2023年7月11日发(作者：)

空调主机冷却水量该如何确定

做一个水冷冷水机组中央空调的方案。在确定冷却水量选水塔水泵的时候，我根据主机制冷量（460kW）来计算冷却水量，同事却是以系统冷负荷（530kW）来计算。同事的根据是说在主机（460kW）在空调系统满负荷（530kW）运行时，在超负荷工作的时候也需要提供足够的冷却水量以防止主机损坏。请各位大虾们不吝赐教：到底哪一种方法比较准确？

1. 同事的方法比较可靠

2. 将冷却水流量*1.2来选取冷却塔呢？有没有问题，这是一个冷却塔厂家技术员教我的方法

3. 假如你计算的空调系统负荷有530KW，但却选配了460KW冷量的主机，说明你考虑了末端不同时使用乘了一个小于1的系数。我这样理解没错吧？否则为何要选小主机呢？

假如我没有理解错，那么系统冷却水量就应该按460KW冷量主机产品样本中要求的冷却水量确定，不用计算。至于冷却塔的选型，如果当地夏季湿球温度不超过27度，也就按上述水（处理）量确定，如湿球温度较高，则应稍微选大些。

或者，你是考虑调高冷水的出水温度（比如8或9度甚至更高），使标称460KW的主机达到530KW的实际制冷量？如果是这样，你同事的考虑就有道理了。此时也应查阅主机样本找到变工况条件的流量换算（图或表）关系，同样可得到所要求的冷却水流量。如果找不到这种换算关系，则只好粗略的用制冷量乘1.25或1.3系数方法估算出冷凝热负荷，再按每1万大卡/小时冷凝热负荷需2吨/小时冷却水流量估算出总流量。

我是考虑了同时使用系数0.8的。主机选的是大金的CUW140D5Y。在我印象中调高冷冻水出水温度，但回水温度不变12度的话，制冷量应该是下降了才对。如果把回水温度调高的话，也就是加大出回水温差，那制冷量就会增加。但问题也来了：主机超负荷的运行能否长期任由它持续运行？如果允许，那我们计算主机的容量的意义是什么？厂家设置的过载保护的用途是什么？如果不允许，那我们按照它超负荷运转的制冷量来计算是否合理呢？上面那位大哥说的按制冷量的1.25或1.3来算冷凝热负荷，是主机的吗？我只是确认一下。莫怪！！

4. 回复5、6楼：

1、如果你是考虑了0.8的同时使用系数，冷却水流量就应按主机标称冷量确定，直接查样本数据就可。你同事的方法确实浪费了。

2、调高主机冷水出水温度，可使主机制冷能力提高，因为主机蒸发温度提高了。至于回水温度（不存在调节这一说法）是多少，取决于系统实际需要的负荷，负荷大回水温度就较高，反之则回水温度较低。如果采用变流量系统，则可使回水温度相对稳定。正是因为主机制冷能力加大了，并且我们预期系统负荷确实需要主机提高制冷量，所以冷却水量必须依据实际需要的制冷量测算，如此你同事的想法又有道理了。

当然，提高主机制冷能力必须有个度，提高太多就不仅是冷却水量的增加问题，还要考虑电机功率、冷凝器换热面积能否承受的问题。从你这个具体实例，从标称的460KW冷量提高到530KW实际冷量是有可能的（以厂家样本数据为准）。

还有就是通过调高冷水出水温度来提高主机制冷能力，会使系统末端的除湿能力下降。

3、按1.25或1.3系数乘主机制冷量得到冷凝热负荷的方法较粗略，是在无法从主机样本上得到所需冷却水流量的情况下无奈采用的方法。如果能直接查到冷却水流量数据，就不应采用此法。

5. 请教楼上的,调高主机冷水出水温度，可使主机制冷能力提高,有没有什么理论依据啊,比方说计算公式什么的,是凭经验来的吗?

还有调高冷水出水温度来提高主机制冷能力，为什么会使系统末端的除湿能力下降呢?

6. 1、调高冷水出水温度，可相应提高主机（相应调节膨胀阀开度）的蒸发温度，定性地说可提高制冷量。如果要定量计算，依据《制冷原理》（任何版本）教科书上介绍的公式，还要查阅制冷剂参数表都可计算。

2、调高冷水出水温度后，空调末端处理空气的焓差减少，末端出风温度也相应提高，系统除湿能力自然下降。这些原理在《空气调节原理》（任何版本）教科书上都有论述。

7. 另外制冷量提高的同时,耗电量会不会增加啊?

