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为了使冷盘管不产生凝结水,要求进入冷盘管的冷冻水的温度不宜太低,一般要求为12～17℃的中温水。而冷冻机通常只能提供5～10℃的冷冻水,因此大多数设计方案是通过板式换热器来产生中温水的。 但是板式换热器有以下缺点:①板式换热器的水阻力大(一般都在100kPa左右),这会增加一次冷冻水循环泵和二次中温水循环泵的扬程,无形中增大了水泵的功率,产生了相当大的能耗。②在热交换过程中能量损失较大。冷冻水和中温水在换热过程中有相当一部分能量是以其他方式损耗掉,而不能全部转换。③保养维护费用高。由于板式换热器内管道结构复杂,很容易堵塞,因此对水质要求较高,须要定期维护和清洗。④须要增加补水管。因为板式换热器的两侧是二次中温水循环系统和一次冷冻水循环系统,相互独立。用冷冻水和空调回水按比例混合产生中温水的方法,与板式换热器产生中温水的方法相比,其优点有:①节能。一次冷冻水循环泵和二次中温水循环泵的功率小,水泵不须克服板式换热器的水阻而增加扬程,每年会节约大量的电能。②在热交换过程中几乎没有能量损失。由于其是由冷冻水和中温回水在管道内按一定比例直接混合,所以不存在能量交换过程中的损失。③可以不设置补水管。因为二次循环系统与冷冻水一次循环系统通过管道相互连接,将2个系统连接后形成一个大系统。④保养维护费用低。相对于板式换热器系统而言,对水质的要求低,且清洗次数少。⑤不须要购置板式换热器,减少了初期投资。 其原理为:在一次冷冻水循环系统(送/回水温度为7℃/12℃)和二次中温水循环系统(送/回水温度为12℃/17℃)间增加一组精度动态电动流量平衡调节阀(简称电动调节阀),它由安装在二次中温水循环管道内的温度传感器控制。当二次中温水循环管道内的温度低于设定值时,温度传感器反馈的信号会指令电动调节阀逐渐关闭,使进入二次中温水循环系统的低温冷冻水减少,使得二次中温水循环管道内的水温在有热负荷的情况下逐渐升高,净化间的温度也会随之升高;反之则逐渐打开电动调节阀,进入二次中温水循环系统的低温冷冻水逐渐增加,使得二次中温水循环管道内的水温逐渐降低,净化间的温度也会随之降低。其设计条件有:①一次冷冻水循环系统为一个较大的系统。其末端不仅仅有冷盘管,还应有新风机或其他非净化间空调。这样整个一次冷冻水循环系统的运行就会相对稳定,不会因为电动调节阀的开关而影响一次冷冻水循环系统的正常运行,出现冷冻机负荷变化较大而影响正常启停的现象。②二次中温水循环泵的扬程计算要准确,不能比实际阻力大很多。以防止二次中温水循环系统管道内的压力太高,而使一次冷冻水循环系统管道内的低温冷冻水无法进入二次中温水循环系统管道内。③从一次冷冻水循环系统进入二次中温水循环系统的电动调节阀的管道要安装在二次中温水循环泵的入口处,这样确保冷冻水更容易进入,达到更好的效果。在设计洁净室空调水系统时,大多数洁净室空调冷冻水系统末端除了有冷盘管外,通常还会有新风机和其他的非净化间空调。即除了中温水系统外,还有低温冷冻水系统,因此这个条件一般都具备。另外,常见的空调水系统中,一次冷冻水循环系统的设备较多,相对管路也较长,而二次中温水循环系统内只有冷盘管设备,管路系统也相对简单。因此二次中温水循环泵的扬程都要小于一次冷冻水循环泵的扬程。即一次冷冻水循环系统中的水很容易进入二次中温水循环系统。而第三个条件在施工时也容易做到。因此,该方案在洁净室空调设计中的实用性很高,在其他空调冷冻水系统中需要产生中温水的应用范围也很广。
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