CN116255707A - 集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法 - Google Patents

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王桂林
高军
肖晓
郝蕾
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Abstract

本发明公开了一种集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法，包括：步骤一，测量每个支路的冷却塔的进出水温度；步骤二，对每一支路的冷却塔的进出水温度求差值，得到每一支路的冷却塔进出水温差；在一定时间周期内，重复多次步骤一和步骤二；步骤三，在时间轴上对每一支路的冷却塔进出水温差进行连续记录，得到温差曲线；步骤四，将各支路的温差曲线置于同一图表中进行横向对比，判断存在冷却水流量不平衡的支路。本发明提供的方法无需额外增加辅助设备，就能判断水流平衡问题，并且方法简单、可视化、直观，结果判读无需专业知识和经验积累。

Description

集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法
技术领域
本发明涉及集中式空调系统技术领域，特别是涉及一种集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法。
背景技术
集中式空调系统也称为中央空调，其在运行过程中从被冷却空间吸收热量并向外界环境释放。集中式空调系统的热量释放常常通过冷却水循环系统来完成，冷却水循环系统包括水泵、冷却塔和连接管路，冷却塔多为多台并联工作，这样容易由于冷却塔分配的水流不平衡而导致并联冷却塔出力不均匀，影响冷却效果。
常规的解决方法包括增加冷却塔数量或通过流量监测进行水流分配的调节。然而，增加冷却塔数量的方式会造成能源的浪费，而流量监测的方式也存在着一定的问题。由于流体在管道中运行，很难测量其流量，一般方法是将每一路分支都加装流量传感器。流量传感器也分多种类型，常用的为电磁流量计和超声波流量计，其中加装电磁流量计造价高，需要停水切管进行施工安装，还需要配合自控系统，一般建筑很难承受高额经济压力；超声波流量计虽然价格便宜，也不需要停水施工，但受各种外界干扰较大，测量偏差较大，测量数值难以作为参考。
发明内容
为至少在一定程度上解决现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法，能够以简单、低成本的方式判断水流平衡问题。
为达到上述目的，本发明提出以下技术方案：
一种集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法，其中所述集中式空调系统包括冷却水循环系统，所述冷却水循环系统包括多个支路，每个所述支路中均设置有冷却水泵和冷却塔，所述方法包括：
步骤一，测量每个所述支路的冷却塔的进出水温度；
步骤二，对每一所述支路的冷却塔的进出水温度求差值，得到每一所述支路的冷却塔进出水温差；
在一定时间周期内，重复多次所述步骤一和步骤二；
步骤三，在时间轴上对每一所述支路的冷却塔进出水温差进行连续记录，得到温差曲线；
步骤四，将各所述支路的温差曲线置于同一图表中进行横向对比，判断存在冷却水流量不平衡的支路。
在一些实施方式中，采用自控仪表记录所述冷却塔的进出水温度。
在一些实施方式中，采用人工抄表的方式记录所述冷却塔的进出水温度。
本发明提供的上述技术方案，将对集中式空调系统的冷却水循环系统每个支路的冷却水流量的测量转换为对集中式空调系统的冷却水循环系统每个支路中的冷却塔的进出水温度的测量，通过对每个支路中的冷却塔进出水的温差的比较，判断出冷却水流量不平衡的支路。该方法无需额外增加辅助设备，就能判断水流平衡问题，并且方法简单、可视化、直观，结果判读无需专业知识和经验积累。
根据下文结合附图对本发明的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是温差曲线对比图表样例。
附图标记：
1-2#支路温差曲线；2-4#支路温差曲线；3-6#支路温差曲线
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为解决集中式空调系统在运行过程中存在的冷却水循环系统各分支水流不平衡的判断问题，本发明实施例提出了一种简单、低成本的判断方法。该判断方法将对集中式空调系统的冷却水循环系统每个支路的冷却水流量的测量转换为对集中式空调系统的冷却水循环系统每个支路中的冷却塔的进出水温度的测量，通过对每个支路中的冷却塔进出水的温差的比较，判断出冷却水流量不平衡的支路。其原理如下：
1、同一个冷却水循环系统内的流体，具有相同的温度，即具有相同的热量Q，也就是说进入每一台冷却塔的水的热量Q是一样的。
根据热量公式Q＝Cm△t，其中C为水的比热，同样的介质比热C是一样的，那么质量m和温差△t成反比。
2、流量q为单位时间T内流经管道有效截面面积S的流体质量m，对于并联系统来说，每个支路的管径一致，即有效截面积一致，且是充满流，即流量q＝m/T，m＝qT。
3、代入热量公式，即支路的热量Q＝CqT△t，则各支路的热量Q1＝Q2＝Q3……Qn，Cq1T△t1＝Cq2T△t2＝Cq2T△t2……＝CqnT△tn。
其中C为常量，时间T各支路都相同，因此公式可以简化为：
q1△t1＝q2△t2＝……＝qn△tn
由此可得结论：各支路流量与其温差成反比。
基于上述原理，本发明实施例提供的集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法如下，其中上述集中式空调系统包括冷却水循环系统，该冷却水循环系统包括多个支路，每个支路中均设置有冷却水泵和冷却塔：
步骤一，测量每个支路的冷却塔的进出水温度，一般冷却塔都安装有进出水温度仪表，可采用自控仪表或人工抄表的方式进行记录；
步骤二，对每一支路的冷却塔的进出水温度求差值，得到每一支路的冷却塔进出水温差；
在一定时间周期内，重复多次上述步骤一和步骤二；
步骤三，在时间轴上对每一支路的冷却塔进出水温差进行连续记录，得到温差曲线；
步骤四，将各支路的温差曲线置于同一图表中进行横向对比，判断存在冷却水流量不平衡的支路。
基于上述判断，即可对流量偏低的支路进行流量的调节。
举例如下：
某项目中，对某年夏季3个月的冷却塔温差进行了测量，其中集中式空调系统的冷却水循环系统包括三个支路，分别为2#支路、4#支路和6#支路。上述三个支路中的冷却塔同时运行，通过测量和计算各支路的冷却塔进出水温差，得到各支路的温差曲线。通过对比发现，2#支路和6#支路的温差曲线基本重合，说明这两条支路中的冷却塔工作出力情况近似；而4#支路的温差曲线明显高于其他两条支路，根据上述理论，温差与流量成反比，说明4#支路的冷却水流量明显小于其他两条支路，需要对其进行调节。
本发明提供的上述判断方法已在多个项目中予以实施，并得到有效验证，并且实践证明，通过长时间累积数值，对于不稳定、不正确的“小概率”错误数据(如传感器漂移、视读误差、抄写错误等)，并不影响整体判断结果，结论准确。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法，其中所述集中式空调系统包括冷却水循环系统，所述冷却水循环系统包括多个支路，每个所述支路中均设置有冷却水泵和冷却塔，所述方法包括：
步骤一，测量每个所述支路的冷却塔的进出水温度；
步骤二，对每一所述支路的冷却塔的进出水温度求差值，得到每一所述支路的冷却塔进出水温差；
在一定时间周期内，重复多次所述步骤一和步骤二；
步骤三，在时间轴上对每一所述支路的冷却塔进出水温差进行连续记录，得到温差曲线；
步骤四，将各所述支路的温差曲线置于同一图表中进行横向对比，判断存在冷却水流量不平衡的支路。
2.根据权利要求1所述的集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法，采用自控仪表记录所述冷却塔的进出水温度。
3.根据权利要求1所述的集中式空调系统冷却水流量平衡判断方法，采用人工抄表的方式记录所述冷却塔的进出水温度。
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