水工業(yè)網(wǎng) 通過對中央空調(diào)的循環(huán)水泵運行分析進(jìn)行相應(yīng)的改造達(dá)到節(jié)能以及通過對中央空調(diào)循環(huán)水泵的供電進(jìn)行變頻處理和一般工況循環(huán)水泵通過變頻控制年可以節(jié)能45%以上中央空調(diào)循環(huán)水泵供電變頻改造節(jié)能效果明顯值得推廣

中央空調(diào)廣泛用于企事業(yè)等場所是一種量大面廣耗電多的通用設(shè)備循環(huán)水泵是中央空調(diào)重要的輔助設(shè)備主要分為冷（暖）凍水泵和冷卻水泵傳統(tǒng)的循環(huán)水泵控制是全速額定運轉(zhuǎn)循環(huán)水泵都提供固定水量進(jìn)行熱交換而實際生產(chǎn)生活中隨著外界溫度等指標(biāo)的變化我們需要對流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)最常用的方法是通過調(diào)節(jié)閥門或擋板開度的大小來調(diào)整受控對象這樣就使得相當(dāng)多的能量以閥門擋板的截流損失消耗掉了眾多中央空調(diào)循環(huán)泵運行效率僅為45%～50%由此可見提高循環(huán)水泵效率非常有利于中央空調(diào)的經(jīng)濟(jì)運行

一中央空調(diào)循環(huán)水泵耗能分析

國家制冷學(xué)會的大量實地調(diào)查數(shù)據(jù)顯示在我國南方特別是珠三角地區(qū)每年空調(diào)制冷開機時間是10個月左右情況如圖表

從上圖可看出100%～70%負(fù)載量在789月份出現(xiàn)70%～40%負(fù)載量在5610月份出現(xiàn)40%以下負(fù)載量在341112月份出現(xiàn)可見一年中系統(tǒng)負(fù)載率在50%以下的時間占全部運行時間的50%以上由此可見中央空調(diào)循環(huán)泵節(jié)能空間很大

二循環(huán)水泵的節(jié)能分析

1.空調(diào)系統(tǒng)水泵的運行分析

中央空調(diào)內(nèi)循環(huán)水泵是按照一年中的最大負(fù)荷進(jìn)行選配的從安全運行角度出發(fā)循環(huán)水泵的出力必須在水循環(huán)系統(tǒng)最大流量和阻力的額定功率基礎(chǔ)上增加5%～10%的富裕量由于循環(huán)水泵大多采取定速運行其負(fù)荷不便調(diào)節(jié)一般都采取調(diào)節(jié)擋板或閥門的開度來控制流量和壓力造成很大的節(jié)流損失浪費大量能源

2.變頻變速調(diào)節(jié)法

水泵廠家提供的特性曲線如果轉(zhuǎn)速改變水泵的性能隨之變化從而使工況點改變采用變速（降速）調(diào)節(jié)水泵工況點不會產(chǎn)生附加的摩擦損失因此效率較高可調(diào)適應(yīng)范圍較廣

3.水泵采用調(diào)頻變速后的節(jié)能分析

（1）非最高峰期流量調(diào)節(jié)

例如空調(diào)系統(tǒng)中流量Q"=0.8Q得出n"/n=0.8

則N"=（n"/n）3N=0.8*0.8*0.8N=0.512N

式中QHN分別表示水泵轉(zhuǎn)速為n時的流量揚程軸功率

由以上公式可知通過變頻變速的水泵當(dāng)流量減少到原來的0.8倍時可以節(jié)省用電量49.8%

以某方案為例選用約克YS450螺桿式冷水機組二臺45kW冷卻水泵3臺（其中1臺為備用）37kW冷卻水泵3臺（其中1臺為備用）250m3/h冷卻塔2臺冷水機組的冷凍水流量的最大和最小值分別為356m3/h和163m3/h系統(tǒng)冷凍水流量的最大和最小值分別為712m3/h和163m3/h可調(diào)節(jié)冷凍水流量范圍為22.9%~100%

該空調(diào)系統(tǒng)的2臺冷凍水泵2臺冷卻水泵通過最保守的計算在冷凍水流量80%工況下也節(jié)省用電（45kW×2+37kW×2×49.8%=81.67kW每天按10小時運行來算節(jié)省電量81.67×10=816.7（kWh）度電每年按8個月運行來計算節(jié)省電量816.7×30×8=196008（kWh）度電從而大大地減少空調(diào)運行的成本

水泵采用調(diào)頻調(diào)速方案后不僅可以大大節(jié)省電能而且還可以在以下的方面獲得節(jié)能

（2）循環(huán)水泵電機啟動

水泵電機軟啟動克服電機啟動的大電流沖擊和停泵水錘現(xiàn)象在減少對電網(wǎng)沖擊的同時也減少了電能的無功損耗和延長設(shè)備壽命

（3）冷凍水管網(wǎng)水量調(diào)節(jié)

由于冷凍水管網(wǎng)水量是隨使用負(fù)荷而變化的冷水機組和水泵的數(shù)量型號投入是隨機發(fā)生的所以負(fù)荷用水量冷水機組工作水量水泵運行水量三者之間往往很難得到匹配而恒壓差閉環(huán)調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速和決定投入水泵的數(shù)量可以很科學(xué)地匹配好以上三者之間的平衡并節(jié)省大量的水泵用電｜

三電氣實現(xiàn)系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)水泵的調(diào)頻調(diào)速要達(dá)到最終的節(jié)能目的需要有完善的電氣控制手段才能夠?qū)崿F(xiàn)以下為電氣控制設(shè)計要點

1.冷水機組冷凝器進(jìn)出水管安裝差壓傳感變送器差壓傳感器提供冷凝器的工作運行水量以便在動態(tài)水流量工作時設(shè)定上下限流量保護(hù)值

2.冷水機組蒸發(fā)器進(jìn)出水管安裝差壓傳感變送器差壓傳感器提供蒸發(fā)器的工作運行水量以便在變流量工作時設(shè)定上下限流量保護(hù)值

3.冷水機組制冷機安裝冷量傳感變送器冷量傳感變送器提供機組開啟臺數(shù)的信號冷量傳感變送器同時提供臨界冷凍水流量（小于一臺冷水機組的最小流量）開啟壓差旁通閥的信號

4.冷水機組冷凍水冷卻進(jìn)出水管安裝溫度傳感變送器

5.冷水機組冷凍水冷卻進(jìn)出水管安裝壓差傳感變送器

6.冷凍水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)分別安裝一臺變頻器變頻器根據(jù)總出回水管的測量壓差與設(shè)定壓差比較變頻調(diào)速及按需要投入或撤出水泵臺數(shù)（投入過程實行軟啟動變頻運行工頻運行）的綜合手段閉環(huán)控制恒定總出回水管的壓差

四結(jié)束語

在中央空調(diào)循環(huán)水泵上進(jìn)行變頻器改造及應(yīng)用有一定的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會效益并且在技術(shù)上也是可行的循環(huán)水泵設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)是一種理想的調(diào)速控制方式不僅具有顯著的節(jié)電效果而且方便了操作提高了設(shè)備效率減少了設(shè)備維護(hù)維修費用較好地滿足了生產(chǎn)工藝要求經(jīng)濟(jì)效益十分明顯