通过计算得出某表冷器模型在不同系统形式中的运行工况数据，由此分析表冷器空调冷水流量百分比与处理负荷百分比之间的关系，为理解空调冷水系统运行工况及改进自动控制方法提供数据依据。
关键词:表冷器；流量百分比；处理负荷百分比；温差前言在广泛使用的全空气空调系统、空气－水空调系统中，表面冷却器（后简称表冷器）是空调箱、风机盘管这些末端设备所必需的部件。通过表冷器，受迫通过其外侧表面的空调进风与强制通过其管束内部的空调冷水进行换热，使空气得以冷却、除湿，满足对服务区域进行供冷的需要。
因此，表冷器是空调系统中风系统及水系统的分隔面，也是它们之间相互作用的交接面。在对其进行分析计算时，应兼顾且满足风侧与水侧的各自要求。将根据表冷器的设计性计算及校核性计算的计算步骤，并结合表冷器模型，对不同系统形式中不同负荷情况下的表冷器运行工况进行分析，从中得出相关数据，为分析空调冷水系统运行工况以及寻求更好的空调系统自动控制方式提供依据。
1.表冷器模型
以文献[1]中的6排管JW20-4型表冷器为模型进行模拟计算，其特征参数如下:Fy＝1.87； Fd＝24.05； fw＝0.00407； N＝6；
其中:上述公式中符号说明如下:Fy－迎风面积，m2；Fd－每排盘管散热面积，m2；fY－盘管通水断面积，m2；N－盘管排数；G－风量，kg/s；ρa－空气密度，kg/m3；Vy－面风速，m/s；W－水量，kg/s；ρa－水密度，kg/m3；ω－水流速，m/s；ξ－析湿系数；i1－进风空气焓，kJ/kg；i2－出风空气焓，kJ/kg；t1－进风空气干球温度，℃；t2－出风空气干球温度，℃；Cp－空气定压比热干球温度，kJ/（kg·℃）；
2.系统形式
实际工程应用中，设计人员是根据服务区域的具体情况采用不同的空调系统形式。对于表冷器，不同系统形式的差别主要体现在新风处理方式、风量变化方式、设计供回水温度、水量控制措施等几个方面。
下文将针对不同系统形式中的上述表冷器模型进行部分负荷下的运行工况分析。为阅读方便，所分析的具体系统形式归纳如下表1，表1中共列出十二种不同系统形式。下文第3节将分析空调冷水流量采用连续调节控制方式时各系统形式中表冷器的运行工况，空调冷水流量采用开关控制控制方式的情况将在第4节另外分析，而第5节将分析当空调冷水供水温度与设计供水温度不同时表冷器的运行工况。
新风处理方式新风有不同的处理方式及送风方式，图1表示了三种常见的情况。图中A1所示为室外新风直接与空调回风混合后进入表冷器（A1），B2所示为室外新风经新风空调箱处理后与空调回风混合再进入表冷器（B2）,C3所示为空调回风进入表冷器（C3），新风单独处理。
设计供回水温度尽管冷水机组的额定水温为7℃/12℃，但大温差系统可节省系统输送能耗，所以在很多工程中也采用其它供回水温度来尽量增大温差。将对空调冷水系统设计供回水温度为7℃/12℃（7－12）及5℃/13℃（5－13）这两种情况进行分析。
空调方式一次回风定风量系统（C）及变风量系统（V）是目前工程中较为常用的空调方式，本文将对这两种方式进行分析。
尽管均以室内干球温度为控制点，不同空调方式所需要的控制原则仍是不同的。在本文的分析中，自动控制系统遵循以下的简单控制原则:在定风量空调系统（C）中，风量维持不变，系统通过调整送风状态来适应室内负荷变化，以维持室内干球温度；在变风量空调系统（V）中，送风状态维持不变，系统通过调整风量来适应室内负荷变化，以维持室内干球温度。
额定工况不同的系统形式中，表冷器的额定工况并不一定相同。上述十二种系统形式中定风量系统与对应变风量系统的额定工况可以相同，表2列出了在不同的新风处理方式、设计供回水温度的系统形式中上述表冷器的六个额定工况。
部分负荷工况实际运行过程中，服务区域内空调冷负荷是千变万化的，可能出现的情况是无法列举的。本文从构成空调冷负荷的几个内容的变化情况出发进行分析，具体考虑下面几种负荷变化情况:
仅围护结构负荷变化（E）；
仅设备负荷及人员负荷变化，且与人员数量等比变化(O)；
仅设备负荷、人员负荷及新风量变化，且与人员等比变化(F)；
设备负荷、人员负荷、围护结构负荷及新风量与人员均等比变化（P）；
值得说明的是，本文不对新风状态变化产生的影响进行分析，分析中设定新风状态参数一直维持为额定工况时的参数。
3.连续调节控制方式下表冷器运行工况分析
根据前面讲到的自控原则，通过计算获得达到稳定状态时各系统形式中表冷器的运行工况数据。表3至表6列出了新风未处理情况下（A1）、设计供回水温度为7℃/12℃（7－12）及5℃/13℃（5－13）的定风量（C）与变风量（V）空调系统，在仅围护结构负荷发生变化时（E），不同围护结构负荷比例情况下的空调冷水流量、处理负荷量及其它有关数据。同样，我们可以得到不同负荷变化规律下其它系统形式中表冷器的运行工况数据，在此不一一列举。
4.通过分析表冷器运行工况，我们可以得出如下一些结论，并由此提出相应的一些建议。
小的冷水流量百分比可以获得大的处理负荷百分比，即通常所说的“小流量大负荷”。所以，变流量运行方式不仅可行，而且仅从流量角度出发，节能效果就会超出处理负荷百分比。
不同情况下，冷水流量百分比与处理负荷百分比的关系不同。冷水流量百分比与处理负荷百分比的关系不是表冷器的特性，进行运行、节能等分析及控制阀门选择、控制逻辑选择时应结合具体使用情况。
在不同的系统形式、不同的处理负荷百分比下，冷水供回水温差不同。以供回水温差作为控制点的变流量控制方式值得商榷。
在开关控制方式下，冷水供回水温差变小及变大的可能性同时存在，而且温差变小时变化的幅度不大。对开关控制方式的系统应采取运行效果好的动态平衡措施，避免通过表冷器的冷水流量大幅度变化。
在处理负荷需求相同的情况下，提高供水温度运行所需要的冷水流量大大增加。冷水流量增加不利于水力输送节能，同时表冷器末端压差也需要增大，系统可能无法运行或正常运行，所以提高供水温度的运行策略需慎重考虑。