分析冷水機組性能因渦輪流量計量表水側(cè)變流量的影響

發(fā)布：2019-01-10 | 點擊：人次

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渦輪流量計水側(cè)變流量對冷水機組性能的影響

水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進水端用于測量進水流量。當水流過轉(zhuǎn)子組件時，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化?；魻栐敵鱿鄳?yīng)的脈沖信號反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，調(diào)節(jié)控制比例閥的電流，從而通過比例閥控制燃氣氣量，避免燃氣熱水器在使用過程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現(xiàn)干燒等缺點。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便等優(yōu)點，深受廣大用戶喜愛。水流轉(zhuǎn)子組件主要由渦輪開關(guān)殼、磁性轉(zhuǎn)子、制動環(huán)組成。使用水流開關(guān)方式時，其性能優(yōu)于機械式壓差盤結(jié)構(gòu)，且尺寸明顯縮小。當水流通過渦輪開關(guān)殼，推動磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，不同磁極靠近霍爾元件時霍爾元件導通，離開時霍爾元件斷開。由此，可測量出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。根據(jù)實測的水流量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出信號（電壓）的曲線，便可確定出熱水器的啟動水壓，以及啟動水壓相對應(yīng)的啟動水流量與轉(zhuǎn)子的啟動轉(zhuǎn)速。由控制電路，便可實現(xiàn)當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于啟動轉(zhuǎn)速時熱水器啟動工作；在轉(zhuǎn)速小于啟動轉(zhuǎn)速時，熱水器停止工作。另外，由于水在永磁材料磁場切割下，變成磁化水，水中的含氧量增加，使人洗浴后感覺清爽。制動環(huán)的作用是停水時，制止高速旋轉(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，終止脈沖信號輸出?？刂破鹘邮詹坏矫}沖信號，立即控制燃氣比例閥關(guān)閥，切斷氣源，防止干燒。

水側(cè)變流量對冷水機組性能的影響

在傳統(tǒng)的空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中，通過冷水機組的冷凍水和冷卻水的流量基本保持不變。認為只有維持定流量，才能確保盤管的換熱效果，流量減小時，在換熱盤管表面可能會出現(xiàn)層流狀態(tài)，降低換熱效果；同時，流量過小時，蒸發(fā)器還會出現(xiàn)凍結(jié)的危險，當流速小于一定值時，水中若含有腐蝕性物質(zhì)，會對盤管造成腐蝕。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，冷水機組的控制系統(tǒng)越來越先進。目前，不同類型的冷水機組均能實現(xiàn)冷量的自動調(diào)節(jié)。冷水機組能量調(diào)節(jié)功能的進步使得其水側(cè)變流量設(shè)計成為可能，同時也凸顯水泵應(yīng)改變以不變應(yīng)萬變之策，而應(yīng)以變應(yīng)變。事實上，目前，多數(shù)冷水機組允許蒸發(fā)器流量在額定流量的50％～100％以內(nèi)變化。

當蒸發(fā)器采用變流量運行時，其流量隨著用戶負荷的變化而變化，當用戶負荷變小時，蒸發(fā)器的冷凍水流量變小，冷水機組的控制系統(tǒng)根據(jù)實際需冷量減小制冷劑流量，導致蒸發(fā)器盤管內(nèi)制冷劑流速偏離了zui佳流速值，冷水機組制冷系統(tǒng)的整體性能降低。衡量蒸發(fā)器變流量運行能否節(jié)能的標準不單是冷凍水泵運行時節(jié)能多少，而還應(yīng)考慮蒸發(fā)器變流量運行造成冷水機組COP值下降而損失的能耗，再考慮變流量運行的負荷時間頻度。

由于控制技術(shù)的進步，控制系統(tǒng)可以保證壓縮機始終在高效區(qū)運轉(zhuǎn)，使得冷水機組蒸發(fā)器變流量時的性能不會下降很多。冷水機組蒸發(fā)器變流量對其制冷性能的影響程度與壓縮機類型和制冷劑變流量的方式有關(guān)。從熱力學角度對此進行了分析，認為即使冷凍水流量減至60％，冷水機組的COP的下降幅度也不超過10%。

冷卻水進出口溫差變大時，雖然可以減小冷卻水泵的運行費用，然而，為了保證冷凝器內(nèi)的熱交換，冷凝溫度必然要高于冷卻水的出口溫度，并且冷凝溫度與冷卻水出口溫度也要求有一低限。所以，要想加大冷卻水的進出口溫差，就必須提高冷卻水出口溫度（通常冷卻水進口溫度基本上是定值），這又將引起冷凝溫度的增加，降低了冷水機組的COP值。與蒸發(fā)器變流量相比，冷凝器變流量運行對冷凝溫度的影響較大，故導致冷水機組COP的變化較大，在給冷卻水泵安裝變頻器時，應(yīng)詳細分析冷卻水變流量對冷水機組性能的影響，確定方案的可行性。

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