上个月,我们讨论了如何定容加热、通风和空调(HVAC)系统将不断地泵相同流量的冷冻水通过整个系统无论冷负荷。这个工作的最大冷却时需要在炎热的一天,但在低冷负荷的时候,大部分的冷冻水会通过旁路。这个方法允许系统控制,但成本太高。还讨论了是离心泵连接到变速驱动器(VSD)可以用来降低抽水成本在冷却水BETVICTOR体育官网系统中通过改变流量通过系统匹配系统的冷却负荷。
一个新系统
因为空调系统循环系统,没有泵克服静压头。因此,泵只需构成了水头损失与流经连接管道和空气处理程序。水头损失在一个封闭的系统可以通过图形简化水头损失与流量(见图1),通过叠加水头损失曲线在泵曲线上,可以看到该系统如何一起工作。流量通过系统发生在泵和水头损失曲线的交点。
通过安装一个房间隔缺损泵,泵的速度可以调整系统流量匹配所需的流量系统热负荷。使用这种方法,可以控制流量通过系统通过调整泵的速度使用房间隔缺损。
在冷冻水系统中,建立了设计温度下降空气热交换器的处理程序。流量通过空气处理程序调整所以空气的空气出口温度处理程序等于温度设置在被占领的空间恒温器。如果占用空间的温度太高,冷却水流经空气处理程序增加了。当空间的温度低于设置值,冷却水流量通过空气处理器却降低了。
现在,让我们看看会发生什么当空间的热负荷是只有50%的设计热负荷。由于空间的热负荷是只有50%的设计价值,冷却水流量通过空气处理程序只需要50%的所需要的。
这将导致泵操作回泵曲线,从而导致更大的出口压力。因此,通过温控阀的压差在较低流速高。
在暖通空调系统中,大量的冷却回路,空气处理程序和温度控制阀,系统必须设计最小化整个温度控制阀门压降。这就是为什么体积恒定系统仍广泛应用于暖通空调冷冻水系统。
恒流系统
在体积恒定系统(中描述上个月的专栏),流量通过系统维护以恒定流量无论系统的热热负荷。室温下的空间是由绕过一些冷冻水的空气处理程序。在我们的示例中,设计流量的50%将通过其余绕过热交换器的热交换器。一旦系统平衡,通过温控阀的压差可以保持在不同流速下的低价值。由于冷却水流量通过系统必须满足系统的热负荷最高不管当前所需热负荷满足操作条件,这将控制系统,但在更高的成本。
变容量系统
在可变体积系统,只有满足热负荷所需的冷冻水通过系统。没有变速泵、温度控制阀在每个电路并不足以伴随更高的压差要求。图2显示当操作系统热冷负荷的50%。
使用安装了一个房间隔缺损的泵,泵的转速调整泵曲线相交的水头损失曲线流动状态的50%。泵通过不仅只有50%的设计流量,但系统需要更少的流速。这减少水泵扬程和流量的结果是一个巨大的节省能源。
观察房间隔缺损的泵安装节省能源,业主正在安装他们冷冻水系统。这是成功的在新系统上安装房间隔缺损时,通常暖通空调冷冻水系统,但存在问题在现有的系统在安装它们。
在现有系统安装房间隔缺损
许多业主看在冷冻水泵在现有系统上安装房间隔缺损。BETVICTOR体育官网这就是问题开始出现。看着简化曲线在图1中,系统中的水头损失表示为一个损失曲线,它实际上包含多个循环一起工作。每个电路都是由普通的泵,但是每个路径都有水头损失与连接管道、空气处理程序和一个控制阀门。空气的出口温度处理程序通过控制流量通过调整电路。
图1所示。水头损失和流量(图片来源:作者)在暖通空调系统中,有许多控制阀门所需的各种电路。温度较低的控制阀门大小的微分压力保持阀致动器的成本,减少空气噪声与高压下降有关。如果跨温控阀压差太大,电路不正常运转。
