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中央空调系统经济节能运行措施——水泵(组)变流量运行

2022-06-21720

从经济节能的角度来说,对一个风机盘管系统的供水量与其实际开机运行的风机盘管数量相适应最好。那么,当风机盘管系统在部分负荷状态下运行时,就要求水泵(组)也能从设计负荷变为部分负荷状态下运行。为此,可采用改变水泵的转速、改变并联水泵的运行台数、调速与调运行台数相结合等三种常用的变水流量运行调节方式。

1. 改变水泵的转速

水泵的性能参数都是相对某一转速而言的,当转速改变时,水泵的性能参数也会改变。当风机盘管系统从设计负荷减小到部分负荷时,其总供水量就要从设计流量LA减小到运行流量LB,此时可以通过改变水泵的转速来达到这个目的,即将水泵转速从nA降至nB,如图2-11所示。

变速调节与阀门调节相比,除了没有节流损失外,还由于水泵存在功耗的减少是流量减少倍数的三次方关系,而使得节能效果显著,并且调节的稳定性好。

变速调节可分为采用多极电机的有级调速和采用变频器等调速装置的无级调速。应该引起注意的是,变速调节时的最低转速不要小于额定转速的50%,一般控制在70%~100%之间。否则水泵的运行效率太低,造成功耗过大,可能会抵消降低转速所得到的节能效果。

此外,如果水泵原来没有调速装置,需要增配时要注意两个方面的问题:一是风机盘管系统的水流量一般在水泵额定流量的90%以上变化时,不需要采用调速装置。因为调速装置本身的效率也就在90%左右,此时不会产生多大的节能效益,在接近100%流量运行时反而会增大能耗。二是配调速装置会增加设备投资,对于小容量的水泵是否有必要,应该进行技术经济分析后再做决定。一般认为在两年内能从节电效益中回收投资就可以配。

2. 改变多台并联水泵的运行台数

对不能调速的多台并联水泵来说,可以采用投入使用的水泵台数组合来配合风机盘管系统的供水量变化。由于是用开停台数来调节流量,所以调节的梯次很少、梯间很大,与风机盘管系统的供水量变化适应性比较差。无调速的多台水泵并联形式是目前使用最广泛的一种形式,虽然改变水泵运行台数来调节流量的方式操作起来不太方便,适应性也比较差,但应用得好,其节能效果还是很明显的。相对于调速方式来说,这种调节方式对运行管理人员技术水平和操作技能的要求要更高一些。

3. 调速与调并联水泵运行台数相结合

将并联水泵全部配上无级调速装置(如变频调速器)形成的水泵组,不论是经济上(一次投资和运行费用),还是实际使用中,相对上述第二种调节方式来说都是最理想的。负荷变化小时,用调速变流量来适应;负荷变化大时,用水泵停台数粗调、调速细调来适应。这种调节方式的调节范围大、适应性好,是水泵适应变流量节能运行的最佳调节方式。

应当引起注意的是,并联水泵最好是同型号同规格的,而且要全部配上无级调速装置,在使用时同步调为一个转速运行。这是因为:由泵的并联运行特性可知,多台水泵并联运行的性能曲线是由各单台水泵的性能曲线在等扬程的条件下,使流量叠加而得到的,而各台水泵的性能曲线又是由其自身性能(如流量、扬程、效率等)或转速决定的。因此,为了保证并联有效,即并联运行的流量大于单台水泵或部分水泵并联运行时的流量,最好使用同型号的水泵并联并全部配上调速装置(如变频器),在变速时使同时运行的几台水泵同步变为同一转速,避免出现并联失效的情况,否则可能节能不成,反而多耗能。

对于各类建筑的中央空调系统来说,全年运行能耗的50%甚至更高是用于输送载热流体的水泵和风机。由于这类设备的数量种类多,安装使用分散,其总体能耗大的问题往往没有引起注意。因此,要提高认识,摸清情况,采取措施,把减少水泵和风机的能耗作为空调节能的重要工作来抓。


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