如果耗电量不增加的话那可不可以用提高冷水出水温度的方法来节约能耗?

8. 蒸发温度提高，随之制冷量增大，耗电量也会增加，但制冷系数会有所增加。也就是说会有节能的效果。这种节能是以“制冷所制取的低温”升高作为代价的。如果工艺要求更低的温度就无法用此法节能。

9. 如果按末端选,那供回水温差就不对了,偶认为应该按主机选.

如果你考虑了同时使用系数,那实际最大负荷时就是这个设计负荷*0.8,否则就不应该取同时使用系数,否则主机就是小马拉大车,过载运行,风险更大.

10我个人的意见：这两种说法都不准确。

如果不想采用经验法估算活着查样本数据，那么就要把问题考虑的细一些。

首先，建筑的峰值负荷大，冷机选配的小。这个原因是怎么造成的？如果是因为建筑各部分的峰值负荷不会出现在同一时间，那么此时冷机的负荷才是系统能同时出现的真正峰值负荷。就应该根据冷机的负荷来计算。如果是考虑了同时使用系数，那么你认为冷机的实际出力能达到设计出力的1.2倍吗？IPLV系数大家都知道的，冷机设计的时候就是考虑到实际工作情况，让70-80%左右出力的时候效率最高，100%状态的时候效率已经降低了。《节能标准》中规定IPLV计算公式，100%负荷的时间才占2.3%，75%的占到了41.5%。事实上，我很怀疑采用同时使用系数的必要性，末端同时使用的时候真的是很少吗？

冷却水是给冷机使用的，目的是带走冷凝热量。确定了用冷机出力来计算后，还要确定这个冷凝热量。冷凝器散热量应该等于冷机提供的负荷与输入功率之和。冷机耗用的电换成了压缩机做工最后换成了热，也要在冷凝器中散发出去。这是另一个要注意的地方。

冷机出力按设计状态下的额定制冷量恐怕也不行。标准工况和实际的工作状态有很大区别。我国规定的冷却水进出水温度是30-35，而美国是32-37；我国规定的冷却水侧污垢系数是0.086，ARI是0.044。就是说工况的不一致，要影响冷机的出力及效率。一般我觉得按设计出力乘1.1-1.2很安全了。

选择冷却塔的时候也要注意湿球温度的不一致和进出水温差的不一致，这个问题相信大家都很清楚。

11. 13、14、15、17楼各位的意见，是可靠为上，这个原则上是没有错的。尤其以17楼的观点看来，全部选用设计冷量1.0的使用系数来选择主机那才是对的。但那么多的设计手册上前人总结出来的经验（考虑同时使用系数）怎么看都不应该是错的吧？

12 19楼的意思按照哪一方面的设计出力乘以1.1～1.2？建筑总冷负荷？主机制冷量？

19楼“我很怀疑采用同时使用系数的必要性，末端同时使用的时候真的是很少吗？”的疑问相信很多人都会有。这个问题就牵涉到好多方面：1、建筑的功能，这个要具体问题具体分析，大家都很清楚拉；2、就是中央空调运行管理，主机的启停比较直观，也不说了，关键是末端部分，在不需要空调的时候，他仍然在运行，那你考虑同时使用系数就是白费劲。关键就是在于人的使用。不需要的就关掉，那么在这个前提下考虑同时使用系数是可行的，如果没有这个前提的话，按1.0就好拉。所以那些酒店旅业你一出门连电都断了你的，怕的就是你不关灯、电视、空调等等。

13. 我的观点很明确，应该以冷机出力来计算。冷却水是给冷机冷凝器降温用的，是要根据冷机的使用情况来考虑的。如果你考虑了建筑同时使用系数，那么有一点可以确定—建筑在设计负荷全部同时使用的情况极少或几乎没有，就算出现还没等系统动作就已经过去，按建筑来算根本没有意义。

以下是引用dongzhesheng@co163在2005-10-16 08:46:43.0发表的内容：

回复8楼：

1、调高冷水出水温度，可相应提高主机（相应调节膨胀阀开度）的蒸发温度，定性地说可提高制冷量。如果要定量计算，依据《制冷原理》（任何版本）教科书上介绍的公式，还要查阅制冷剂参数表都可计算。

