第2卷第3期酒礦業(yè)學(xué)院學(xué)報VrL. 17 NO. 3]. XIANGTAN MIN INS文章編號:1000-9930(2002)03407803空調(diào)循環(huán)水泵合理配置與節(jié)能研究趙賢兵,李芳芹,李永存(1.湘工學(xué)院資源L穋系,湖南湘淖4i2z01摘要:根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)在不冏工況下運(yùn)行的性能與特點·分析冬夏及部分負(fù)荷運(yùn)行時,空調(diào)水系統(tǒng)的流和揚(yáng)程差異.提出了空調(diào)水系統(tǒng)冬夏及部分負(fù)荷運(yùn)行時,孀環(huán)水泵應(yīng)分別設(shè)置,合理配備.并舉出工程實鋼分析比較銠環(huán)水泵分沒與不分設(shè)兩種方運(yùn)行的特性與耗能情況,圖2,表4,參5關(guān)詞:循環(huán)水泵;變頻調(diào)速;合理配置;節(jié)中圖分類號:TU831.36文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A民用建筑中,暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能占建筑總能耗的文結(jié)合工程實例,對空調(diào)系統(tǒng)冬夏不同負(fù)荷及部分負(fù)65%左右,而給整個水循環(huán)系統(tǒng)提供動力的循環(huán)水泵荷運(yùn)行時,循環(huán)水泵分別設(shè)置的可能性和節(jié)能效果進(jìn)耗電量,又占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的18%左右.即循環(huán)行探討水泵耗電量占整個建筑總耗能量的11.7%左右,是個非?？捎^的數(shù)字在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中,水系統(tǒng)管1空調(diào)水系統(tǒng)特點路的正確合理設(shè)計、循環(huán)水泵的合理選擇和匹配,又是空調(diào)水系統(tǒng)正常運(yùn)行調(diào)節(jié)、實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能的關(guān)鍵空調(diào)負(fù)荷季節(jié)性變化很大,在計算的額定負(fù)荷狀然而,大多數(shù)設(shè)計人員在進(jìn)行水泵設(shè)計選型時,僅僅注況下運(yùn)行的時間極短,絕大多數(shù)時間空調(diào)設(shè)備是在遠(yuǎn)意水泵銘牌上的額定流量Q額定揚(yáng)程H能否滿足設(shè)低于額定值情況下運(yùn)行.從表]提供的夏季空調(diào)負(fù)荷計要求,而對系統(tǒng)運(yùn)行工況分析不夠,又力求保時間頻率可看出,有83.8%的運(yùn)行時間在低于50%的設(shè)計過程中,泵的揚(yáng)程往往選得過高,造成系統(tǒng)流量過負(fù)荷下運(yùn)行,冬季供熱時,則有80%左右的運(yùn)行時間大,溫差小,泵的電動機(jī)有過載危險,更浪費(fèi)了能源本負(fù)荷率低于40%.表1某她區(qū)夏季空調(diào)負(fù)荷時間頻奉表Tab. i Time frequency table of air conditioning load in summer時%12.2651.4122891.67.77.25.564.03.32.522171.20.70.30201時間累計%1.2218.730.142.351.258.86.573.779.283.88.891.193.695.897.5%.79.49.79.910空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)流量當(dāng)流量減為50%額定流量時,揚(yáng)程變?yōu)轭~定揚(yáng)程G=0.86Q(1)的25%,功率變?yōu)轭~定功率的12.5%式中,Q為空調(diào)水系統(tǒng)負(fù)荷,kW;t為水系統(tǒng)溫差,℃;G但是,這種變化是以轉(zhuǎn)速隨流量改變?yōu)榍疤?按流為水系統(tǒng)循環(huán)流量,m3/h量的要求改變使水泵轉(zhuǎn)速,使改變前后水泵的工作點空調(diào)水系統(tǒng)供回水溫差一般夏季取Δ=5℃,冬季為相似工作點才能實現(xiàn),為此,要選用變頻裝置,通過取Δr=10℃.而一般冬季熱負(fù)荷比夏季冷負(fù)荷小,這樣微機(jī)控制連續(xù)地改變電機(jī)定子供電頻率,從而平滑地夏季空調(diào)循環(huán)水流量將是冬季的2~3倍.由于水泵流改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速3.