空調循環(huán)水系統兩臺水泵并聯(lián)運行方式節能分析

科技資訊NC公TENCO NFORMATON2010 NO.14工程技術(shù)空調循環(huán)水系統兩臺水泵并聯(lián)運行方式節能分析付靜劉辛國(北京建筑工程學(xué)院北京 100044)摘要:本文針對空調水累統中兩臺同型號水暴并聯(lián)運行的三種運行方式:均工頻運行.一工頻一變頻運行. 均變頻運行,對其節能效果進(jìn)行了大量的實(shí)驗操作和數據處理,通過(guò)比較，分析并論證了負荷變化時(shí)三種運行方式的水聚節能情況。關(guān)鍵詞:并聯(lián)水聚變頻調達 中央空調 節能分析中圖分類(lèi)號:TU83文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2010)05(b)-0064-02隨著(zhù)大型和超大型建筑的不斷增多，在 設計負荷的50%- 70%以下運行.并且時(shí)兩臺變頻柜及功率表、流量計.轉速儀等。中央空調水系統越來(lái)越多的采用兩臺或多刻都 在波動(dòng).所以實(shí)際負荷總不能達到設設兩單元五層的10個(gè)閥1 ]均打開(kāi)時(shí)，臺水泵并聯(lián)的運行方式,對于采用兩臺水計的滿(mǎn)負荷狀態(tài),造 成了能址的嚴重浪費，負載為100%,每關(guān)掉一個(gè)閥門(mén)，負載降低泵并聯(lián)運行的系統,有些系統采用兩臺泵嚴 重影響經(jīng)濟效益和入們的生活水平，因10%，實(shí)驗中分別測試兩臺泵隨負載和流量均工頻運行方式,有些系統采用工頻一而 如何能降低空調的能耗,成為一個(gè)亟待的變化采用均工頻、 .工頻.變頻.均變頻變頻運行方式,還有些系統則采用兩臺泵解決的大課題。時(shí)的各泵頻率.流量.功率等參數值,通過(guò)同時(shí)變頻的運行方式，因為空調負荷是隨繪制P-Q曲線(xiàn)圖對三種運行方式進(jìn)行對室內室外環(huán)境的變化而不斷變化的，顯然2 中央空調水系統簡(jiǎn)介及本論文所應用試比，分析其節能效果。兩臺水泵均采用工頻運行會(huì )造成很大浪驗平 臺的描述費。節能空調系統大多采用變頻調速系統，2.1 中央空調水系統的簡(jiǎn)介3試驗及理論分析但既有I頻又有變頻的運行狀態(tài)和兩泵同中央空調系統供冷的冷源為冷水機.3.1兩臺泵均工頻時(shí)變頻哪個(gè)更節能，,針對此問(wèn)題現有“同時(shí)組,其冷凝器側為冷卻水系統.蒸發(fā)器側為此實(shí)驗中,始終保持兩臺泵的頻率為變頻更節能”的結論，但這些結論大多是基冷凍水系統，因此空調水系統由冷東水系.額定值50HZ,通過(guò)關(guān)閉閥門(mén)降低負載,測于簡(jiǎn)單的理論分析而得出，而本文則通過(guò)統 和冷卻水系統組成.冷卻水系統包括冷試各階段的參數值,記錄數值如表1所示。大量的試驗操作及數據處理,對此結論進(jìn)卻循 環(huán)水泵.冷卻塔及相應的閥門(mén)、管道。繪制總功事，總流晝隨負載率變化的曲行了定性和定量的分析。冷凍水系統包括冷凍循環(huán)水泵、分集水器、線(xiàn)圖如圖1所示。閥門(mén)1.管線(xiàn)和相應的空調術(shù)端設備。由繪制曲線(xiàn)和試驗數據可看出:盡管1空調系統應用現狀及存在的問(wèn)題2.2試驗平臺的描述隨肴流量的降低水泵的功耗在減小，但即據統計,我因建筑物能耗約占能源總實(shí)驗設備:.套擬建的兩單元五層樓.使當負載率減少到30%,流皺減少到37.9消耗量的30%。在設有中央空調的公共建筑的空調冷 水機組的給水系統,每單元分別(m'/h)時(shí),此時(shí)的功率仍為3.92KW ,這就物中,中央空調的能耗約占本建筑總能耗裝 有風(fēng)機盤(pán)管,系統中的水盤(pán)由高位水箱意味眷即使很小的室內負荷,仍需耗費很的60%，而且吳逐年增長(cháng)的趨勢。