建筑给水与循环水节能技术探讨

00年第4期(第26卷总第16期)辽兔减汁的京建筑蛉水与瘡环水节能莜水探讨张彬,孙晓龙2(1辽宁省机场管理集团公司扩建工程指挥部沈阳110043;2沈阳蒲河房地产开发有限公司沈阳10164搞要:在对传统的建筑给水二次加压及冷却循环水系统进行剖析的基础上,提出了节能供水装置、恒温变流量冷却循环水系统等设计新思路关键词:给水;循环水;节能;恒温变流量中图分类号:TU9I文獻标志码:A文章编号:1673-1093(2009040045021建筑给水二次加压系统足常常是指全年中的某一用水高峰时段,此时要我国城市给水体制一般采用低压制,用户采求用户不能直接用泵从管网中吸水,而在全年更用给水二次加压系统相当普遍,在加压过程中如长的时间区段内,城市管网的供水能力通常能满何从技术上解决城市管网自由水头的利用,本文足用户用水要求但由于前述的原因,管网的自由将尝试展开一些探讨。水头即无法利用。11传统的加压泵房供水方式的利弊建筑节能供水装置能较好地协调上述矛盾,它城市管网在用水高峰期间若不能满足用户最不具有自动适应外网供水能力变化的独特功能。它用利点的水压要求则需考虑加压措施通常采用两种只设有液压自动调节装置的可承压罐体取代隔断方法:(1)水泵直接从管网吸水;(2)在水泵与管网之间水箱(或设于水池与水泵之间),水泵从该罐体吸水。设置一只隔断水箱(或水池),水泵从水箱中吸水。当外网供水能力大于水泵的吸水能力时,罐体始终方法(1)适用于城市管网供水能力始终能满足处于密闭状态,城市管网的自由水头完全作用于水用户用水要求的情况,采用该法城市管网的自由水泵吸水口,水泵实际输水流程可大幅度降低,从而装头得到充分利用,水泵运行能耗较小。若全年中的置起到节能效果。若外网供水能力小于水泵吸水能某一时段城市管网供水能力不能满足用户用水要力则罐体自动开口,装置起到对外网的保护作用。求时采用该法会引起管网局部管段降压,从而影1.3建筑节能供水装置的节能效果响该管段负荷的其他用户用水,当用水供需矛盾突采用节能供水装置的供水系统与传统的隔断击时甚至会形成局部管段负压运行若管网老化则水箱水泵系统比较,如忽略由于扬程变化而引起外部的污染源可能会侵入管网造成区域性水质污的流量变化所造成的输水管水头损失差异,则其染。考虑到我国绝大部分城市在高峰用水时普遍存节能效率E(%)可用下式表示:在供应不足的现状,各地供水主管部门严格控制水E=1-(1泵直接从管网中吸水,故该法实际较少采用在通常情况下,我们一般采用在加压泵与外若城市管网年平均自由水头为h=02MPa,水部管网之间设置一只隔断水箱(或水池),水泵从水箱开口时水泵所需扬程H=0m,水泵在开口及密箱中吸水将水提升至高压水箱。水池的设置有效工况时的效率分别为n=074m2=060,则节能供地保证了管网供水的安全性,它的缺点是无论取水装置的节能效率为26%。消城市管网供水能力与用户用水要求二者关系如采用节能供水装置时,应注意水泵电机是否何变化,城市管网的供水余能均得不到有效地利可能超载问题,前已达及,外网自由水头是可变用,故水泵运行能耗较大。的,因此水泵的实际输水流程也是可变的,根据水12建筑节能供水装置泵性能中国煤化工率都将随之变对大部分城市而言,我们说城市管网供水不化。故YHCNMHG套电机的额定2009年第4期:45功率应大于水泵运行时可能出现的最大功率可见,较小的循环水量可允许水泵以较低的转速2冷却循环水系统运行,但却能使水泵的轴功率以较大的幅度下降。冷却循环水系统广泛地应用于化工、电力空其次对于已设定的循环水系统,由式(4)可知较小调制冷等工业与民用领域。传统的冷却循环水系的循环水量变化能引起水泵实需扬程以较大幅度统一般是恒流量运行的,系统的工况点由最高环下降,从而使得系统具有较宽的调节幅度。境温度及最不利运行条件所确定。然而作为冷却图所示为该系统的方框流程图。在工质冷凝散热最终载体的空气,其温度季节及昼夜差异很器的出水口处设一温度测点,温度传感器将该点大,系统的冷却效率及被冷却工质的热负荷也将的温度变化转换成电信号的变化并将其输入PC控随之变化,所以系统实行需要的冷却循环水量应制器PC机将该信号经适当处理后与设定的可变该是可变的。据此提出了一种以变频技术为基础,基准温度进行比较,然后向变频调速器发出指令采用工质冷凝器冷却水出水温度为恒定基准参数调节循环水泵匹配电机的转速以改变循环流量的所谓“恒温变流量冷却循环水系统”。使冷却循环水系统自动调整至最佳运行点21冷却循环水系统各参数间的关系根据热平衡原理,被冷却工质的散热量G与循环水量Q及冷凝器进出水温差(x-4)存在如下关系:冷却塔工质冷凝器G=CQ(r-t,)温度传感器式中C为水的比热。对同一台离心水泵,根据水泵相似定律,当水基冷温Pc控制器泵转速由n变到m2时,流量Q,功率N与转速n之间存在如下关系图1方框流程图QI-n(3)Q2 n2由于冷却循环水系统在最不利工况的实际运Hini(4)行时间在全年中所占比例很小故采用恒温变流量冷却循环水系统与传统的恒流量冷却循环水系统对于已经设定的循环水系统,其管道阻力特相比,其节能效率应该是明显的。另一方面由于水性曲线可由下式表示:量的蒸发、风吹损失及排污损失与循环水流量成正H=HO+AQ2(5)比,工程中一般按2%计,水量的减少也将导致系统式中H为水泵流程,HO为静流程,A为管道系耗水量的减少,从而使系统起到一定的节水效果。统比阻。3结语22恒温变流量冷却循环水系统据有关资料报道,我国总耗电的21%用于泵类在冷却循环水系统中,一般被冷却工质的散产品,城市给水二次加压及冷却循环水系统用泵热量是一个定值,循环水量的大小通常是根据冷是其中十分庞大的一个家族特别是对电力化工凝器允许的进出水温度确定的。当环境温度降低及大型民用建筑而言,冷却循环水是这类行业的时,由于冷却塔的散热量与气温成反比故系统的耗水耗能大户。结合我国水资源及能源政策现状冷却效率将提高(某些应用场合环境温度的降低还推广应用节能供水装置及L恒温变流量冷却循环能导致工质冷凝器负荷的下降),冷凝器的进水温水系统利国利民。度将变小,单位体积循环水量的吸热量将增大,此时若仍保持冷凝器的出水温度t不变则由式(1)作者简介张彬男,现就职于辽宁省机场管理集团公司扩建工可知循环水量可随t的下降而减少由式(2)、式(3)程指挥图。中国煤化工CNMHG46·2009年第4期