什么是大溫差？

在空調(diào)系統(tǒng)中，“溫差”指的是冷凍水從冷水機組流出時的溫度（供水溫度）與返回冷水機組時的溫度（回水溫度）之間的差異。傳統(tǒng)上，國內(nèi)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的供回水溫差通常設(shè)定為5℃，即供水溫度7℃，回水溫度12℃14。然而，在特定應(yīng)用場景下，為了提升效率并減少能耗，會采用更大的供回水溫差，這種技術(shù)被稱為“大溫差”。在大溫差空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水的供回水溫差一般可以達到6～10℃。

大溫差對冷水機組的影響

當空調(diào)系統(tǒng)采用大溫差設(shè)計時，即冷凍水的供回水溫差從傳統(tǒng)的5℃增加到6～10℃，這一變化會對冷水機組的工作效率產(chǎn)生重要影響。具體來說：

流量與流速的變化：隨著溫差的加大，為了達到相同的制冷效果，所需的冷凍水量會減少，這意味著流進蒸發(fā)器的流量將減小，同時冷凍水流速也會降低。這種流速的改變直接影響了蒸發(fā)器內(nèi)部的換熱特性。

換熱特性的影響：蒸發(fā)器換熱特性的關(guān)鍵在于兩個方面——傳熱系數(shù)和對數(shù)平均溫差。由于蒸發(fā)器內(nèi)的換熱管壁非常薄，因此傳熱系數(shù)主要受到水流速度的影響。當水流速度下降至低于0.91米/秒時，水流會從紊流轉(zhuǎn)為層流，這會導(dǎo)致?lián)Q熱效率顯著下降；相反，如果水流速度過高（超過3米/秒），雖然能維持紊流狀態(tài)以保證良好的換熱性能，但過大的流速可能會引起管道沖蝕問題。另一方面，對于給定的出水溫度，增大溫差意味著提高了換熱過程中的溫差，從而增強了換熱效率。

COP的變化趨勢：研究顯示，冷水機組的性能系數(shù)（COP）受出水溫度的影響遠大于回水溫度的影響。例如，當出水溫度從7℃降至6℃時，蒸發(fā)溫度大約會下降1℃左右，這對COP有明顯的負面影響；而回水溫度每升高1℃，蒸發(fā)溫度僅上升約0.1℃，對COP的影響相對較小。因此，在保持出水溫度不變的情況下，通過提高回水溫度來實現(xiàn)大溫差運行是可以提升冷水機組COP的。然而，如果同時降低了出水溫度，則可能導(dǎo)致COP下降，并且由于流速減慢造成的換熱系數(shù)降低還會進一步增加冷水機組的能耗。

不同類型冷水機組的表現(xiàn)差異：不同類型的冷水機組對溫度變化有不同的響應(yīng)。在相同的溫差條件下，螺桿式和離心式冷水機組都會因為出水溫度的降低而導(dǎo)致COP下降；但是，在出水溫度固定的情況下，螺桿機對回水溫度升高的敏感度較低，而離心機則表現(xiàn)出更復(fù)雜的特性——在較高的出水溫度下，回水溫度的提升對COP的影響不大；但在較低的出水溫度下，同樣的回水溫度增長卻能帶來較為明顯的COP改善。因此，在選擇冷水機組類型時，除了考慮其基本性能外，還應(yīng)評估它在預(yù)期工作條件下的溫度響應(yīng)特性。

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