另一種方法是采用冬復(fù)循環(huán)量、揚(yáng)程、功率與轉(zhuǎn)速存在如下關(guān)系2水泵分別設(shè)置并聯(lián)運(yùn)行.下面詳細(xì)闡述冬夏不同負(fù)荷(2)及部分負(fù)荷運(yùn)行時,循環(huán)水泵分別設(shè)置的能耗及節(jié)能情況中國煤化工穡日期:200203-05者簡介:趙賢兵(197:),男,安徽舒城人,湘潭T學(xué)院訓(xùn)師,主要從事展通空調(diào)CNMHG第17卷第3期趙賢兵等:空調(diào)循環(huán)水泵合理置與節(jié)醌究表2循環(huán)水泵型號及參數(shù)2冬夏循環(huán)水泵分別設(shè)置節(jié)能探討Tab2 Models and paraineters of circulating punp由于冬季工況系統(tǒng)水溫差較大,冬季熱負(fù)荷又比水泵型號流時揚(yáng)程電機(jī)功率電機(jī)總功率/h) /夏季冷負(fù)荷小,這樣致使夏季循環(huán)水量是冬季的倍,我們?nèi)?5即取冬季循環(huán)水流量為夏季的40%,"家量B31352這樣根據(jù)H1/H2=Q32/Q2,所選用的冬季水泵揚(yáng)定負(fù)荷150:25-315程僅為夏季的16%左右,功率有相應(yīng)減小制冷站內(nèi)的主機(jī)與水泵的匹配一般來說是一機(jī)對-泵,以保證寸水器制冷主機(jī)的冷水流量及正常運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)在絕大多朱水器數(shù)時間里處于部分負(fù)荷工況,如夏天夜晚僅有部分房間使用,只需運(yùn)行多臺冷水機(jī)組中的一臺,或當(dāng)前室外氣溫降低,空調(diào)器冷負(fù)荷減小,非額定流量也可滿足時,整個水系統(tǒng)的流量比滿負(fù)荷時額定流量小在這種冷熱源工況下運(yùn)行,同樣的水泵與滿負(fù)荷時相比工作點要發(fā)系江生偏移,如有一臺較低揚(yáng)程的泵與上述工況匹配,會比冬夏共用循環(huán)系示意圖于滿負(fù)荷運(yùn)行的較高揚(yáng)程泵節(jié)能如果設(shè)計中冬季用in winter and summer泵和夏季用泵分別設(shè)置并聯(lián)運(yùn)行,冬季工況運(yùn)行的低表3循環(huán)水褻型號及參數(shù)揚(yáng)程泵在夏季部分負(fù)荷工況時,也能通過閥門切換運(yùn)Tab. 3 Models and parameters of circulating pump行那么不必在部分負(fù)荷時另配水泵,投資更節(jié)省.這累統(tǒng)水泵型號揚(yáng)程電機(jī)功率電機(jī)總力率樣比整個運(yùn)行工況都用一種高揚(yáng)程泵獲得顯著的節(jié)能額定負(fù)荷1i51233i效果,泵的初投資也很快會獲得回收冷水朵Is20-150-3154熱水1R150125315120253工程實例上海某商廈,建筑面積30000m2,夏季計算冷負(fù)水器荷為4100kW(]166RT).考慮管道冷量損失和同時使用系數(shù)及部分負(fù)荷運(yùn)行等因素,選用2臺300RT和1臺600RT的離心式機(jī)組冬季計算熱負(fù)荷為174kW(150×104kcal/h),采用燃油鍋爐配汽一水和水一水!換熱器,供回水溫差為10/5℃,塔現(xiàn)采川兩種設(shè)計方案,A方案如表2所示,冬夏不同負(fù)荷及部分負(fù)荷時共用循環(huán)水泵,方案圖如圖1所國2冬夏分設(shè)水泵空調(diào)水系統(tǒng)圖示:B方案如表3所示,冬夏及部分負(fù)荷時,分設(shè)不同F(xiàn)ig 2 Cireulating pump dispart in winter and stummer的水泵并聯(lián),采用門切換,方案圖如圖2所示現(xiàn)對兩種方案節(jié)能及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較,如表4所示表4兩種方案節(jié)能情況分析及經(jīng)濟(jì)性比較Tab 4 Save cncrgy analyze and econony compare of two scheme行”方案循環(huán)水泵電壇容初投資運(yùn)行費(fèi)用/萬兀夏下;S150125-315行4個月24h開機(jī)3臺2用1備2880h當(dāng)滿負(fù)荷運(yùn)行時間為1300h3×0.9=2.7方元負(fù)荷率=1300/2880=0.40Is20-150-315夏季運(yùn)行費(fèi)用115×2880X(0.45+0.183)X0.6=12.58萬兒2臺1用】備31.0537.6520.95個月24b開擴(kuò)2×1.5=3.0萬元冬季:IS150125-315當(dāng)量滿負(fù)荷中國煤化工3臺?