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分析冷水机组性能因涡轮流量计量表水侧变流量的影响

发布:2019-01-10 | 点击:人次

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涡轮流量计水侧变流量对冷水机组性能的影响

水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器,由控制器判断水流量的大小,调节控制比例阀的电流,从而通过比例阀控制燃气气量,避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便等优点,深受广大用户喜爱。水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。使用水流开关方式时,其性能优于机械式压差盘结构,且尺寸明显缩小。当水流通过涡轮开关壳,推动磁性转子旋转,不同磁极靠近霍尔元件时霍尔元件导通,离开时霍尔元件断开。由此,可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)的曲线,便可确定出热水器的启动水压,以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。由控制电路,便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作;在转速小于启动转速时,热水器停止工作。另外,由于水在永磁材料磁场切割下,变成磁化水,水中的含氧量增加,使人洗浴后感觉清爽。制动环的作用是停水时,制止高速旋转的磁性转子转动,终止脉冲信号输出。控制器接收不到脉冲信号,立即控制燃气比例阀关阀,切断气源,防止干烧。

水侧变流量对冷水机组性能的影响

在传统的空调水系统设计中,通过冷水机组的冷冻水和冷却水的流量基本保持不变。认为只有维持定流量,才能确保盘管的换热效果,流量减小时,在换热盘管表面可能会出现层流状态,降低换热效果;同时,流量过小时,蒸发器还会出现冻结的危险,当流速小于一定值时,水中若含有腐蚀性物质,会对盘管造成腐蚀。随着控制技术的发展,冷水机组的控制系统越来越先进。目前,不同类型的冷水机组均能实现冷量的自动调节。冷水机组能量调节功能的进步使得其水侧变流量设计成为可能,同时也凸显水泵应改变以不变应万变之策,而应以变应变。事实上,目前,多数冷水机组允许蒸发器流量在额定流量的50%~100%以内变化。

当蒸发器采用变流量运行时,其流量随着用户负荷的变化而变化,当用户负荷变小时,蒸发器的冷冻水流量变小,冷水机组的控制系统根据实际需冷量减小制冷剂流量,导致蒸发器盘管内制冷剂流速偏离了zui佳流速值,冷水机组制冷系统的整体性能降低。衡量蒸发器变流量运行能否节能的标准不单是冷冻水泵运行时节能多少,而还应考虑蒸发器变流量运行造成冷水机组COP值下降而损失的能耗,再考虑变流量运行的负荷时间频度。

由于控制技术的进步,控制系统可以保证压缩机始终在高效区运转,使得冷水机组蒸发器变流量时的性能不会下降很多。冷水机组蒸发器变流量对其制冷性能的影响程度与压缩机类型和制冷剂变流量的方式有关。从热力学角度对此进行了分析,认为即使冷冻水流量减至60%,冷水机组的COP的下降幅度也不超过10%。

冷却水进出口温差变大时,虽然可以减小冷却水泵的运行费用,然而,为了保证冷凝器内的热交换,冷凝温度必然要高于冷却水的出口温度,并且冷凝温度与冷却水出口温度也要求有一低限。所以,要想加大冷却水的进出口温差,就必须提高冷却水出口温度(通常冷却水进口温度基本上是定值),这又将引起冷凝温度的增加,降低了冷水机组的COP值。与蒸发器变流量相比,冷凝器变流量运行对冷凝温度的影响较大,故导致冷水机组COP的变化较大,在给冷却水泵安装变频器时,应详细分析冷却水变流量对冷水机组性能的影响,确定方案的可行性。

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