为什么空调供回水温度设计为7℃和12℃？

7度供水的原因分析：

（1） 从制冷机组出发，冷媒在蒸发器里蒸发吸热使二次侧水降温，蒸发温度过低的话会导致蒸发器表面结霜影响换热效率，因此冷媒蒸发温度保持在0度以上。蒸发器两侧一般有3～5度温差，再留2度安全余量，所以出水温度应设为5～7度，但考虑增大蒸发温度可提高主机效率，因此空调供水一般设计为7度。

（2） 从热舒适与健康出发，要求对室内温湿度进行全面控制。夏季人体舒适区为25度，相对湿度60%，此时露点温度为16.6度。空调排热排湿的任务可以看成是从25度环境中向外界抽取热量，在16.6度的露点温度的环境下向外界抽取水分。目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。如果空调送风仅需满足室内排热的要求，则冷源的温度低于室内空气的干球温度（25度）即可，考虑传热温差与介质的输送温差，冷源的温度只需要15至18度。如果空调送风需满足室内排湿的要求，由于采用冷凝除湿方法，冷源的温度需要低于室内空气露点温度16.6度，考虑5度传热温差与5度介质输送温差，实现16.6度的露点温度需要6.6度的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7度冷冻水的原因。

（3） 或者说，对于常规空调系统，湿度控制的关键在于保障足够低的冷冻水供水温度。若夏季设计温湿度按DB24℃/RH50%分析，其对应的露点温度为12.9℃。也就是说，当采用常规的自取新风、一次回风处理方案，则需要将空气冷却处理到12.5℃（机器露点）左右，才可保证室内的相对湿度要求；若采用新风集中处理或新风预处理方案，则至少需要将空气冷却到12℃以下。要达到这样的处理效果，7℃是冷冻水供水温度的最低标准。也就是说，在整个供冷季，都要保证空调冷冻水的供水温度不得高于7℃。

12度回水的原因分析：

回水温度设为12度，是考虑到风机盘管及其它末端设备的特性。当供水温度为7度，而回水温度设为12度，也就是供回水温差为5度时，水泵以及系统的能耗与末端设备的换热效率达到最佳的经济平衡点。当保证供水温度为7度时，如果增大回水温度，相当于增大供回水温差，那么对于特定的风机盘管来说，在相同换热量的情况下，水流量应减小；而流量减小，即水流速降低，会导致盘管换热系数下降，那么对于风机盘管主要来说，要保证换热量不变，需要加大表冷器面积才能做到。假设风机盘管风量不变，平均水温相同而水温差不同时，如当冷冻水进出口温度由7℃/12℃变为6℃/13℃时，风机盘管的制冷量减少12％。如果减小回水温度，相当于缩小温差，那么在换热量不变的情况下，水流量要加大，这样会带来水泵能耗增大，系统初投资也会增加。

随着供回水温差的增大，在风机盘管冷量下降的同时，风机盘管的去湿能力也明显下降，这很容易带来空调房间的去湿要求得不到满足。另一方面，适当降低冷冻水的供水温度，可以部分抵消冷冻水供水温差增大所带来的不良影响。

因此，要使大温差设计在运行时真正能达到节能的目的，对风机盘管而言，必须采取一定的措施来弥补大温差影响。如降低冷冻水温度、增加盘管排数、在盘管内部加装扰流器强化换热等等。

来源：暖通南社

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洁净工程联盟

冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统

ＧＢ５０７３６—２０１２《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》已将定流量一级泵系统（即负荷侧定流量的系统）严格限制在“设置一台冷水机组的小型工程”范围内，除此之外的空调水系统均应通过在末端装置设置水路电动两通阀来实现负荷侧的变水量调节。实际工程中风机盘管、空气处理机组等空调末端装置基本都采用两位控制的电动两通阀或连续调节的电动调节阀进行水路控制，即负荷侧是变流量系统。

二级泵系统

冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统的主要缺点是将循环水泵的一部分能量消耗在旁通水路上，相对来讲，负荷侧系统规模越大（即单台水泵功率大）、冷水机组部分负荷运行时间越长，一级泵系统能量浪费越严重。从２０世纪９０年代开始，由于水泵变频控制器的日益普及，采用变频控制的二级泵系统在我国广泛使用。