根據有關(guān)補充,水流揚程 由兩臺同型號的變頻水泵大的水泵功率,造成電能的嚴重浪費，節能資料統計,實(shí)際中,在一年的絕大部分時(shí)間(3. 7KW )提供，每層樓供水由閥門(mén)控制,供效果很差。內空調負荷遠比設計的負荷(全年最大負水管道 裝有壓力傳感器、流量計.閥門(mén)等，3.2一臺工頻一臺變頻.荷)要低,全年約有60%的時(shí)間實(shí)際負荷是其位置及標號如示意圖所示:此外還包括此試驗中,令1號泵隨流量的變化而變頻,2號泉T.頻,在負載率分別為100%.90%。兩臺泵均工頻的實(shí)驗數據80%、70% .60%, .50%. 40%時(shí)，通過(guò)調頻改變負載串流量(n'/h)_」 總流量頻率(H2)功率(KW)總功事流量(以每組負載率下的原始流敏的20%為1號泵2號泵(n'/h) 1號泵| 2號泵」1號泵。1號泉 (KW)梯度，依次下降，直包降到原始流量的20%為止),記錄各參數值見(jiàn)表2所示。100%2749soS0__L2.2_2.244.44-工頻.變頻時(shí),同.負載情況下,隨80%26.8 21.448.2S0_502.122.184.3著(zhù)流量的降低所耗功率的明顯呈指數型遞60%25.9 L 20.5 46.4050 2.1 2.18 4.28減,流址越低功耗遞減越饅,且流量低于30.40°。3.5 19.2 42.750_S2.01.074.08(m>/h)時(shí),各負載率下所耗的功率差別不0%21.3 16.6 37.9_50 」1.94 1.98 3.92大,當流量大于35(m/h)后,相同流量下負載率越大水泵功耗越低,這是因為流晝越低管網(wǎng)阻力越大,水泵相當部分能鹽要用來(lái)克服阻力。3.3兩臺均變頻.4 t此試驗中，令1號泵.2號泵均隨流量的變化而變頻，在負載分別為100%、90%，80%、70%、60%、50%、40%時(shí),通過(guò)調頻改變流量三4.2(以每組負載率下的原始流量的20%為梯度,依次下降,直至降到原始流址的20%為止),記錄各參數值見(jiàn)表3所示。當兩臺泉均變頻時(shí)，隨著(zhù)流量的降低，3.9 t功事仍瑟指數型降低。這首先說(shuō)明均變頻3.8t中國煤化工果優(yōu)于一工一變的運行354045f均T頻的運行方式,例Q(m')/h1HCN M H G(m/h)時(shí)，一工頻一變頻的運行方式各負載率下所耗的功率大約為.圍1兩臺水泵均工頻時(shí)的總流量 與總功率曲線(xiàn)圖2.4(KW),而兩泵都變頻時(shí)各負載率下所34科技資訊SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONSOIENCE & TECHNOLOY NFORMAIOA科技資訊工程技術(shù)耗的功率大約為1(KW)左右.節能率近于而可得出以下三條結論:(1)對于兩臺同型[4] Houser, Rod.Realizing Energy Saving60%，體現了明顯的節能效果。流敏越低時(shí)號 水泵井聯(lián)的運行的情況，兩臺水泵同時(shí)through Variable- speed Pumping-均變頻的運行方式較工變的運行方式變頻調速 節能效果最好，一工頻-變頻的aPrimer. Water Environment and節能效果越顯著(zhù).流顯越低時(shí),各負載率下運行方式次之,兩臺均工頻的節能效果最Technology .2004, 16(4):51~ 54.消耗的功率降低度越小的原因仍為:流量差:(2)流量越低時(shí)，相對節能效果越顯著(zhù): [5] Pemberton , Mike. Ineligent Variable越低,水泵肅克服的管網(wǎng)阻力越大,當瀧敏(3)流 黛越低,水粲需克服的管網(wǎng)阻力越大。Speed Pumping. Plant Engineering,2003,小到--定值時(shí),管網(wǎng)阻力幾乎達到最大極57(12):28~ 30.