2、调高冷水出水温度后，空调末端处理空气的焓差减少，末端出风温度也相应提高，系统除湿能力自然下降。这些原理在《空气调节原理》（任何版本）教科书上都有论述。

说实话，不是很理解调高冷水出水温度可以提高主机制冷量。想请教，提高的冷量怎样在负荷侧体现？是通过供回水温差体现吗？假设主机满负荷运行时供回水为7/12度，而为了进一步满足负荷侧的要求，需要提高主机制冷量，按你的说法是提高冷水出水温度，相应回水温度肯定也会有提高（可能提高到13度或者14度），是这样理解吗？另还有个问题，通过提高冷水出水温度提高主机制冷量，会不会使蒸发器发热量增大，从而从主机出来的冷却水温度大于未调节冷水出水温度时的温度，导致从冷却塔回来的水温度增大，进而影响主机制冷能力。

回复24、25楼：我在前面已经说过，调高冷水出水温度可以提高主机的制冷能力，至于实际是否提高了制冷量则要看末端是否有足够负荷提供，如果确实末端负荷需要提高冷量，那么主机回水温度自然就会提高。

反过来，如果不调高冷水出水温度，即使末端负荷需要增加冷量，主机也无能为力，只能是仅额定工况下最大冷量出力。

主机提高冷量后，相应的冷却水流量当然要提高，否则确实回影响主机制冷能力。

建议找一本较详细的主机产品样本看看，通常会有不同工况下主机制冷量的换算图表。

非常感谢26楼的热心解答，差不多能理解了。

一般来说，制冷机的出水温度是事先设定好的，一般不会去改变它。 当负荷侧需要它超负荷运行时才去调节它的出水温度，是这样吧。

但似乎又有新的问题，就是冷却水流量的增加，所以这个冷水出水温度的调节范围应该只限于1、2度之间吧！

22 我是个新手，看了好几遍到糊涂了，也许是经验太少吧，不过我不怕有人骂我外行，我还得问一句各位大师：主机既然是按460选的，水泵的计算公式不是：Ｗ＝Ｑ/Ｃ（ＴＷ1－ＴＷ2）其中Ｑ压缩式制冷机就制冷机负荷*1.3吗，那么Ｑ应该也是460*1.3啊？

另外另问一个问题如果主机样本上标注冷凝器水量为264立方每小时，用它能确定什么

你给的公式显然在理论上正确。其中Q的含义：如果是计算冷冻水泵流量，Q就是制冷量（楼主问题里的460KW）；如果是计算冷却水流量，Q就是冷凝器热负荷（可以近似保守地估算为1.3×制冷量460KW）。

实际设计选型时，通常不用以上公式计算。查阅主机产品样本，那上面会直接告诉你主机在额定冷量工况下所需要的冷冻水、冷却水流量。如果你不打算采用额定冷量工况，样本上也会告诉你如何换算出其它工况下所需要的冷冻水、冷却水流量。

正如你所举例：“如果主机样本上标注冷凝器水量为264立方每小时，用它能确定什么？”

答曰：它能确定主机在额定冷量工况下需要冷却水流量为264立方/小时。也就是说你应该选配标称流量为264（立方/小时）的冷却水泵。你的理解正确。借助调高冷水出水温度的手段来提高主机制冷能力是有限的，不能指望提高太多，否则主机的电机功率、冷凝器和蒸发器的传热面积都难以承受。

23. 近日小弟和同事做一个水冷冷水机组中央空调的方案。在确定冷却水量选水塔水泵的时候，我根据主机制冷量（460kW）来计算冷却水量，同事却是以系统冷负荷（530kW）来计算。同事的根据是说在主机（460kW）在空调系统满负荷（530kW）运行时，在超负荷工作的时候也需要提供足够的冷却水量以防止主机损坏。请各位大虾们不吝赐教：到底哪一种方法比较准确？

假如系统在530KW运行,机组过载的损害,放放水泵的量就可以避免?

支持zmmagic,水泵是和主机相对应的.