冷水机组变流量一级泵系统

与冷水机组定流量一级泵系统相比，二级泵系统的负荷侧水泵能耗减小，但对冷源侧而言，循环水泵只能随着冷水机组根据负荷的变化进行台数控制，在冷水机组部分负荷运行时，制冷机进出口温差减小，一级泵流量、扬程不变，水泵电耗没有减少。

随着制冷机控制技术的改善，一些设备制造商已经生产出允许蒸发器流量在一定范围内变化的冷水机组，其中有的设备制造商承诺蒸发器流量在５０％～１００％范围内变化时制冷机效率基本不会降低或效率降低增加的能耗远小于水泵降低的能耗，这就为冷水机组变流量一级泵系统的发展提供了可能。

与二级泵系统相比，冷水机组变流量一级泵系统主要有以下优点：

１）系统简单、初投资低，节省的二级水泵及附件的费用大于一级水泵的变频器和控制元件增加的费用。

２）节省机房占地面积。

３）运行节能潜力较大，减少了二级泵系统中冷源侧旁通水量的能耗及二级水泵附加阀门等增加的能耗，同时因为二级泵系统中的一级泵通常是大流量低扬程，而一级泵系统的水泵均是大流量高扬程，其固有的效率一般高于同等流量低扬程的水泵。

与冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统和二级泵系统相比，冷水机组变流量一级泵系统在部分负荷运行时回水温度相对较高，冷水机组的平均运行效率较高。但是，冷水机组变流量一级泵系统也存在一些需要解决的问题：

１）当各区域阻力相差悬殊时，与二级泵系统相比，没有各区域采用不同扬程水泵的节能优势。

２）制冷机和冷水泵独立控制（不同于冷水机组定流量系统的联锁控制），如二者结合不好，系统将处于不稳定状态。

３）对制冷机的要求高，特别是制冷机对流量变化的处理能力———允许流量变化率要求高，制冷机允许的单位时间相对设计流量的变化率越高，水系统进出水温达到稳定的时间越短，对空调末端水温波动的影响越小。一些制造厂家的产品较难达到要求。

４）控制复杂，如制冷机蒸发器的最小流量控制和制冷机的分级启停等，容易出故障。

图６为冷水机组变流量一级泵系统示意图，制冷机和水泵台数不必一致，采用共用集管连接，每台制冷机接管上应设置与之联锁的电动隔断阀。

水泵变频控制仍采用末端压差控制。由于有制冷机蒸发器最小流量限制，应在供回水总管之间设置旁通管，按最大一台制冷机允许的最小流量来确定旁通管与控制阀。与冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统不同，由于此旁通阀保证的是冷水机组最小流量，在冷水机组变流量一级泵系统中是必须设置的，并要精确设计选择阀门，精确控制，否则运行时水泵变频调速到制冷机允许的最小流量时，前述的停机保护情况就会发生。

冷水机组变流量一级泵系统的复杂性在于它的控制环节对制造商、设计师、运行人员都提出了很高的要求，且越复杂的控制系统越容易出故障。因此，应进行技术和经济比较，在与其他系统相比节能潜力大（即单台水泵功率大，变频控制节省能量多），设备的适应性、控制方案和运行管理可靠的前提下采用。

随着制冷机技术和控制水平的进一步提高，制冷机适应负荷变化能力的增强，冷水机组变流量一级泵系统应有更加广阔的发展前景。

结论

１　冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统是通过压差旁通阀旁通水量来适应负荷侧的水量变化的，循环水泵提供的一部分能量都消耗在旁通水路上，因此它适用于中小规模、系统流量和阻力都不大的工程，系统设计的关键是保证运行时冷水机组的流量保持基本恒定。

２　采用普通冷水机组、规模较大、系统阻力较高的工程适宜采用二级泵系统，系统设计的关键是通过一级水泵、二级水泵阻力的合理分配，二级水泵变频的合理控制，最大限度地降低能耗。

３　随着制冷机技术和控制水平的改善，冷水机组变流量一级泵系统具有很大的节能潜力和广阔的发展前景。根据目前的技术水平，当冷水机组允许的流量变化与系统负荷相适应时，经过技术和经济比较，与其他系统相比节能潜力较大，在控制方案和运行管理可靠的前提下可以采用冷水机组变流量一级泵系统。