间接蒸发与机械制冷冷水机组协同运行策略

间接蒸发与机械制冷冷水机组协同运行策略

刘凤松

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摘要：叙述了汽化制冷机的工作条件和高、低温度制冷机的能力分配。对组合式制冷机的结构和特性进行了分析。选取3个部分区域干热气候区域的代表性城市作为案例，对其综合供冷时数和单独供冷时数进行了比较，并在此基础上，给出了其与机械冷却凉水机组的协调运行方案。

关键字：非直接蒸发式冷却器；机械制冷器；复合冷却器；高温器分冷；协调操作。

前言

在中国的某些干燥、炎热的区域，适宜于采用蒸发制冷的节能环保型空调。作为一种蒸发式制冷的新型制冷方式，直接蒸发式制冷可以获得在外界环境中的低温、低温，且出水温度在外界环境中的湿球和露点之间。在使用非直接蒸发式制冷机时，因其室内空气湿度的大小不一，导致非直接蒸发器制冷机室内空气湿度大的区域制冷量大。在相同的区域使用非直接蒸发式制冷机时，制冷剂的水温也会受到天气因素的影响。

1间接蒸发冷水机组运行工况分析

1.1间接蒸发冷水机组运行工况分析

在直接蒸发式冷却器和机械制冷器冷却器联合工作时，要明确三个条件：第一，在高温机组出水温度很低的情况下，可以分别承受空调器的冷负载；二是在高水温下，由高水温机组和低水温机组共同分担冷量的情况下，采用高水温机组和低水温机组共同分担冷量；三是在出水口较高的情况下，对较低的水口进行独立冷却[1]。三种不同状态下的外部参数分配时间，是表征汽化制冷系统能否有效利用的关键，也是制定高、低温机组协同操作方案的关键基础。

在设计出的热水系统中，在设计出的热水系统中，当其在室内的热水系统中的使用温度高于室外的设计出的热水系统中，具有良好的经济效益。

1.2高低压机组配置能力

从第1.1节的分析可以看出，采用高、低温机组复合式冷水系统的操作状态有3种，分别是：高、低温机组单独供冷、高低温机组联合供冷、低温机组单独供冷。

2高、低温机组复合式冷水系统

2.1串联复合式冷水系统

串联型复合型制冷机有以下优点和不足：

1)因为只供应一种水温的冰水，而且是一种单回路，所以如果在较高的水温下，可以确定较高的水温可以独立供应，并且可以满足室内的水温需求。所以可以通过设置系统的给水温度，来实现对高温单元的独立操作或不独立操作的控制，这种控制方式比较简便。

2)由于外部气候条件的改变，高温单元的出水温将会改变，从而导致串联式系统的出水温出现波动，从而对出水温的精确控制产生一定的影响。

3)由于热水供给水温高，所以可以利用蒸汽制冷节约能源，但是由于空气调节装置不具备去湿功能，所以在新风机组的蒸汽制冷过程中，由于空气中含有大量的湿气，导致了空气中的湿气浓度升高。

4)由于显热端和新风管路之间存在着串行连接，因此两个管路之间的冷却水量无法单独进行调整。采用设置标准室内温度，调整新风量，达到室内温度的目的。

考虑到非显热源的吸收性和单个空调房的室内温度独立调控困难，将串联型复合制冷系统应用于单个室内水分负荷很低、无需独立调控室内温度的楼宇。

2.2双温复合式冷水系统

1)制冷单元的供水量相对比较平稳，可以按照特定项目的节能、经济要求，有很大的取水量，能够很好地适应室内、室外环境条件的改变。在空调室的湿负载比较大，需要严格控制湿度的情况下，冷凝器的供水量可以比室内的空气的露点温度更低。

2)由于高低温机组分别向新风机组和风机盘管提供温度不同的凉水，也就是说，冷水系统为双回路，双温区，各自承受一部分冷量，因此，尽管高低温机组的出水温度已经很低了，例如15摄氏度，但仍无法确定高低温机组能否独自承受这一时刻的冷量，从而达到室内温度的需求[2]。所以，对于一个有较高温度的单元，不能通过设置系统的给水温度来进行独立操作，其控制困难很大。