回复10楼：蒸发温度提高，随之制冷量增大，耗电量也会增加，但制冷系数会有所增加。也就是说会有节能的效果。这种节能是以“制冷所制取的低温”升高作为代价的。如果工艺要求更低的温度就无法用此法节能。

蒸发温度提高，制冷量会增大，且压缩机做工也会减小（如冷凝温度不变的话），用电量会减少，COP有较大的提高。当然有节能效果，但“这种节能是以“制冷所制取的低温”升高作为代价的。”

看了大家的讨论觉得非常有意义。建筑物的负荷决定了冷机的负荷，建筑物负荷变了，冷机的工作负荷才会跟随变化。如建筑物负荷未变，又想节点电费，可适当提高冷机的出水温度（设定值）。这样，假如原本运行在95%负载的冷机，可能现在只要运行80%的负载就能维持负载提高后的出水温度。所以25楼的担心是多余的。这有点象家用空调，设定温度提高了，是省点电了，但牺牲了人的舒适感。

致david_rong：你在34楼观点不妥。当蒸发温度提高后，制冷剂单位质量流量所耗功是减少的，但随着主机总冷量增加，总耗功还是增加的，因为此时系统制冷剂循环流量增加了。

这个道理可类比到水泵，当系统水阻低于所选水泵标称扬程时，水泵实际流量将增大，单位流量的耗功确实是减少了，但此时却担心水泵电机过载烧毁。

24 如果当地夏季室外计算湿球温度不超过27度，选配冷却塔也不用乘系数。只有当湿球温度较高时，则应适当选配稍大的冷却塔，具体的换算方法最好按厂家样本提供的图表选型，不宜简单地凭经验乘系数。

25. 遇见一著名设计院给排水专业高级工程师，他在一工程中设计冷却水泵变频（变流量）控制。据他称有很大节能效果，我有些困惑。不知你的看法是什么？谢谢！（离心式冷机）我觉得只要主机的冷量有变化，则冷冻水泵、冷却水泵随之变流量都是有节能效果的。至于是否值得，则要综合分析投资成本的增加与节能运行回收的年限。具体离心机组还要考虑制冷负荷不宜太低，以免可能发生喘振。但冷却水流量的减少将使冷机冷凝器的换热量减少，COP值降低，制冷量减少。水泵带来的节能远小于冷机多损耗的机械能（电能转化来）。更不论如流量过小可能进入冷机喘振区。

冷却泵变流量的控制参数是什么？冷却塔出水温度？如是的话，我认为是越低越好（只要使冷凝压力不要低于一定值），16，17度以上完全没有问题。在上海，即使在冬天，只要冷机开着，冷却水进冷机的温度一般都在20度以上。所以我认为冷却泵完全可以（应该）定流量（工频）运行，以使冷机制冷效率最佳。冷却泵变流量的依据显然不是冷却塔出水温度，而是冷却水供回水的温差，当供回水温差较小时，说明在目前流量下冷凝热负荷较小（究其原因是主机制冷量变小了），显现出流量较大，所以这时冷却水泵相应减小流量是有利于节能的。至于说冷却塔出水温度低些有利于主机提高COP值，我同意这个观点，但这并不是冷却水泵变流量的依据。有道理，但仅靠温差来判断可能还不够，因为温差小也可能是由于冷却塔散热不够造成，或天气炎热湿球温度较高，冷却塔散热能力下降造 成

当冷却塔散热效果不好时，只要主机冷量负荷不减，所需的冷凝热负荷也不会减少，故不会造成冷却水供回水温差明显变小，而是使冷却塔出水温度明显升高，导致主机冷凝温度升高。所以不会引起冷却水泵变流量误动作。

从热力学第一定律出发分析，冷却水供回水温差减少必然说明冷凝热负荷减少，所以冷却水泵随之变流量是有充分依据的。

你说的是正逻辑。实际上，当冷却量不足时，冷凝压力升高使冷机保护。这时将自动减少并限制其制冷负荷。即，反过来会减少冷机的制冷量（这点已被反复测试过）。如果此时再减少冷却水流量，冷机可能要报警跳机了。

你大概想说我的逻辑不对，有点滑稽是吧？那我们就把逻辑再捋一捋。

1、如果说冷凝压力升高是由于冷却塔散热效果不好，帐不能算到水泵变流量上去。此时首先应解决冷却塔的问题，用增加水泵流量的方法不是很好。

2、冷凝压力升高引起主机冷量减少是制冷原理所解释的必然结果，不是主机自控保护所致。注意，这时虽然主机冷量略有减少，但冷凝热负荷未必减少（这也是制冷原理所解释的必然结果），所以此时冷却（变频）水泵未必会减少流量，是否变流量还是依据供回水温差。你担心“再减少冷却水流量，冷机可能要报警跳机了”是不必要的。

