【摘要】在溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，高溫冷水機(jī)組占據(jù)重要地位，通常被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過程中。基于此，文章將高溫冷水機(jī)組作為研究重點(diǎn)，闡述其特性等相關(guān)內(nèi)容，希望有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高溫離心式冷水機(jī)組；特性；研討

一、高溫離心式冷水機(jī)組概述

一般情況下，大型公共建筑當(dāng)中的中央空調(diào)供冷設(shè)備中，水冷冷水機(jī)組都是最常見的。其中，離心式冷水機(jī)組因其本身的能效指標(biāo)高切機(jī)組制冷能力較強(qiáng)，所以備受用戶認(rèn)可。在建筑能耗當(dāng)中，空調(diào)系統(tǒng)的耗能比重較大，基于當(dāng)前能源危機(jī)與節(jié)能降耗的背景，空調(diào)系統(tǒng)能耗的有效降低已經(jīng)逐漸發(fā)展成制冷空調(diào)行業(yè)亟待解決的問題。為此，行業(yè)內(nèi)部專業(yè)也制定了諸多策略，而溫濕度獨(dú)立控制就屬于優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的全新思路。該方式引入了溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)，在冷水機(jī)組出水溫度不斷提高的背景下，實(shí)現(xiàn)了冷水機(jī)組能效指標(biāo)的提高，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)工作模式予以改變。在此基礎(chǔ)上，站在系統(tǒng)化角度，使得空調(diào)系統(tǒng)能耗下降。而冷水機(jī)組是離心式冷水機(jī)組，不同于其他型式的冷水機(jī)組，在提高出水溫度的過程中，受系統(tǒng)測(cè)量與亞比變化的影響，使得離心式冷水機(jī)組的高能效特性難以充分發(fā)揮，所以有必要展開進(jìn)一步地研究。

二、高溫離心式冷水機(jī)組特性分析

下文將型號(hào)為a134R且功率為4000千瓦的離心式冷水機(jī)組設(shè)計(jì)作為研究對(duì)象，在冷水的出水溫度是16攝氏度的情況下，蒸發(fā)溫度選擇14攝氏度，而冷凝溫度則確定為37攝氏度。另外，壓縮機(jī)效率與電機(jī)效率分別是0.8與0.94，選擇使用NIST軟件展開計(jì)算與分析，且機(jī)組COP數(shù)值達(dá)到了8.01。

根據(jù)實(shí)際的測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)離心式壓縮機(jī)組冷水機(jī)組處于標(biāo)準(zhǔn)工況設(shè)計(jì)條件之下，在高出水溫度的時(shí)候，制冷量的增加并不明顯。受輸入功率降低的影響，機(jī)組本身的COP數(shù)值提高10%，與理論計(jì)算結(jié)果相比存在較大的差異。

究其原因，主要是受離心式制冷壓縮機(jī)特性因素影響。其中，離心式壓縮機(jī)主要是在齒輪增速的作用下，使得電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而從蒸發(fā)器出來(lái)的制冷劑蒸汽會(huì)經(jīng)由吸氣室進(jìn)入到葉輪當(dāng)中。這樣一來(lái)，葉輪旋轉(zhuǎn)速度加快，其葉片會(huì)驅(qū)動(dòng)氣體并發(fā)生運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成離心力，向外部拋出氣體自葉輪中心。在整個(gè)過程中，氣體的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)增加且壓力提高，主要是葉輪機(jī)械能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的結(jié)果。當(dāng)氣體與葉輪分離并進(jìn)入到擴(kuò)壓器以后，因擴(kuò)壓器的通道面積增加，且氣體速度降低并且增壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)能向壓力能的轉(zhuǎn)變。而經(jīng)過壓縮的制冷蒸汽流出擴(kuò)壓器以后，就會(huì)匯集在蝸室，在排氣管道的作用下向冷凝器輸送，進(jìn)而達(dá)到壓縮制冷劑的目的。

在離心式制冷壓縮機(jī)處于高蒸發(fā)溫度運(yùn)行狀態(tài)下，其壓縮比較之于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工況要小很多。而當(dāng)冷水機(jī)組在7攝氏度出水的時(shí)候，機(jī)組設(shè)計(jì)吸氣的壓力是0.35兆帕，且排氣的壓力是0.937兆帕，實(shí)際的壓比是2.7。而在機(jī)組處于16攝氏度冷水出水溫度的情況下，機(jī)組吸氣的壓力是0.473兆帕，且排氣的壓力是0.937兆帕，壓力接近2，實(shí)際的壓縮比下降25.9%。根據(jù)離心式制冷壓縮機(jī)性能分析可以了解到，離心壓縮機(jī)工作區(qū)域，在壓比下降25%的情況下，流量會(huì)增加一倍。在流量顯著變化的情況下，原有機(jī)組葉輪與擴(kuò)壓器等流道的設(shè)計(jì)就會(huì)導(dǎo)致流量提高，進(jìn)而引發(fā)阻塞的問題。這樣一來(lái)，流量就很難滿足額定值的要求，而且會(huì)直接影響機(jī)組性能作用的發(fā)揮。

在此基礎(chǔ)上，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度固定的情況下，壓比和壓縮機(jī)級(jí)效率之間也存在一定的聯(lián)系。在壓縮機(jī)壓比出現(xiàn)改變的時(shí)候，壓縮機(jī)級(jí)效率也會(huì)改變。當(dāng)壓比在2.7下降至2.0的情況下，實(shí)際的效率降低到0.7。由此可見，在壓縮機(jī)壓比改變時(shí)，若不能夠及時(shí)調(diào)整壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速，必然會(huì)直接影響機(jī)組性能提高的效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)上文研究分析發(fā)現(xiàn)，在離心式冷水機(jī)組處于高冷水出水溫度運(yùn)行狀態(tài)之下，要全面優(yōu)化設(shè)計(jì)壓縮機(jī)。與此同時(shí)，當(dāng)離心式冷水機(jī)組工作部分負(fù)荷狀態(tài)，能效指標(biāo)會(huì)隨之降低。所以設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)一定要注重系統(tǒng)負(fù)荷配置，進(jìn)而減少空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際的能源消耗量。除此之外，設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的過程中，要盡可能規(guī)避系統(tǒng)處于低負(fù)荷比例之下。但因?yàn)橹醒肟照{(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，冷水機(jī)組部分負(fù)荷始終存在，所以應(yīng)對(duì)冷水機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行性能進(jìn)行有效地改善，并采取空調(diào)系統(tǒng)控制優(yōu)化策略，只有這樣，才能夠確保離心式冷水機(jī)組的正常運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：白正彬（1972.03—），男，漢族，重慶江津人，本科，工程師，研究方向：中央空調(diào)離心冷水機(jī)組研發(fā)。