空調(diào)二次泵水系統(tǒng)調(diào)試問題及對(duì)策

李義橋

摘要：常規(guī)的空調(diào)二次泵水系統(tǒng)在調(diào)試過程中，由于一次泵回路與二次泵回路流量不匹配而造成供水溫度偏離設(shè)計(jì)值的情況發(fā)生，且冷機(jī)也存在低負(fù)荷、多臺(tái)運(yùn)行等不合理情況。調(diào)節(jié)一次泵回路流量跟隨二次泵回路流量，可很好的解決該問題，并在實(shí)際工程項(xiàng)目得到應(yīng)用和驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：二次泵水系統(tǒng)；冷機(jī)；加卸載；變流量；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2016）08-155-01

1常規(guī)空調(diào)二次泵水系統(tǒng)調(diào)試存在的問題

常規(guī)的空調(diào)二次泵水系統(tǒng)是一次泵定頻運(yùn)行，以期滿足冷機(jī)定流量運(yùn)行的要求。二次泵是變頻變流量運(yùn)行，根據(jù)空調(diào)末端壓差的變化來調(diào)節(jié)二次泵的轉(zhuǎn)速。水系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有盈虧管，用來確保一次泵回路定流量，而二次泵回路變流量的平衡問題，但也正是這種做法的空調(diào)二次泵水系統(tǒng)在調(diào)試工作中存在著很大的問題。

盈虧管中水流在一次回路中循環(huán)，稱為“盈”：如在二次回路中循環(huán)，稱為“虧”。

水系統(tǒng)調(diào)試中如果是“盈”狀態(tài)（一次泵回路流量≥二次泵回路流量），空調(diào)末端的高溫回水總能全部的流經(jīng)運(yùn)行的冷機(jī)，即末端的負(fù)荷總能全部的“反映”至冷機(jī)，冷機(jī)控制系統(tǒng)總能根據(jù)回水溫度來進(jìn)行自身的加卸載。水系統(tǒng)運(yùn)行如果是“虧”狀態(tài)（一次泵回路流量<二次泵回路流量），空調(diào)末端的高溫回水是部分的流經(jīng)運(yùn)行的冷機(jī)，即末端的負(fù)荷只是部分的“反映”至冷機(jī)，流經(jīng)冷機(jī)的流量也沒有變化，故運(yùn)行的各臺(tái)冷機(jī)并不加載，冷機(jī)出口溫度能維持在設(shè)定值，而二次回路由于混入高溫回水，使其溫度實(shí)際大于冷機(jī)出口溫度。這就造成了供至空調(diào)末端的冷凍水不能提供滿足設(shè)計(jì)需要的水溫（如：7℃），此后二次回路總供水溫度會(huì)越來越高，而運(yùn)行的冷機(jī)只能通過回水溫度滯后的升高而滯后的加載，如此會(huì)形成一個(gè)惡性循環(huán)。至末端的供水溫度過高，而運(yùn)行的冷機(jī)又不加載，這個(gè)問題是常規(guī)的二次泵水系統(tǒng)在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題。

2問題總結(jié)與分析

（1）當(dāng)“虧”狀態(tài)時(shí)。二次回路水溫大于冷機(jī)出口水溫，去往空調(diào)末端的冷凍水溫不滿足要求。

（2）當(dāng)“虧”狀態(tài)時(shí)，隨著二次回路水溫的升高?？照{(diào)末端的換熱除濕能力變差，回水溫度會(huì)越來越高，運(yùn)行的冷機(jī)也加載滯后、緩慢。

（3）系統(tǒng)為解決“虧”狀態(tài)時(shí)的問題，不得不增開一次泵及對(duì)應(yīng)的冷機(jī)，會(huì)造成多臺(tái)冷機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行，冷機(jī)運(yùn)行效率低。

（4）無論是“虧”還是“盈”狀態(tài)，盈虧管的作用是保證一次泵回路定流量，所以帶來盈虧水量的那部分水泵做功是無直接制冷作用的，是無效功，故水泵輸送能耗高。

3解決措施

常規(guī)空調(diào)二次泵水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是一次泵回路定流量，這是考慮流經(jīng)冷機(jī)的冷凍水流量不變，避免影響冷機(jī)運(yùn)行，但經(jīng)過調(diào)研，其實(shí)很多知名品牌（如約克、開利）的冷水機(jī)組是允許變流量運(yùn)行的，因?yàn)槔錂C(jī)本體的加卸載也是根據(jù)出水或回水溫度來控制的。但需要注意的是：流量變化范圍不能超出機(jī)組廠家給出的限定范圍（一般為額定流量的50%-120%）：且流經(jīng)冷機(jī)的冷凍水量不能突變，要保證流量變化率在30%-50%每分鐘，因?yàn)槿绻錂C(jī)自身的溫度控制加卸載跟不上流量的變化時(shí)，會(huì)造成出水溫度波動(dòng)過大，極端情況下冷機(jī)會(huì)因失控而保護(hù)停機(jī)。所以解決上述問題的措施就是一次泵回路也變流量，通過變頻調(diào)節(jié)一次泵的轉(zhuǎn)速來使一次泵回路流量跟隨二次泵回路流量。

