空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法.doc

空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法
建筑环境与能源应用工程专业科研创新
空调系统冷冻水循环水泵的节能设计方法
（中国矿业大学 力学与建筑工程学院 建环11-2班 郭浩）
摘要：建筑空调系统的运行负荷仅为泵变频情况下，由于流量变化需要冷冻水泵与末端联合控制。因此，亦不考虑末端是否安装电磁二通阀。
因此，可将节能工况划分为以下几种：
节能工况的划分
工况
冷水机组
冷冻水泵
工况1
单台运行
1台变频水泵
工况2
单台运行
1台定频水泵
工况3
单台运行
2台变频水泵
工况4
单台运行
2台定频水泵
工况5
2台并联
2台变频水泵
工况6
2台并联
2台定频水泵
4 冷冻水循环水泵的选型
水泵选型的基本要求
水泵的选型是依据设计流量Go及相应的扬程H。两个参数确定的，为了节省能耗，要求水泵在高效段η≥，。
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1水泵G-H性能曲线 -η曲线
同时在部分负荷情况下，系统的流量G应该在0-Go之间变化。所以要求水系统水泵的高效段尽可能宽。显而易见，较大设计流量Go的系统中，仅仅使用一台水泵是不合适的。
下面就较大设计流量Go情形下讨论水泵的选型。
水泵选型方式的比较
(1)两台同型号水泵并联运行
，对于某一Go、Ho，当采用二台相同水泵并联时，每一台水泵的扬程H相同，流量G各承担一半。当Go属于并联工作的高效段n，且扬程H满足要求时，两台水泵都在高效段运行。在工段，可关闭一台水泵，另一台水泵仍在高效段运行。

-H性能曲线 -H性能曲线 -G性能曲线 Ⅰ Ⅱ段，单台水泵的高效段
(2)两台不同型号的水泵并联运行
，对于同一G0, H0，采用二台不同水泵并联时，要求这两台水泵处于高效段时的扬程很接近，且并联运行时，Go处于高效段Ⅲ段，那么可考虑这两台水泵并联。当系统流量小时，关闭水泵a, b水泵可在高效段H段运行。当系统流量更小时，。本文阐述的就是以这种方式并联的各种情况。
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1．a水泵的G---H性能曲线 Ⅰ Ⅱ段，b水泵的高效段 Ⅲ段，两台水泵并联的高效段
(3)三台同型号水泵并联运行
如图4所示，可以看出，为了满足系统冷负荷的变化，流量变化的调节范围可以更大，可分别通过三台水泵同时运行、停一台水泵两台水泵运行和停两台水泵一台水泵运行三种工作方式来实现流量调节，且水泵都在高效段运行。
1．1台水泵的G-H性能曲线 -H性能曲线 -H性能曲线
(4)三台不同型号的水泵并联运行
如图5所示，可以看出，与图4相比，流量变化的调节范围就更大，可分别用三台水泵两两并联、一台单机运行、三台水泵井联运行七种工作方式，仍能满足在高效段运行
1．a水泵的G-H性能曲线 -H性能曲线 -H性能曲线
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-H性能曲线
为了适应空调系统变负荷的需要，空调水泵必须具备良好的流量调节特性，在设计选型时常采用多台水泵并联运行。本文通过分析得出:在保持水泵在高速效率运行条件下，采用不同型号但高效段扬程相近的水泵并联时的流量调节范围可比同型号的水泵并联要宽些。
5 空调冷冻水一次泵变频节能
一次泵变频技术有三方面:水泵变频能耗、变频控制方式以及变频泵台数设置。
在当前的空调水系统设计中，二次泵水系统使用变频水泵得到了普遍的认可，而一次泵变频却始终得不到推广。究其原因，不外乎有以下几点担心：蒸发器水流量变化必然引起冷水机组的出水温度波动，甚至导致机组运行不稳定，变流量会对制冷机运行产生不利影响。因为水侧流量变化会致蒸发器(或冷凝器)的换热效率降低，并产生结冻危险，制冷机水侧变流量后，会明显下降，导致制冷机的能耗增大，结果会抵消水泵所节省的能量，使整个系统节能效果不突出，甚至不节能。

采用变频技术关键是要看其节能多少,也即采用变频后水泵能耗越小越好"现在的研究中都不约而同的提到