假如在T4处设一个流量传感器F，则可以计算 旁通流量M： 加机时水流方向的判断： F4=F2, 热平衡：T1(F-M)+T3M=T2F M>0时，也就是（T2-T1)/(T3-T1)>0 也就是T2-T1>0 减机时水流方向和水流量的判断： 热平衡：F*T4+M*T3=(F+M)*T5 M=F*(T4-T5)/(T5-T3) T5-T3>0，同时M>110%*一台主机的蒸发侧水 流量时
问题： 主机部分负荷 VS 水泵满负荷
二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量
末端二通调节阀与室温传感器，闭环
旁通管，无压差旁通阀
加/减冷冻机， •供水温度，或旁通水流方向旁通水流量 •旁通水流方向和水流量
Chiller #2
Chiller #1
问题： 主机部分负荷 VS
冷水生产侧
空调箱
一次侧水泵满负荷
旁通水流方向和水流量 当旁通管内的水流是从供水侧流向回水侧，并且 旁通水流量达到一台主机水流量的110%，减机；
负荷侧
Minimal pressure drop in bypass pipe
二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量
加/减冷冻机，
在保证供水温度的前提下，旁通管内的水流总 是从供水侧到回水侧或者是零。
谢谢大家 Thank you
冷水机组部分负荷效率比较
500Rt机组效率比较 - 定流量 vs.变流量
1.600 1.500 1.400 1.300 1.200 1.100 1.000 0.900 0.800 0.700 0.600 0.500 0.400 10%
机组效率 kW/ton
20% 定流量
30%
40%
50%
60%
70%
– 末端负荷变化引起的流量变化 – 加减机时隔离阀开关引起的流量变 化
一次泵变流量的最小流量
选择尽可能低最小流量的冷冻机 最小流量取决于
– 蒸发器类型、回程、管束尺寸 – 和所要求的机组效率、温差一起决定
最小流量的范围（离心机）
可允许流量变化率

一次变流量系统中冷冻机选型的重要参数
0:40:00
-500.00 0:50:00
Water Flow [gpm]
一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量 总结
– 三个控制环路
室温VS两通阀 最不利末端压差VS水泵变频器 流量传感或蒸发侧压差传感VS旁通阀

– 两个指标
最小最大流量比 每分钟允许的流量变化率
VFP systems: 一次变流 • Reduces total annual plant energy 3-8% •减少机房能耗3-8% • Reduces first cost 4-8% •减少初投资4-8% • Reduces life-cycle cost 3-5% •减少设备周期费用3-5%
– 冷冻机处理/应对流量变化的能力 – 定义为“每分钟相对设计流量的变化率”

可允许流量变化率越高越好 1台冷冻机开启到2台冷冻机开启引起的流量变化:
– 具有 2%/分钟可允许流量变化率的机组需要25分钟达到稳定 – 具有 10%/分钟可允许流量变化率的机组需要5分钟达到稳定 – 具有 30%/分钟可允许流量变化率的机组只要1.7分钟达到稳定
1970’s 23% 4% 73% 2000’s
36% 58%
6%
Chiller Cooling Tower Water Pumps
内容提要

一次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量 二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量 一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量


一次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量
末端二通调节阀与室温传感器 旁通管设压差旁通阀 加/减冷冻机， 供水温度 回水温度
751,831 202,500
变 流量水泵 和 变 流量主机
时间段 设计时数 负荷 Loading % 100 运行时数 Running Hrs 4,500 运行冷吨数 ACT Running Tons 主机效率 KW/TON 0.618 水泵功率 Pump KW： 45.00 水泵运行台数 Pump Rated Nos ： 1 主机耗电 水泵耗电 Pump kWh Consumed 25 500 125 0.6735 0.70 1 42093.75 352 部分负荷时数 50 75 1,700 1,800 250 375 0.498 0.525 5.63 18.98 1 1 211650 354375 9,563 34,172 Total 100 500 500 0.618 45.00 1 154500 22,500 4,500
100.00
50
-100.00
40
Chiller on
Evap Leaving Water Temp
-300.00
Chiller off Chiller off
30 0:00:00
0:10:00
0:20:00
0:30:00
0:40:00
-500.00 0:50:00
Time (hour:min:sec)
762,619 66,586
kWh Deferential 节电数额
kWh 19,586 61,413 44,128 0 125,127
100%
0.618
0.618
多机瞬时流量变化（打开一台机组时）
运行的冷冻机 台数 1 2
3 4 5
*当隔离阀打开时时
流量变化
50%
33%
25% 20% 17%
50% Flow Reduction
SUPPLY
旁通管
DE M AND
冷水分配侧
压差传感器
变频器 两通 控制阀
二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量
加/减冷冻机，
冷水生产侧
供水温度，或旁通水流方向 当旁通水流量支援供水时，也就是旁通管内的水 流方向是从回水侧流向供水侧，加机；
负荷侧 冷水生产侧
或，当供水温度大于设定值时，表明投入的主机 数量不够，加机
130 1,500.00 120
Capacity Control w/o Water Flow Compensation
1,300.00
110
1,100.00
100
Evaporator Water Flow
900.00
W ater Temp [degF]
80
500.00
70
300.00
60
Evap Entering Water Temp
•*Relative to conventional Decoupled chilled-water systems.
工程实例

ASHRAE 技术奖 (2001/3)
– Columbus, OH Capital University
Others University of San Diego University of Arizona Las Vegas Fashion Mall Scores of others, large and small
满载时每天100吨给养
给养基地
大部分时间每天30吨给养
•每天100吨到过度站 •其中30吨运到山顶 •其余70吨运回给养基地
过度站
给养基地
每天30吨给养时
只运30吨给养
过度站
每天70 吨到过 度站
给养基地
Annual Chiller Plant Energy Consumption 年冷冻机房能耗kwh
Evaporator Water Flow
700.00
80
500.00
70
300.00
60
Evap Entering Water Temp
100.00
50
-100.00
40
Evap Leaving Water Temp
-300.00
30 0:00:00
0:10:00
0:20:00 0:30:00 Time (hour:min:sec)
设计时，T1，T5不需要设传感器
冷水生产侧
T5 T3
T1
M
T4 F
负荷侧
T2
二次泵
moving to…
一次泵
一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量
三个环路： 1. 室温与末端两通阀 2. 末端压差与水泵变频器 3. 最小流量时： 蒸发侧流量与旁通阀
二次泵和一次变流量系统技术比较
二次泵系统 一次泵 1 机1泵 一次泵变流量系统 无, 因此: • 减小冷冻机房 • 减少管道、管线等 二次（输送）泵 • 由二次侧阻力降选泵（盘管、 控制阀、管道等） • 最不利末端压差进行控制 • 二次侧节能 旁通管 • 没有阀门等阻碍物 • 设计为 最大 单台冷冻机流量 • 全程阻力降选泵（蒸发器，盘管 、控制阀、管道等） • 同左 • 全程节能,全年开机时数短 • 旁通阀 • 设计为最小单台冷冻机的最小 允许流量 电流量
W ater Flow [gpm]
90
700.00
With Compensation
130 1,500.00 120
Capacity Control with Water Flow Compensation
1,300.00
110
1,100.00
100
900.00
Watห้องสมุดไป่ตู้r Temp [degF]
90
加/减载依据
二次侧供水温度（旁通水流方向 ）/旁通水流量
UCP 2
UCP2
Feedback
?? º
7º C
CH 530