當(dāng)發(fā)生“盈”狀況，冷機(jī)回水流量大于二次回路供水流量，就減少運(yùn)行的一次泵轉(zhuǎn)速，目標(biāo)是使兩者流量相近，這樣既能保證全部的末端回水流經(jīng)冷機(jī)被制冷，又能因一次泵降轉(zhuǎn)速而節(jié)能。當(dāng)發(fā)生“虧”狀況，冷機(jī)回水流量小于二次回路供水流量，就加大運(yùn)行的一次泵轉(zhuǎn)速，目標(biāo)也是使兩者流量相近，這樣就避免了末端回水與冷機(jī)出水混合后總供水溫度的升高，且能使全部的回水流經(jīng)冷機(jī)被制冷，末端的空調(diào)負(fù)荷能全部的“反映”至冷機(jī)，冷機(jī)能迅速加載。

4工程案例

北京望京地區(qū)某酒店是2012年底竣工的一家五星級(jí)酒店，總建筑面積8，6萬mz，設(shè)計(jì)了2臺(tái)900RT離心機(jī)組和2臺(tái)400RT離心機(jī)組，按原設(shè)計(jì)冷凍機(jī)房共安裝一次冷水定頻泵4臺(tái)，二次冷水變頻泵5臺(tái)，在最后調(diào)試及試運(yùn)行階段，就發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)前述中所說的問題，反復(fù)調(diào)試各項(xiàng)指標(biāo)仍然達(dá)不到驗(yàn)收要求。后經(jīng)過機(jī)電總包組織業(yè)主和廠家進(jìn)行會(huì)商，仔細(xì)分析和研究，最后決定將一次冷水泵全部改成變頻泵并加裝變頻器，重新進(jìn)行整體調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制、一次泵跟隨二次泵流量變頻運(yùn)行等功能，取得了比較令人滿意的使用效果。

冷機(jī)群控編程調(diào)試?yán)錂C(jī)群控編程調(diào)試對(duì)于一、二次泵全變頻水系統(tǒng)來說至關(guān)重要，甚至決定了系統(tǒng)調(diào)試的成敗，在調(diào)試和控制邏輯中必須關(guān)注如下細(xì)節(jié)：

為保證一、二次泵全變頻系統(tǒng)（尤其是一次泵部分）的穩(wěn)定可靠，一次冷凍水循環(huán)泵變流量的穩(wěn)定至關(guān)重要，既要滿足冷水機(jī)組最小流量的需求還需要保證每臺(tái)冷水機(jī)組流量變化率不能過快，當(dāng)新增開或減少一臺(tái)冷水機(jī)組時(shí)或者二次水流量變化劇烈時(shí)無論如何設(shè)置PID的參數(shù)均會(huì)導(dǎo)致PID運(yùn)算的紊亂導(dǎo)致波動(dòng)增加甚至失控。調(diào)試中經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)測(cè)試各種極端情況，最終通過控制邏輯時(shí)間“階梯式”逐步到達(dá)直至穩(wěn)定的方式，每變化1Hz的頻率至少間隔10S以上的時(shí)間。

卸載冷水機(jī)組時(shí)或者冷水機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，配套水閥和水泵的停運(yùn)在一、二次泵變流量系統(tǒng)中同樣重要。卸載冷水機(jī)組時(shí)需考慮到停機(jī)時(shí)冷水機(jī)組的負(fù)荷等情況來分別確定冷卻水、冷凍水水閥及水泵的關(guān)閉時(shí)間。當(dāng)冷水機(jī)組出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)。第一時(shí)間開啟備用冷水機(jī)組的啟動(dòng)流程，同時(shí)出現(xiàn)故障冷機(jī)配套的水閥及水泵需要繼續(xù)運(yùn)行，直到能夠保證冷水機(jī)組安全后方才延時(shí)關(guān)閉。

5結(jié)束語

常規(guī)的空調(diào)二次泵水系統(tǒng)在調(diào)試運(yùn)行時(shí)，必然會(huì)多臺(tái)冷機(jī)低負(fù)荷低效率、一次泵大流量運(yùn)行，不節(jié)能，或無法滿足二次回路出水溫度等情況。為徹底解決這一問題，一次泵回路也變流量運(yùn)行是個(gè)較好的解決措施。