大温差小流量是一个减少空调系统投资，降低能耗的先进观念。大温差的目的是优化空调系统各设备间的能耗配比，在保证舒适度的前提下减少冷量输配的能耗，或是减少冷却塔和末端空调箱的能耗，同时降低系统初投资。大温差可以在冷水侧或冷却水侧实现，也可以在空气侧实现。

 

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节能

当今（2000's）的系统能耗比例一般为：冷水机组约占机房年能耗58%，冷水泵和冷却水泵约占26%，冷却塔约占16%。 若能通过特别的系统设计，减少水泵和冷却塔的耗能，将大大节省运行费用。

我们选择一个1800冷吨(6329kW)的酒店空调系统来分析大温差设计的节能效果。

项目情况：该酒店位于上海，全年空调运行时间为5月至11月。

分析软件：采用System Analyzer 进行系统全年运行模拟分析，计算全年主机水泵和冷却塔的运行能耗。我们可以得出常规和大温差的总体能耗比较。

• 常规温差：冷水侧7-12°C冷却水侧32-37°C

• 大温差：冷水侧5-13°C冷却水侧32-40°C

由此可见，采用大温差以后，

• 冷却塔的年能耗降低23.1%；

• 水泵的年能耗降低37.2%；

• 冷水机组的年能耗增加7.8%。

以上三项汇总，年冷水机房总能耗降低6.1%。

 

 

 

由此可见，大温差可以有效地优化系统，达到运行节能的效果，它不是着眼于系统中的某一设备，而是作通盘的考虑，追求系统总效率的提升和初投资的降低。

 

减少初投资

• 可以选择较小的水泵，节省初投资
大温差低流量可以让设计师选用较小的水泵，从而使得投资与运行费用减少。无论在冷水侧或是在冷却水侧，较小的水泵在部分负荷时的节能会比常规温差更有优势。如下图4-1所示。

 

• 可以选择更小尺寸的管路，节省初投资

大温差设计后，系统流量减小，则所需的钢管直径也会相应变小，这样在同样冷量情况下，可以大大节省钢管材料的费用。我们对不同冷量下5°C温差与8°C温差的冷水管的管径进行了分析，得出1800RT~10RT内不同的冷量下大温差系统可节约管路费用平均为30%。对于不同的项目，不同管径的管道所占的比例各不相同，平均节省的费用约在25-35%之间。

 

• 减少冷却塔的数量，节省初投资

大温差设计后，冷却水的流量减小，冷却水和空气的换热温差加大。通过实际项目的冷却塔选型可以得出结论，大温差的冷却水设计平均可以比常规系统节约25%的冷却塔数量。

 

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大温差系统意在水泵、冷却塔的能耗得以降低，从而达到系统运行节能的目的。但同时，也让冷水机组承受相对严苛的工况，才能实现。因此，并非所有冷水机组都可实现大温差。

 

• 大温差机组的冷冻水侧应该是向低温的方向进行，因为在流量降低以后，末端的换热系数会相应减小，如果水温保持不变的，那末端的换热量将降低，若要满足室内设计参数的要求，则需要加大末端的换热面积。如果在流量降低的情况下降低冷冻水的供水温度，一拉大末端换热温差来弥补流量降低引起的换热系数减小，则可以做到末端产品可参照常规方案设计。通过理论结合实际选型分析，冷冻水出水温度选择5C最为恰当。

 

• 大温差机组的冷却水侧应该是向高温的方向进行。因为冷却水的低温侧由冷却塔决定，若要大量降低冷却塔的出水温度，则必须加大冷却塔的换热面积，引起初投资的增加，且现行的标准冷却塔温度已经是在湿球温度条件下比较合理的温度，若要进一步降低，可能带来的初投资将急剧增加，且冷却水温度的降低受湿球温度的限制非常明显。所以在冷却水侧应尽量提高冷水机组的冷却水出水温度，并且在冷却塔侧会有25%左右的初投资和运行费用的节约。

 

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