近年来大温差空调水系统方案受到广泛关注。《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）要求冷冻水供、回水温差不小于5℃，并阐明某些实际工程采用8℃温差，获得了良好的节能效果, 如位于上海浦东地区的中保大厦。大温差系统可以减少空调水系统初投资，降低空调系统能耗，深受空调专家推崇，市场发展前景广阔。

1. 为什么要大温差？

大温差的目的是为了优化空调系统各设备间的能耗配比，在保证舒适度的前提下，减少冷量输配的能耗，减少冷却塔和末端空调箱的能耗，同时降低初投资。大温差可以在冷水侧，冷却水侧实现，也可以在空气侧实现。本文主要介绍冷水侧和冷却水侧的大温差。

在过去的30 年中，随着冷水机组的技术改进和机载控制技术的革新，冷水机组的单位冷量能耗大大下降，目前冷水机组的最高效率为0.45kW/Ton 或COP为7.8(Trane ARI 额定工况) 。我们把目光转向系统，在70年代，通常一个冷站的年能耗中，冷水机组所占的比例为73%，冷水泵和冷却水泵所占的能耗为18%，冷却塔所占的能耗为9%。当今（2000’s ）的冷水机组，机组的年运行能耗下降了，占机房年能耗的58%，而冷水泵和冷却水泵（占26%）以及冷却塔（占16%）占机房能耗的比例上升了。其实水泵和冷却塔的效率并没变差，只是

相对于冷水机组的能耗比例上升了。

考虑冷量计算的基本公式，Q = m Cp △T。假定比热Cp 为常数。为保持冷量Q 不变，既可以提高水的流量m 并减小温差△T，也可以降低水的流量且增大温差。这意味着既可以增加水泵耗功并减少机组耗功，亦可相反，但两条路的总耗功不一定相同。

为了理解大温差系统在运行上的低能耗特点，选择一个1800 冷吨（6329kW）的旅馆空调系统来分析。该旅馆设在上海，全年空调运行时间为５月至１１月共计7个月。比较两种系统设计方案，见表1。

表1两种系统设计方案

采用System Analyzer 进行全年运行模拟分析，计算全年主机水泵和冷却塔的运行能耗，见图1。

图1 两种方案的年运行能耗比较

能耗分析表明，采用大温差以后，冷却塔的年能耗从460,444kWh降低到353,899kWh，降低23.1%；水泵的年能耗从1,286,796kWh 降低到808,077kWh，降低37.2%；冷水机组的年能耗从3,452,491kWh 上升到3,722,886kWh，增加7.8%；以上三项汇总， 年冷水机房总能耗从5,199,731kWh 降低到4,884,792kWh，降低6.1%。

从上述模拟结果看，大温差的系统意在使冷水机组承受相对严厉的工况来使系统的其他部分诸如水泵，冷却塔的能耗得以降低，从而达到系统运行总能耗降低的目的。

2. 低温低流，使表冷器更冷

冷水的供回水温度和温差的设定要兼顾到冷水机组和末端表冷器的换热效率。