渦輪流量計(jì)水側(cè)變流量對(duì)冷水機(jī)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(jìn)水端用于測(cè)量進(jìn)水流量。當(dāng)水流過(guò)轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，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(hào)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(guò)比例閥控制燃?xì)鈿饬?，避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^(guò)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(dòng)閥啟動(dòng)水壓高以及翻板式水閥易誤動(dòng)作出現(xiàn)干燒等缺點(diǎn)。它具有反映靈敏、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作迅速、安全可靠、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶喜愛(ài)。水流轉(zhuǎn)子組件主要由渦輪開(kāi)關(guān)殼、磁性轉(zhuǎn)子、制動(dòng)環(huán)組成。使用水流開(kāi)關(guān)方式時(shí)，其性能優(yōu)于機(jī)械式壓差盤(pán)結(jié)構(gòu)，且尺寸明顯縮小。當(dāng)水流通過(guò)渦輪開(kāi)關(guān)殼，推動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，不同磁極靠近霍爾元件時(shí)霍爾元件導(dǎo)通，離開(kāi)時(shí)霍爾元件斷開(kāi)。由此，可測(cè)量出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。根據(jù)實(shí)測(cè)的水流量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出信號(hào)(電壓)的曲線，便可確定出熱水器的啟動(dòng)水壓，以及啟動(dòng)水壓相對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)水流量與轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速。由控制電路，便可實(shí)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于啟動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí)熱水器啟動(dòng)工作；在轉(zhuǎn)速小于啟動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí)，熱水器停止工作。另外，由于水在永磁材料磁場(chǎng)切割下，變成磁化水，水中的含氧量增加，使人洗浴后感覺(jué)清爽。制動(dòng)環(huán)的作用是停水時(shí)，制止高速旋轉(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，終止脈沖信號(hào)輸出。控制器接收不到脈沖信號(hào)，立即控制燃?xì)獗壤y關(guān)閥，切斷氣源，防止干燒。
水側(cè)變流量對(duì)冷水機(jī)組性能的影響
在傳統(tǒng)的空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)冷水機(jī)組的冷凍水和冷卻水的流量基本保持不變。認(rèn)為只有維持定流量，才能確保盤(pán)管的換熱效果，流量減小時(shí)，在換熱盤(pán)管表面可能會(huì)出現(xiàn)層流狀態(tài)，降低換熱效果；同時(shí)，流量過(guò)小時(shí)，蒸發(fā)器還會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)的危險(xiǎn)，當(dāng)流速小于一定值時(shí)，水中若含有腐蝕性物質(zhì)，會(huì)對(duì)盤(pán)管造成腐蝕。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，冷水機(jī)組的控制系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn)。目前，不同類型的冷水機(jī)組均能實(shí)現(xiàn)冷量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。冷水機(jī)組能量調(diào)節(jié)功能的進(jìn)步使得其水側(cè)變流量設(shè)計(jì)成為可能，同時(shí)也凸顯水泵應(yīng)改變以不變應(yīng)萬(wàn)變之策，而應(yīng)以變應(yīng)變。事實(shí)上，目前，多數(shù)冷水機(jī)組允許蒸發(fā)器流量在額定流量的50％～100％以內(nèi)變化。
當(dāng)蒸發(fā)器采用變流量運(yùn)行時(shí)，其流量隨著用戶負(fù)荷的變化而變化，當(dāng)用戶負(fù)荷變小時(shí)，蒸發(fā)器的冷凍水流量變小，冷水機(jī)組的控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需冷量減小制冷劑流量，導(dǎo)致蒸發(fā)器盤(pán)管內(nèi)制冷劑流速偏離了最佳流速值，冷水機(jī)組制冷系統(tǒng)的整體性能降低。衡量蒸發(fā)器變流量運(yùn)行能否節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)不單是冷凍水泵運(yùn)行時(shí)節(jié)能多少，而還應(yīng)考慮蒸發(fā)器變流量運(yùn)行造成冷水機(jī)組COP值下降而損失的能耗，再考慮變流量運(yùn)行的負(fù)荷時(shí)間頻度。
由于控制技術(shù)的進(jìn)步，控制系統(tǒng)可以保證壓縮機(jī)始終在高效區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得冷水機(jī)組蒸發(fā)器變流量時(shí)的性能不會(huì)下降很多。冷水機(jī)組蒸發(fā)器變流量對(duì)其制冷性能的影響程度與壓縮機(jī)類型和制冷劑變流量的方式有關(guān)。文獻(xiàn)3從熱力學(xué)角度對(duì)此進(jìn)行了分析，認(rèn)為即使冷凍水流量減至60％，冷水機(jī)組的COP的下降幅度也不超過(guò)10%。
冷卻水進(jìn)出口溫差變大時(shí)，雖然可以減小冷卻水泵的運(yùn)行費(fèi)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(jìn)出口溫差，就必須提高冷卻水出口溫度（通常冷卻水進(jìn)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(jī)組的COP值。與蒸發(fā)器變流量相比，冷凝器變流量運(yùn)行對(duì)冷凝溫度的影響較大，故導(dǎo)致冷水機(jī)組COP的變化較大，在給冷卻水泵安裝變頻器時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析冷卻水變流量對(duì)冷水機(jī)組性能的影響，確定方案的可行性。