3)显热端与新风管的水道相互分离，可实现单独的可变流控制，有助于减少制冷设备的输送能量消耗。双温复合型制冷机可以通过在风扇盘管的回水支管内安装一个电子二通阀和一个风扇三档开关来单独调整各个空调室的温度。本制冷方式适合于对室内温度有严格控制的室内温度和对室内温度有特殊要求的室内温度。在充分发挥蒸发制冷节能的优点上，双温复合式冷水系统不及串联复合式冷水系统。

3高低压联合操作的对策

3.1串并联供冷系统的操作方法

在串联型冷却水系统中，要尽可能多地采用较高水温单元，并采用严格的给水水温调节方式，才能使较高水温单元在操作和节约能源方面取得更大的效果。高低温机组的协同操作有以下几个方面：

1)将串联型复合型冷水系统的供水温度控制区间（例如13-15摄氏度），也就是将超低温单元的供水温度控制区间设置为：在户外露点温度和超高温单元的供水温度下降时（小于15摄氏度，大于13摄氏度），超低温单元的内部系统会对压缩机的输出进行自动调整，使系统的供水温度保持在一定的区间。低温机可选用螺旋型或螺旋型，输出功率可由滑阀或变频调速。

2)如果串联型多功能冷却器的供水量在规定的13摄氏度以下，则使较低的冷却器停用，只使较高的冷却器继续工作。

3)若出水的水温超过规定的20摄氏度，则其只供应给冷凝的冷水给冷凝，而冷凝的空调由冷凝的冷凝部分独立负担。

3.2两种温度组合制冷机的操作方法

1)在进行本实验的过程中，首先将高热水循环中的所有装置都起动，并连续工作60分钟，然后将中间和直接两级的两级蒸发制冷的新空气单元进行制冷，然后，按照正常的空气调节室内的温度来决定是否起动低热水循环。如果正常的空气调节室的气温超过了设置的数值，则 DDC控制装置会使低压热水回路的各个装置开始工作；在正常的空气调节室内温度小于或等于设置的条件下，高热水回路仍保持单独运转。

2)在低温热水循环中，所有的装置都被起动后，每个空调机都按照风盘温控仪对室内的温度进行控制，在室内的温度到达设置的数值后，风盘回水支路的电子双通阀会被自动关掉，风盘倒置并重新设置。因为新风系统同时也承受着室内大部分的低温负载，所以在室内的气温到达设置值后，室内的新风量必须进行调整，不然的话，将会持续地为室内提供低温。

3)在典型室内气温到达一定值后，利用可变频率控制装置调整新风速度，使新风流量降低到每个室内所需要的最低值。

4)在低压回路投入使用后，按传统 DDC的方式进行操作。

5)若在规定的水温超过20摄氏度的情况下，则其只供应给冷凝的冷水给冷凝，而冷凝的水温则由冷凝的水温由冷凝的水温给冷凝，整个建筑物的冷水由冷凝的水温给冷凝。

4小结

在户外湿球温比较低的区域，可以通过直接蒸发凉水机组在整个供冷期提供一些能够满足建筑需要的冷量，在户外湿球温比较高的区域，也可以通过直接蒸发凉水机组在一定的供冷期提供一些能够满足建筑需要的冷量，这样就可以降低机械制冷装置的配置能力。在此基础上，以蒸发冷却为先的原理为基础，对组合空调中的机械制冷装置进行了设计，对组合空调中的机械制冷装置进行了设计，对组合空调中的机械制冷装置进行了设计。同时，还探讨了复合型冷水系统中的冷源装置的能力分配，以期得到业界的重视，从而推动我国某些区域在干燥、热区推广使用。

参考文献

[1]郝小礼，陈亚男，于向阳，等．基于间接蒸发冷水机组 的串联空调系统设计方法[J]．暖 通 空 调，2013，43（1）：41-45.

[2]赵文成．中央空调节能及自控系统设计[M]．北 京： 中国建筑工业出版社，2018：444-446.