具體的實際工程并沒有提出可行性的方案。

    基于上述情況,在1998Hartman提出變頻和數字控制技術還遠未充分利用,在部分負荷時,泵的運行并不能顯著節能。他認為數字控制技術應該可以用來控制水泵的轉速,然而他沒有提出一個切實可行的方案。

    BynumMerwin1999)通過分析傳統的系統性能得出結論,設計狀態的管路和泵的特性曲線不能用來計算變流量系統在部分負荷時的節能多少。并根據自己的施工經驗,提出對壓差控制點進行重新設定的方案,但由于冷凍水系統的環路相互之間的差異很大,這種經驗的方法很難得到推廣。

    ASHRAE1999)指出對于一個給定的冷凍水的循環壓力設定點應能保持至少一個閥門全開,但是在變負荷的情況下怎樣找到這個閥門是很困難的。

    進入二十一世紀,隨著樓宇自控管理系統在大型中央空調系統中應用日益廣泛化,各控制器之間的信息交換就變得更加方便快捷。各種控制法發展也十分迅速,變水量空調水系統必將迎來一個嶄新的發展時期。

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