2025年冷水机组群控的策略.pdfVIP

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

1、冷水机组的选型

冷水机组在暖通系统中占有很重要的地位，冷水机组的选择不仅对工程设计来说至

关重要，而且对系统的投资和后续的运行都会有影响。常见的冷水机组有水冷机组

和风冷机组，具体如何选择，需要结合药厂所在地的气候条件来决定。

一般来讲，水冷机的能效比（COP）要比风冷机高，其原因为：空气湿球温度低于干

球温度，水冷机冷却水温度对应的是湿球温度而风冷机冷却温度对应的是干球温度，

在相同的制冷能力和相同的外界环境条件下，水冷机的冷凝饱和温度小于风冷机冷

凝饱和温度，温度低对应的压力低，压力低做功就少，所以水冷机的COP要高于风

冷机。

风冷机组是一种室外机器，可放置在建筑物的屋顶或室外地面上，其冷冻水循环泵

也可与机组放置在一起，无需占用机房。对水冷机组而言，应提供机房，以保证设

备（包括冷水机组、冷冻水循环泵以及冷却水循环泵）的正常运行和使用寿命，并

在建筑物的屋顶或室外地面上设置冷却塔设备。所以水冷机组的造价要高于风冷机

组，综合来看，在我国长三角地区两者的综合成本相差不大。

药厂的冷负荷不仅来源于暖通系统，还涉及到工艺设备也需要冷量，因此药厂通常

还会配置离心机。为了避免冷水机组的故障造成整体冷量的不足，建议冷水机组配

置的台数不少于3台。另外，考虑到冷水机组在冬季会有低负荷的运行，建议再配

置一台较小的磁悬浮冷水机组。

2、磁悬浮与普通离心机的对比

磁悬浮冷水机会利用磁力使得转子处于悬浮状态，因此它具有无摩擦、低噪声、无

油运行的特点，所以相对一般的冷机，在制备相同冷水量的情况下，它的耗电量更

低，也就是具备更高的性能系数（即拥有更高的COP）。

表1磁悬浮离心机与普通离心机的比较

此外，磁悬浮冷水机还拥有很高的IPLV（综合部分负荷能效值），绝大多数时间都

不是满负荷运行，这个指标有非常高的实际价值。表1中对磁悬浮离心机与普通离

心机的一些具体参数进行了比较，图1展示了三种类型冷水机组的COP变化。

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

图1三种类型冷水机组的COP比较

3

冷水机组群控的策略

在进行系统群控设计时，设定的目标是让COP最大化，即让获得的总冷量与总耗电

量的比值达到最大（如图2所示）。

图2系统总COP计算逻辑

而不同形式的冷水机组，在不同工况下的COP是不一样的。在选择机组和群控策略

时需要考虑到这点，以便系统能始终维持在较高的COP下运行。特别是对于磁悬浮

冷水机组来说，只有在部分工况下运行时，它的性价比才会较高。图2与图3展示

了环境温度与负载对磁悬浮冷水机组的影响。

太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

图3磁悬浮冷水机组在不同环境温度各负载下的实验数据

在选择冷水机组群控策略时，应该参考图1、图3以及图4的数据，尽量使机组维

持在高COP的状态，而不仅是将运行台数控制在最少。当然，为了获得更好的节能

效果，还需要考虑系统水力平衡的问题。

图4磁悬浮冷水机组在不同负载各环境温度下的实验数据

对于水力平衡的问题，可考虑在系统中安装机械式的静态和动态水力平衡阀。另外，

需考虑在必要的支路上安装二次泵，以更好地协调水力平衡。只有在确保水力平衡

不存在问题的情况下，才能够通过回水温度来判断并进行冷水机组的加载。

穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