中央空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析（1）

2、冷水机组部分负荷与空调动态负荷的相关性
　　根据空调专业的理论基础、仿真实验和实际运行经验，空调系统不可能总在设计负荷下运行，随着室内外负荷和扰动的变化，空调系统的冷负荷是在不断的发生变化的,空调系统实际上就是一个动态的部分负荷率随变系统。有统计说明,空调夏季设计日部分负荷出现的时间比率为,低于70%的部分负荷运行时间占全天运行时间的63% 图1表明了室外气象条件变化对空调系统的动态负荷变化以及对冷水机组的制冷负荷的改变的影响,另外空调系统因为是空调用冷水机组的需求側,两个系统的负荷关系是一个强相关关系。

　　冷水机组的制冷量应与空调负荷要求的冷量一致，使制冷剂在蒸发器内吸收的热量正好等于空调负荷的热量，此时的机组工作点称为平衡点。事实上，冷水机组的产冷能力和负荷都随外部条件变化。如图2，随室外气温的变化，冷水机组的制冷量和空调房间的负变化趋势相反。在两条曲线交点A处，制冷量等于空调荷，A为平衡点。在A点的左侧，冷水机组的制冷量大于空调房间的负荷，阴影部分表示了冷量的过剩；A点的右侧，冷量小于负荷，阴影部分表示了冷量的不足。工程上总是依最大负荷情况选择空调设备组成空调系统，因此空调设备经常处于A点左侧工作区，满负荷工作的时间一般只有10~20%。机组制冷量的过剩将使制冷剂在蒸发器内不能充分蒸发，达不到规定的过热度，将引起热力膨胀阀关小，制冷剂流动阻力增大，流量下降，机组的制冷量下降，直到与负荷达到平衡。

3、空调系统和冷水机组的优化匹配
　　空调动态负荷分析是冷水机组优化配置的基础。由于不同的建筑物有着不同的符合特性，比如最大负荷、最小负荷、负荷分布和符合频率等，这些都影响着冷水机组的容量和数目的选择，更重要的是影响两个系统在部分负荷情况下的匹配关系[12]。根据空调动态负荷的计算分析方法，基于对一定的空调负荷率对应的时间頻数的原理，以空调动态逐时负荷中总量、最大量、均值和部分负荷性能来匹配合适的冷水机组，制定恰当的运行方案，对于保证空调用冷水机组在部分负荷条件下的有效可靠运行十分重要。文献[13]中对上海市某高层建筑的运行仿真实验表明，如果冷水机组与目标建筑物的空调系统实现优化匹配，就可能产生明显的节能效果。文献[14]以一个实现变风量空调的厂房为例，分析了VAV空调水系统在变冷冻水量VWV情况下，当部分负荷时，变频调速水泵调节冷冻水量与机组性能和能耗的关系。在工程上有较多的实例运用冷冻水流量调节、冷水机组台数和部分负荷调整的方法使得冷水机组能够高效运行。
　　从空调用冷水机组和空调系统的耦合关系来看，作为一个总能系统，冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔和空调表面冷却器构成了相互依存关系，合理选择相关设备装置，以保证在部分负荷下也具有较高的运行效率，从而减少全年运行的能耗，是需要引起充分注意的。