空调耗电，原来是因为它？

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空调耗电，原来是因为它？

2019-12-17 10:21

   中央空调制冷循环是一个逆向传热的过程，空调房间的冷负荷（即热量）通过冷冻水循环，从蒸发器进入制冷剂循环，变成冷凝热的一部分。通常冷凝热等于制冷量与压缩机消耗能量之和，可达到制冷量的1.2~1.3倍。

   当空调系统的冷负荷发生变化时，需要通过冷却水排走热量也在发生变化，如果冷却水的流量始终保持不变，则冷凝器进、出水温差将发生改变，导致冷却水可能在大流量、小温差的低效率下运行。因此，变负荷工况下保持冷却水流量不变的做法是不科学的。

   使冷却水流量跟随负荷的变化而变化，使冷却水的排热与冷冻水的吸热相匹配，避免部分负荷时冷却水系统的低效率运行，是十分必要的。

实现整个空调系统性能的综合优化

   中央空调制冷循环是由冷冻水循环、制冷剂循环、冷却水循环等多个循环串联构成，各个循环是相互关联、相互影响的。

由逆卡定律可以知道，冷水机组的制冷量是随冷水机组的蒸发温度和冷凝温度而变化的，也就是说制冷量是蒸发温度和冷凝温度的函数。

在冷水机组及其蒸发器、冷凝器已确认的情况下，蒸发温度通常取决于被冷却物体（即冷冻水）的温度，而冷冻水的温度又与空调末端的负荷密切相关。冷凝温度是制冷剂蒸气在冷凝器中液化的温度，而该温度取决于所采用的冷却水介质（即冷却水）的温度以及冷凝器的形式。因此，制冷量又是冷冻水温度和冷却水温度的函数。

   可见，冷水机组的制冷量和性能系数都与冷冻水循环和冷却水循环有关联。

   在冷水机组正常运行中，冷凝器、压缩机、蒸发器之间工作于某种平衡状态，存在一个运行平衡点。当空调负荷减小时，冷冻水温度相应降低，蒸发温度和蒸发压力也降低。如果冷凝温度和冷凝压力保持不变，则将使压缩机的压力增大，引起压缩机的功耗增大，导致冷水机组的性能系统下降。

   相反，空调负荷增大时，冷冻水温度相应升高，蒸发温度和蒸发压力也升高，如果冷凝温度和冷凝压力保持不变，压缩机的压力比减小，使压缩机的功耗降低，冷水机组的性能系数上升。

虽然冷冻水的温度的升高，有利于冷水机组的性能系数的提高，但上升也是有一定限度的，因过高会造成空调末端服务质量的降低。

   从上述分析可见，空调负荷的变化，有可能使冷水机组的性能系数上升或下降。但由于空调大部分时间是在低于设计负荷的部分状态下运行，因此，大多数时间是导致冷水机组的性能系数下降的。

   显然，当空调负荷发生变化时，冷水机组的平衡工作状态将遭到破坏，如果排放空调的冷凝热的冷却水系统不能跟随负荷相应变化，系统必将在低效率状态下运行。

然而，目前现有的中央空调系统控制方式中，冷却水循环与冷冻水循环往往各自独立，互不关联，二者之间无任何协调措施，只能依靠冷却水系统的自平衡特性调节，所以导致冷水机组在变负荷工况下效率下降，能耗浪费增大。

解决中央空调系统现有的控制技术所存在的问题，就需要一种中央空调冷却水系统自适应优化控制方法，在保证冷水机组在安全的情况下，实现冷却水系统与冷冻水系统协调运行，使冷水机组在各种负荷工况下都能保持较高的运行效率，从而实现空调系统整体性能综合优化，达到整个系统最佳的节能效果。

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