将现有的体积恒定系统转换为一个变量时体积,或添加冷却时加载现有系统,许多控制阀显示过度压差。然而,有一些方法可以克服与压差高相关的问题利用VSD储蓄。包括安装和设置平衡阀在电路微分压力高,安装压差控制器在温度控制阀或最小化微分压力独立安装压力控制阀。
安装平衡阀
手动平衡阀可以安装温控阀的上游。平衡阀的手动设置接一些电路的水头损失,导致温控阀上的水头损失最小化。这需要安装和设置平衡阀为每个系统中电路。任何时候一个电路或系统的热负荷变化显著,系统必须重新平衡,以满足设计更改。
图2。系统操作热冷负荷的50%安装流量限制监管机构
可变体积设计的系统可以安装流量限制监管机构上游的温度控制阀组电路的最大流量。在我们的示例中,我们假设一个最大流量通过冷却回路是50加仑每分钟(gpm)和限流调节器安装温控阀的上游。流限制监管机构将不允许超过设置值无论进口压力。限流调节器也导致在低流速水头损失,就像一个手动平衡阀(如上所述),从而减少整个温控阀压差。
这种方法消除了需要平衡系统热负荷变化时系统中其他电路,但当增加阀门必须更换头负载电路的影响。
安装压差控制器
作为空调系统的回路数量增加,通过温控阀的压差增加。整个电路的身体接近尤其如此。
在暖通空调冷冻水系统中,泵提供所需的所有液压能源系统中的每个电路。BETVICTOR体育官网电路物理位置最靠近泵的连接管道的水头损失要小电路位于远离泵。结果,电路最靠近泵通常通过电路的压差远高于热加载位于远离泵。
使用差压控制器感官供应的压力和放电头整个电路(参见图3)。差压控制器位置调节器在供应和吸收过多的液压能量返回头,从而使温度控制阀门正常运行。这种方法需要安装压差控制器和压力传感器的连接。因为电路的压差或一组电路由一个共同的供应和放电头维持在一组压差不管流量,相关的温度控制阀门将更容易控制。
图3。差压控制器使用这种方法的缺点是潜在的重载如果有太多的电路由一个给定的压差控制器。
安装压力独立的控制器
压力独立控制器(图片)可以成功地通过温控阀调节流量大范围的压差。这是通过安装压差调节器(DPR)在同一阀体温度控制阀。
DPR使用内部通道设置通过温控阀的压差恒定压差不管通过阀的流量。
例如,假设有一个40 psi的压降在照片。温度控制阀提供一个输入信号通过阀调节流量空气处理程序。温控阀的下游流体压力阀内的测量位置P1。P1压力位置自动调节的DPR维持一个恒定的压差5 psig无论流。DPR阀门进口压力的位置提供DPR部分的阀门。在这个例子中,DPR位置阀杆提供35 psig。
当电路需要减少流,整个图片增加压差。综合压力调节器调整增加的水头损失所需的流量、温度控制阀看到相同的五个psi的压差。压差调节器能吸收多余的头不管流量要求的电路。
由于温控阀总是看到一个恒定的压差五psi,阀电路能够能够在更广泛的冷却负载下正常运作,微分压力。
照片必须购买和安装在每个电路系统的正常运转。他们花费超过一个标准的控制阀,但整个电路不受差压的影响,所以没有必要安装平衡阀,流量限制阀门或差压控制器。此外,通过保持一个恒定的压差在温度控制阀,不管冷冻水的流量,系统可以控制不同的热负荷。
将VSD集成到系统控制
安装一个房间隔缺损在暖通空调冷冻水系统泵允许我们改变泵速调节流量通过系统来满足系统的热负荷。VSD保持足够的压力控制,因此泵可以提供流向所有电路来满足系统的热负荷。选择压力源的位置用来提供控制输入可以通过使用仿真软件模型简化整个管道系统一个可以看到该系统将运行在任何预期的操作条件。