空调循环水系统两台水泵并联运行方式节能分析

科技资讯NC公TENCO NFORMATON2010 NO.14工程技术空调循环水系统两台水泵并联运行方式节能分析付静刘辛国(北京建筑工程学院北京 100044)摘要:本文针对空调水累统中两台同型号水暴并联运行的三种运行方式:均工频运行.一工频一变频运行. 均变频运行,对其节能效果进行了大量的实验操作和数据处理,通过比较，分析并论证了负荷变化时三种运行方式的水聚节能情况。关键词:并联水聚变频调達 中央空调 节能分析中图分类号:TU83文献标识码:A文章编号:1672-3791(2010)05(b)-0064-02随着大型和超大型建筑的不断增多，在 设计负荷的50%- 70%以下运行.并且时两台变频柜及功率表、流量计.转速仪等。中央空调水系统越来越多的采用两台或多刻都 在波动.所以实际负荷总不能达到设设两单元五层的10个阀1 ]均打开时，台水泵并联的运行方式,对于采用两台水计的满负荷状态,造 成了能址的严重浪费，负载为100%,每关掉一个阀门，负载降低泵并联运行的系统,有些系统采用两台泵严 重影响经济效益和入们的生活水平，因10%，实验中分别测试两台泵随负载和流量均工频运行方式,有些系统采用工频一而 如何能降低空调的能耗,成为一个亟待的变化采用均工频、 .工频.变频.均变频变频运行方式,还有些系统则采用两台泵解决的大课题。时的各泵频率.流量.功率等参数值,通过同时变频的运行方式，因为空调负荷是随绘制P-Q曲线图对三种运行方式进行对室内室外环境的变化而不断变化的，显然2 中央空调水系统简介及本论文所应用试比，分析其节能效果。两台水泵均采用工频运行会造成很大浪验平 台的描述费。节能空调系统大多采用变频调速系统，2.1 中央空调水系统的简介3试验及理论分析但既有I频又有变频的运行状态和两泵同中央空调系统供冷的冷源为冷水机.3.1两台泵均工频时变频哪个更节能，,针对此问题现有“同时组,其冷凝器侧为冷却水系统.蒸发器侧为此实验中,始终保持两台泵的频率为变频更节能”的结论，但这些结论大多是基冷冻水系统，因此空调水系统由冷东水系.额定值50HZ,通过关闭阀门降低负载,测于简单的理论分析而得出，而本文则通过统 和冷却水系统组成.冷却水系统包括冷试各阶段的参数值,记录数值如表1所示。大量的试验操作及数据处理,对此结论进却循 环水泵.冷却塔及相应的阀门、管道。绘制总功事，总流昼随负载率变化的曲行了定性和定量的分析。冷冻水系统包括冷冻循环水泵、分集水器、线图如图1所示。阀门1.管线和相应的空调术端设备。由绘制曲线和试验数据可看出:尽管1空调系统应用现状及存在的问题2.2试验平台的描述随肴流量的降低水泵的功耗在减小，但即据统计,我因建筑物能耗约占能源总实验设备:.套拟建的两单元五层楼.使当负载率减少到30%,流皱减少到37.9消耗量的30%。在设有中央空调的公共建筑的空调冷 水机组的给水系统,每单元分别(m'/h)时,此时的功率仍为3.92KW ,这就物中,中央空调的能耗约占本建筑总能耗装 有风机盘管,系统中的水盘由高位水箱意味眷即使很小的室内负荷,仍需耗费很的60%，而且吴逐年增长的趋势。根据有关补充,水流扬程 由两台同型号的变频水泵大的水泵功率,造成电能的严重浪费，节能资料统计,实际中,在一年的绝大部分时间(3. 7KW )提供，每层楼供水由阀门控制,供效果很差。内空调负荷远比设计的负荷(全年最大负水管道 装有压力传感器、流量计.阀门等，3.2一台工频一台变频.荷)要低,全年约有60%的时间实际负荷是其位置及标号如示意图所示:此外还包括此试验中,令1号泵随流量的变化而变频,2号泉T.频,在负载率分别为100%.90%。两台泵均工频的实验数据80%、70% .60%, .50%. 40%时，通过调频改变负载串流量(n'/h)_」 总流量频率(H2)功率(KW)总功事流量(以每组负载率下的原始流敏的20%为1号泵2号泵(n'/h) 1号泵| 2号泵」1号泵。1号泉 (KW)梯度，依次下降，直包降到原始流量的20%为止),记录各参数值见表2所示。100%2749soS0__L2.2_2.244.44-工频.