中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的設(shè)備群體，大量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電能，約占樓宇電耗的40—60%。就任何建筑物來(lái)說(shuō)，選用空調(diào)系統(tǒng)都是按當(dāng)?shù)?熱天氣時(shí)所需的*大制冷量來(lái)選取擇機(jī)型的，且留有 10%—15%的余量，各配套系統(tǒng)按*大負(fù)載量配置，這種選擇不是*合理的。 在組成空調(diào)系統(tǒng)的各種設(shè)備中，水泵所消耗的電能約占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的四分之一左右。早期空調(diào)的水泵普遍采用定流量工作，能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重。而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，中央空調(diào)的冷負(fù)荷總是在不斷變化的，冷負(fù)荷變化時(shí)所需的冷媒水、冷卻水的流量也不同，冷負(fù)荷大時(shí)所需的冷媒水、冷卻水的流量也大，反之亦然。
而根據(jù)一項(xiàng)對(duì)中空調(diào)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析的權(quán)威調(diào)查顯示，中空調(diào)機(jī)組90%的運(yùn)行時(shí)間處于非滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。而冷凍水泵、冷卻水泵以及風(fēng)機(jī)在此90%的時(shí)間內(nèi)仍處于100%的滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。這樣就導(dǎo)致了"大流量小溫差"的現(xiàn)象，使大量的電能白白浪費(fèi)。
中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理
中央空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)和散熱水塔組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖1 中央空調(diào)原理 (示意圖)
圖2 溫差控制器在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用 (示意圖)
制冷機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)中的冷卻盤(pán)管中，由風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換，由冷卻水泵將帶來(lái)熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對(duì)其進(jìn)行噴淋冷卻，與大氣之間進(jìn)行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中去。
空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，隨著時(shí)間不同、使用空間以及氣溫變化，絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，實(shí)際需要的冷負(fù)荷低于設(shè)計(jì)值，但冷凍水泵和冷卻水泵由工頻控制，處于100%的滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，浪費(fèi)大量電能。
節(jié)電工作原理
溫差控制器對(duì)中央空調(diào)冷媒水、冷卻水的進(jìn)出口水溫進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際的溫差值控制變頻器調(diào)整冷凍泵、冷卻泵的工作狀態(tài)（主要是轉(zhuǎn)速），使系統(tǒng)冷媒流量跟隨負(fù)荷的變化而同步變化，從而在確保中央空調(diào)系統(tǒng)能夠滿足人體對(duì)舒適度的要求的前提下，保證空調(diào)系統(tǒng)的能效率（COP值）總是處在*優(yōu)化的節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)，以此大幅度的降低系統(tǒng)能源消耗。
溫差控制器可以采用PID控制方式，使進(jìn)出水溫差控制在一個(gè)恒定值，也可以采用純比例控制方式，此時(shí)將積分微分參數(shù)設(shè)置為OFF，冷卻水泵和冷凍水泵的工作頻率與溫差成比例。這兩種方案都能達(dá)到理想的節(jié)能效果。
控制原理
將冷卻泵的進(jìn)水和回水間的溫差作為控制依據(jù)從而實(shí)現(xiàn)恒溫差控制。溫差大，表明冷凍機(jī)組產(chǎn)生熱量大，應(yīng)提高轉(zhuǎn)速，增大冷卻水循環(huán)速度；溫差小，說(shuō)明冷凍機(jī)組產(chǎn)生熱量小，可以降低泵速，減小冷卻水循環(huán)速度，從而節(jié)約能源。
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