冷却冷水机组应用(冷却水进水温度与机组节能方案)

发布时间:2025-11-24 09:32:56
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冷却冷水机组应用(冷却水进水温度与机组节能方案)


上期if酱带大家了解了变频离心式冷水机组的节能情况,知道了冷却水进水温度对变频离心式冷水机组的节能有至关重要的作用,那我们今天就来看看,在冷却水进水温度为多少度时机组能够达到最节能点。当然我们知道,冷却水的温度受“冷却塔”和“室外湿求温度”这两座大山的影响,所以这个温度也不可以无限降低,凡事都有个度,我们今天的任务就是找到这个度。

冷却冷水机组应用(冷却水进水温度与机组节能方案)

上期那个“栗子“还热乎着,我们继续用它来例证这个问题,具体的参数我搬运过来,走你。

变频离心式冷水机组

单台机组制冷量:(KW)

单台机组输入功率(KW)

能耗比:国标工况COP

IPLV国标工况

8.91(新国标一级能效)

NPLV 设计工况

供电电源:

380v/3pH

冷冻水进出水温度

7度-12度

蒸发器污垢系数: °C.m2/kW

蒸发器水侧工作压力:

1.0Mpa

冷凝器冷却水进出水温度:

32度-37度

冷凝器污垢系数: °C.m2/kW

冷凝器水侧工作压力

1.0Mpa

上期我们将冷却水温度恒定在30度出水,我们看到了变频离心式冷水机组部分负荷下的COP对比图。这一次我们将冷却水温度每间隔一度降低,分别为29度、28度、27度和26度,用有限的数据来看一个简单的趋势。

表1、不同冷却水温度下变频机组部分负荷cop值

根据上图可知,不管冷却水进水温度如何变化,整体的曲线呈拱状,机组在75%负荷左右COP值最高,随着冷却水进水温度的降低,整体机组的COP值升高。所以我们有理由相信,只要室外环境湿球温度和冷却塔允许,降低冷却水温度都是有利于机组COP提高的。

摆在这个问题面前的是三座大山,第一座大山:室外环境湿球温度,冷却塔冷却出的水温必然低于当时室外环境湿球温度,并且一天内的室外环境湿球温度也是时刻变化的。举个“栗子”,室外环境湿球温度为28度时,即使冷却塔玩命换热,换出27度的冷却水进水也是无能为力的。

第二座大山:冷却塔能力,在第一座大山的基础上,对于机械式冷却塔,风扇开启越多,换热能力越强,冷却水进水温度越低,冷却塔风扇功率增加,冷却塔越耗电。对于主机部分冷却水进水温度越低,冷水主机耗电量减少,开多少风扇也是有讲究的。

第三座大山:冷水机组能力,对于离心式冷水机组这座大山不如前两座大山高大巍峨,离心式冷水机组自带油泵所以没有螺杆式冷水机组由于冷凝温度过低导致的回油困难而停机的问题,只要机组部分负荷不降到25%以下也不会发生喘振问题,所以这座大山似山不是山,目前市场上各个厂家的离心式冷水机组冷却水进水温度的最低温度可以达到13度左右。

由于一天内的室外环境湿球温度是时刻变化的,所以让室外环境湿球温度、风扇和冷却水进水温度达到一个动态平衡就能找到节能最优点。谁来解决这个动态问题,那当然首选机房群控系统。这也就是为什么这几年对于节能机房项目标配精准群控系统的原因。

以上的数据也有个前提条件就是冷却水和冷冻水流量恒定。

那我们做一些简单的改变,将冷冻水和冷却水流量分别改变,再来看看变频离心式冷水机组部分负荷下的COP对比图。

我们做三条曲线,第一条:基准曲线,经常出现在“栗子”里面的钉子户,冷却水温度恒定在30度出水,冷却水和冷冻水流量恒定。

第二条曲线:冷却水出水温度30度不变,冷冻水的流量随着负荷的变化而变化。

第三条曲线:我们将冷却水温度依然恒定在30度出水,冷却水的流量随着负荷的变化而变化。

表1、不同冷却水温度下变频机组部分负荷cop值

根据上图可知,不管是冷冻水变流量还是冷却水变流量,整体的曲线趋势依然是先升再降,且在75%负荷下机组COP最高。

图中最大的不同在于变冷冻水流量与两器定流量部分负荷COP曲线几乎重合,两者相差微乎其微。而变冷却水流量与两器定流量部分负荷COP曲线相差较大,且COP在相应部分负荷下降低明显。

原因一:当流量降低后,与两器壳体内铜管管壁接触的部分会出现层流,降低换热效过。

原因二:当流量降低后,冷却水或冷冻水中的杂质由于流速降低沉积腐蚀影响铜管换热。

对于变冷冻水部分:由于科技进步,机组本身自带的自控系统发展突飞猛进,牛掰的控制系统可以调节离心式压缩机在部分负荷下即使蒸发器流量改变也可以让压缩机在高效区域稳定运转,目前市场上的大部分机组都可以实现冷量的自我调节,且也允许机组蒸发器流量在额定流量的一个固定百分比内进行改变。所以冷冻水流量改变几乎不影响机组在部分负荷下的COP值。

对于变冷却水部分:为了保证冷凝器内正常的冷热交换,冷凝温度必然要大于冷却水出水温度。当冷却水流量降低时,在冷却水进水温度被我们恒定的情况下,冷却水出水温度必然升高来增大冷却水温差,冷却水出水温度升高,冷凝温度也随之升高,冷凝温度升高,机组的COP值反而会降低,且降低的非常明显。

这么一说变流量对机组的COP有影响且变冷却水流量对主机的COP值影响还较大,那我们为了系统节能该不该考虑在系统中增加变频水泵等变流量设备,我先在这里买个关子,各位看官且听我下回分解。

科力达15年专注于工业冷水机研发、生产与服务,根据各种工业生产加工设备特点研制精密冷水机,性能稳定,操作简单,高效节能。广泛应用于以半导体,CO2 ,YAG,光纤等为工作介质的激光加工设备。以及应用于其它工业方面:如医药、生物、化工、食品、饮料、塑胶、电子、纺织、化纤、电镀、超声波、机械加工、特种铸造、焊接、造纸、复合材料、水处理、印刷等行业。咨询冷水机>>>www.kldjm.com