变频时,同.负载情况下,随80%26.8 21.448.2S0_502.122.184.3着流量的降低所耗功率的明显呈指數型递60%25.9 L 20.5 46.4050 2.1 2.18 4.28减,流址越低功耗递减越馒,且流量低于30.40°。3.5 19.2 42.750_S2.01.074.08(m>/h)时,各负载率下所耗的功率差别不0%21.3 16.6 37.9_50 」1.94 1.98 3.92大,当流量大于35(m/h)后,相同流量下负载率越大水泵功耗越低,这是因为流昼越低管网阻力越大,水泵相当部分能盐要用来克服阻力。3.3两台均变频.4 t此试验中，令1号泵.2号泵均随流量的变化而变频，在负载分别为100%、90%，80%、70%、60%、50%、40%时,通过调频改变流量三4.2(以每组负载率下的原始流量的20%为梯度,依次下降,直至降到原始流址的20%为止),记录各参数值见表3所示。当两台泉均变频时，随着流量的降低，3.9 t功事仍瑟指数型降低。这首先说明均变频3.8t中国煤化工果优于一工一变的运行354045f均T频的运行方式,例Q(m')/h1HCN M H G(m/h)时，一工频一变频的运行方式各负载率下所耗的功率大约为.围1两台水泵均工频时的总流量 与总功率曲线图2.4(KW),而两泵都变频时各负载率下所34科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONSOIENCE & TECHNOLOY NFORMAIOA科技资讯工程技术耗的功率大约为1(KW)左右.节能率近于而可得出以下三条结论:(1)对于两台同型[4] Houser, Rod.Realizing Energy Saving60%，体现了明显的节能效果。流敏越低时号 水泵井联的运行的情况，两台水泵同时through Variable- speed Pumping-均变频的运行方式较工变的运行方式变频调速 节能效果最好，一工频-变频的aPrimer. Water Environment and节能效果越显著.流显越低时,各负载率下运行方式次之,两台均工频的节能效果最Technology .2004, 16(4):51~ 54.消耗的功率降低度越小的原因仍为:流量差:(2)流量越低时，相对节能效果越显著: [5] Pemberton , Mike. Ineligent Variable越低,水泵肅克服的管网阻力越大,当泷敏(3)流 黛越低,水粲需克服的管网阻力越大。Speed Pumping. Plant Engineering,2003,小到--定值时,管网阻力几乎达到最大极57(12):28~ 30.限值,此时各负载率F所消耗的功率值也参考文献[6] 柯水洲,张云，尚耀宗.变频调速水泵几[1]符锡理.变频调速供水泵原理和实践个问题的探讨[].给水排水,2001 ,27[].变频器世界，19910).(9):75-77. .4结语[2] 王刚，崔明辉.空调水系统并联水泵的由以上三组试验数据及曲线分析可看选择配置与分析[]. 2008,8.出，变频调速技术用f空调水泵控制系统，[3] 昌文,陈洪亮，多台并联变频调速水泵具有调速性能好.节能效果显著等优点。继的控制方式[J].2005,4.表21 号泵工频2号泵变频的试验数据负载率流景(n".h)总流量频率(]2)功率(KW)总功率!号泵2号泵(m/h1号系I 2号展1号泵2号泵(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3两台泵均变频的试验数据负载事流量(n/h)总流量[频率(Hz)功事(KW)总功事1号泵2号泵m'/h)| 1 号泵2号泵 1号泵2号泵(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中国煤化工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科技资讯SCIENCE & TECHNOL OGY INFORMATION65