3、当冷凝压力升高到一定限度，主机的自控保护动作是停机。如果没有达到那个上限值，主机的自控保护并不会“自动减少并限制其制冷负荷”。

4、在正常工况条件下，如果主机随空调负荷减少而减少冷量（减少制冷剂循环量），冷凝压力不会升高，但冷却水供回水温差必然会减少（由于冷凝热负荷减少），所以此时冷却水泵变流量是合乎逻辑的。

我也感谢你和我这一路探讨，愿意继续领教你的观点。其实这样的探讨过程中我也发现了自己原先有些说法不够妥当，对这个问题加深了理解。

补充观点：无论是冷却塔效率降低，或者是室外环境温度湿度升高，引起冷却塔出水温度升高，进一步引起主机冷凝压力上升，只要不是非常恶劣的条件导致跳机，冷凝压力上升到某一值后就会建立新的工况平衡点，不会继续无止境升高。这是因为主机的制冷能力随冷凝压力升高而降低，主机的冷凝热负荷应也相应有所减少（我在51楼说未必减少，那是另一个话题，暂且不论，假定就减少了吧，因为你担心此时冷却水流量随之减少会恶性循环导致跳机），那么当水流量减少到一定程度，同时冷却塔出水温度升高到一定值，冷却塔的散热效果就会得到改观，在新的工况条件下达到平衡，此时整个系统的制冷能力是比原先有所下降，但不会因为水泵变流量导致继续恶化。如果说冷却塔散热效果继续恶化，或者说室外温湿度继续升高，引起主机跳机，那也不能把责任怪罪到水泵变流量呀。再退一步说，此时即使增大冷却水流量，继续使用散热非常不好的冷却塔，或者在室外温湿度非常高的条件下运行，又能解决多少问题呢？

厂家在设计冷凝器、蒸发器时，都考虑了经济合理的管内水流速，由此得出所需合理的水流量数据提供给用户作为工程设计依据，如果用户增大流量，对提高主机COP值肯定有利，但与增加的水泵耗能相比应该是不值的，否则厂家样本上就应该提供更大的水流量数据。当主机冷量随负荷减少而自动减少时，减少水流量虽然会使换热器管内水流速减少，但此时在部分负荷下换热工质仍然占有整个换热面积，对传热其实是更有利的。

30 回复54楼dongzhesheng:我的观点是：冷却水泵应该定流量、最大转速（工频）运行，无论是在夏季还是冬季，无论是在满负荷还是在部分负荷（极端冷却水回水温度低时，可走旁通）。

1、目前绝大多数冷机生产厂商是以冷却水定流量循环的工况生产制造冷机的。且是32度进，37度出为国家标准。冷却泵选型也是根据冷机的冷却水额定流量（工频运行流量）选择。

2、冷却泵变频（小于额定流量）运行节省的电能，远小于因流量减小使冷机工作状况变恶劣导致消耗的更多电能。

3、变流量控制依据还有分歧，更无定量分析和实践。

总之，冷却泵变频运行的控制逻辑应会比较复杂、应用的时期十分有限（仅在只需要较少的冷却热交换时，可变频减少流量运行）、投资和维护的成本高。且如控制不当，极有可能造成机组喘振。而定流量（工频）运行可靠、安全、控制策略简单成熟、投资维护成本低。

回复8楼：

1、调高冷水出水温度，可相应提高主机（相应调节膨胀阀开度）的蒸发温度，定性地说可提高制冷量。如果要定量计算，依据《制冷原理》（任何版本）教科书上介绍的公式，还要查阅制冷剂参数表都可计算。

2、调高冷水出水温度后，空调末端处理空气的焓差减少，末端出风温度也相应提高，系统除湿能力自然下降。这些原理在《空气调节原理》（任何版本）教科书上都有论述。

我是菜鸟，想问题总是不会拐弯。

如果末端出风温度提高了，除湿能力下降了，假设室内热负荷不变，岂不是需要更多的风量来承担？我回复58楼：主机调高出水温度，往往是因为空调房间末端设备不必要这样低的供水温度（无需这么大的除湿量和供冷量），但总的空调负荷需求较大。现在你假设（某间）室内热负荷不变，那么调高出水温度（也是末端供水温度）后，末端的供冷量略有减少，当风量维持不变情况下，实际室内状态点将比原来向右上方偏移（在i-d图上），即温度、湿度均略有升高（换来的代价是系统可提供更多的冷量为其它空调房间服务）。如果此时用户31

能够接受，说明调节是可行的。否则就不要调高冷水出水温度。

就是不明白，主机制冷能力提高了，具体体现在哪里了，明明末端温度是提高了呀。