限值,此時(shí)各負載率F所消耗的功率值也參考文獻[6] 柯水洲,張云，尚耀宗.變頻調速水泵幾[1]符錫理.變頻調速供水泵原理和實(shí)踐個(gè)問(wèn)題的探討[].給水排水,2001 ,27[].變頻器世界，19910).(9):75-77. .4結語(yǔ)[2] 王剛，崔明輝.空調水系統并聯(lián)水泵的由以上三組試驗數據及曲線(xiàn)分析可看選擇配置與分析[]. 2008,8.出，變頻調速技術(shù)用f空調水泵控制系統，[3] 昌文,陳洪亮，多臺并聯(lián)變頻調速水泵具有調速性能好.節能效果顯著(zhù)等優(yōu)點(diǎn)。繼的控制方式[J].2005,4.表21 號泵工頻2號泵變頻的試驗數據負載率流景(n".h)總流量頻率(]2)功率(KW)總功率!號泵2號泵(m/h1號系I 2號展1號泵2號泵(KW)100% 100P。 262349_5S0 2.12 I 2.164.2880%。20.8 2343.8400 1.17 2.16 3.3360°。 15.6238.6310.52 2.1640%。10.4 23. 33.4 2250 0.25 2.16 2.4180%[ .0026214702.11 2.24 .4.35_80%。 I 20.8_42.8 4150 L 1.12 2.24 3.3660°。15.6 2237.632 50 0.56| 2.24 2. 8040%。10.4 2232.4_0 0.29 2.24 I 2.2360% l 100。 264650 50 L2.08 2.16 4.2480%。20.841.841502.16 3.2860°。15.6 2136.6 32 50 0.56 2.16 2.7240% | 10.4 231.424 500.32.16 2.4640% 100 22 1950_上5022.06 4.0680”。I 17.6 136.650 1.192.06 3.2660%。| 13.2 .32.2340.722.082.8040°。 8.8197.8_270.4」2.08 2.48裘3兩臺泵均變頻的試驗數據負載事流量(n/h)總流量[頻率(Hz)功事(KW)總功事1號泵2號泵m'/h)| 1 號泵2號泵 1號泵2號泵(KW)100%。 L 100° 27 100%。 222.2 2. 2480% 21.6 80% | 17.6 39.2 」40.2 40.5 1.19 1.242.4360。 16.2 60°。 13.2 29.430.6 0.57 工0.581.1540% 10.8 40% 8.8 19.6 20.2 」20.6 0.26 I 0.22 .0.4880% [ 10IP。 26.8 100°。 21.4 48.2_50 S0 2.12 2.184.3 .L K0。 21.4 80917.1 38.5 40.7 40.2 1.2 1.192.39。[ 60。16.1 60%。12.8 28.9 28.7 30.4 0.5 0.561.06(0。 10.7 40% 8.6工19.3 20.8 20.20.26 0.20.4660% 100。 25.9 100%。 20.5 46.4502.1 .工2.18 4.28L 80P。 20.7 80°。16.4 L 37.141 40.11.22 I 1.182.4」[ 60% I 15.5 60% 12.3 27.8 28.3 」30.3 0.5 0.541.04 |I 40°。I 10.440°。 8.2 18.620.9中國煤化工40% 100°。 23.5 100%。 I 19.2 42.7YH[ SOP。I 18.8 80°。15.4 l 34.2 42.3CNMHG60% 14.1 60% 11.5 25.62831.5 0.48 」0.57 1 .0540。9.9 」40°。 7.7 17.621.70.23 0.53科技資訊SCIENCE & TECHNOL OGY INFORMATION65