空调二次泵水系统调试问题及对策

李义桥

摘要：常规的空调二次泵水系统在调试过程中，由于一次泵回路与二次泵回路流量不匹配而造成供水温度偏离设计值的情况发生，且冷机也存在低负荷、多台运行等不合理情况。调节一次泵回路流量跟随二次泵回路流量，可很好的解决该问题，并在实际工程项目得到应用和验证。

关键词：二次泵水系统；冷机；加卸载；变流量；节能

中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）08-155-01

1常规空调二次泵水系统调试存在的问题

常规的空调二次泵水系统是一次泵定频运行，以期满足冷机定流量运行的要求。二次泵是变频变流量运行，根据空调末端压差的变化来调节二次泵的转速。水系统中设计有盈亏管，用来确保一次泵回路定流量，而二次泵回路变流量的平衡问题，但也正是这种做法的空调二次泵水系统在调试工作中存在着很大的问题。

盈亏管中水流在一次回路中循环，称为“盈”：如在二次回路中循环，称为“亏”。

水系统调试中如果是“盈”状态（一次泵回路流量≥二次泵回路流量），空调末端的高温回水总能全部的流经运行的冷机，即末端的负荷总能全部的“反映”至冷机，冷机控制系统总能根据回水温度来进行自身的加卸载。水系统运行如果是“亏”状态（一次泵回路流量<二次泵回路流量），空调末端的高温回水是部分的流经运行的冷机，即末端的负荷只是部分的“反映”至冷机，流经冷机的流量也没有变化，故运行的各台冷机并不加载，冷机出口温度能维持在设定值，而二次回路由于混入高温回水，使其温度实际大于冷机出口温度。这就造成了供至空调末端的冷冻水不能提供满足设计需要的水温（如：7℃），此后二次回路总供水温度会越来越高，而运行的冷机只能通过回水温度滞后的升高而滞后的加载，如此会形成一个恶性循环。至末端的供水温度过高，而运行的冷机又不加载，这个问题是常规的二次泵水系统在调试过程中发现的问题。

2问题总结与分析

（1）当“亏”状态时。二次回路水温大于冷机出口水温，去往空调末端的冷冻水温不满足要求。

（2）当“亏”状态时，随着二次回路水温的升高。空调末端的换热除湿能力变差，回水温度会越来越高，运行的冷机也加载滞后、缓慢。

（3）系统为解决“亏”状态时的问题，不得不增开一次泵及对应的冷机，会造成多台冷机低负荷运行，冷机运行效率低。

（4）无论是“亏”还是“盈”状态，盈亏管的作用是保证一次泵回路定流量，所以带来盈亏水量的那部分水泵做功是无直接制冷作用的，是无效功，故水泵输送能耗高。

3解决措施

常规空调二次泵水系统设计要求是一次泵回路定流量，这是考虑流经冷机的冷冻水流量不变，避免影响冷机运行，但经过调研，其实很多知名品牌（如约克、开利）的冷水机组是允许变流量运行的，因为冷机本体的加卸载也是根据出水或回水温度来控制的。但需要注意的是：流量变化范围不能超出机组厂家给出的限定范围（一般为额定流量的50%-120%）：且流经冷机的冷冻水量不能突变，要保证流量变化率在30%-50%每分钟，因为如果冷机自身的温度控制加卸载跟不上流量的变化时，会造成出水温度波动过大，极端情况下冷机会因失控而保护停机。所以解决上述问题的措施就是一次泵回路也变流量，通过变频调节一次泵的转速来使一次泵回路流量跟随二次泵回路流量。

当发生“盈”状况，冷机回水流量大于二次回路供水流量，就减少运行的一次泵转速，目标是使两者流量相近，这样既能保证全部的末端回水流经冷机被制冷，又能因一次泵降转速而节能。当发生“亏”状况，冷机回水流量小于二次回路供水流量，就加大运行的一次泵转速，目标也是使两者流量相近，这样就避免了末端回水与冷机出水混合后总供水温度的升高，且能使全部的回水流经冷机被制冷，末端的空调负荷能全部的“反映”至冷机，冷机能迅速加载。

4工程案例

北京望京地区某酒店是2012年底竣工的一家五星级酒店，总建筑面积8，6万mz，设计了2台900RT离心机组和2台400RT离心机组，按原设计冷冻机房共安装一次冷水定频泵4台，二次冷水变频泵5台，在最后调试及试运行阶段，就发现出现前述中所说的问题，反复调试各项指标仍然达不到验收要求。后经过机电总包组织业主和厂家进行会商，仔细分析和研究，最后决定将一次冷水泵全部改成变频泵并加装变频器，重新进行整体调试，实现了冷机台数控制、一次泵跟随二次泵流量变频运行等功能，取得了比较令人满意的使用效果。

冷机群控编程调试冷机群控编程调试对于一、二次泵全变频水系统来说至关重要，甚至决定了系统调试的成败，在调试和控制逻辑中必须关注如下细节：

为保证一、二次泵全变频系统（尤其是一次泵部分）的稳定可靠，一次冷冻水循环泵变流量的稳定至关重要，既要满足冷水机组最小流量的需求还需要保证每台冷水机组流量变化率不能过快，当新增开或减少一台冷水机组时或者二次水流量变化剧烈时无论如何设置PID的参数均会导致PID运算的紊乱导致波动增加甚至失控。调试中经过长时间的反复测试各种极端情况，最终通过控制逻辑时间“阶梯式”逐步到达直至稳定的方式，每变化1Hz的频率至少间隔10S以上的时间。

卸载冷水机组时或者冷水机组出现故障时，配套水阀和水泵的停运在一、二次泵变流量系统中同样重要。卸载冷水机组时需考虑到停机时冷水机组的负荷等情况来分别确定冷却水、冷冻水水阀及水泵的关闭时间。当冷水机组出现故障停机时。第一时间开启备用冷水机组的启动流程，同时出现故障冷机配套的水阀及水泵需要继续运行，直到能够保证冷水机组安全后方才延时关闭。

5结束语

常规的空调二次泵水系统在调试运行时，必然会多台冷机低负荷低效率、一次泵大流量运行，不节能，或无法满足二次回路出水温度等情况。为彻底解决这一问题，一次泵回路也变流量运行是个较好的解决措施。