用1備(同夏季具用)動機(jī)運(yùn)行CNMHG3萬元湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報2002年9月續(xù)表4循環(huán)水泵「電增容運(yùn)行費(fèi)用/萬夏季:S150-1253153臺2用1備夏季個月24h開機(jī)3×0.9=2.7萬元24=2880bS200-150-315費(fèi)用(115×1300+22×1580)×0.6=1.06萬元2臺1用1備2×1.5=3.0萬元600h冬季:IRl25-120-350=0.2923臺2用1備機(jī)運(yùn)行費(fèi)用22×3600×(0.292+0.354)×0,6=3.07萬元說明:負(fù)荷率為當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時間/運(yùn)行時間;=(1-R)r,n為泵臺數(shù)③;電增容費(fèi)按2700元/kW;電價按0.6元/(kW·h);運(yùn)行費(fèi)計算采用當(dāng)暨滿負(fù)荷運(yùn)行時間計算從上表中可以看出,方案B雖然比方案A初投資應(yīng)分析空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷變化的特點及泵的流量、揚(yáng)增加2.7萬元(增加熱水泵投資),但是從全年運(yùn)行費(fèi)程功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,分析系統(tǒng)阻力特性計算用中可以看出,方案B比方案A每年運(yùn)行費(fèi)節(jié)省6.82水泵揚(yáng)程合理選擇水泵萬元加上B方案中增加3臺泵占地面積費(fèi)用,運(yùn)行采用變頻調(diào)速裝置需明確所有水泵應(yīng)同時參與變一年初投資和占地面積費(fèi)即可回收,而一般的水泵可頻調(diào)節(jié),對資料分析核對,確保安全可靠運(yùn)行10a.故冬夏及部分負(fù)荷時分設(shè)循環(huán)泵運(yùn)行節(jié)能效果明顯參考文獻(xiàn)[1] RABGHI A, OMAR M, BEIRUTTY A, et aL. Estimation and4結(jié)論ing cooling load[J]. Energy Conversion and Management,1999,40(14):1527-1542.冬夏及部分負(fù)荷運(yùn)行時采用分設(shè)循環(huán)水泵方案,[2]周澳仁體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)M北京,中國建工出版柱,196節(jié)約能源,切實可行,切換簡單,效果明顯,特別適用于[3]趙賢兵,藥中供熱微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報冬夏負(fù)荷相差較大的系統(tǒng)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)分析系統(tǒng)特點繪出水泵性[4]林容群,水泵與水泵站[M門北京:中國建工出版社,1988能曲線圖,確定泵的工作點及并聯(lián)與單泵運(yùn)行時特性[5]錢以明高層建筑與空調(diào)節(jié)能M.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1998曲線Research on saving energy circulating pump rationalmatch of water system of air-conditioningZHAO Xian-bin, LI Fang-qin, LI Yong-cun(Mining and Safety Institute, Xiangtan Polytechnic University, Xiangtan 411201. ChAbstract: Based on the motion function and characteristic in different modes of water system of air-condition-ing, the differential of circulating water volume pump and elevation of pump were analyzed. Proposed cireulating pump rational matching in part of load in winter or summer. Analyzed project living example compared tothe operating trait and energy cost of different scheme. 2figs., tabs, 5refsKey words: circulating pump; speed governor through frequency changer; rational match; save energyBiography: ZHAO Xian-bing, male, born in 1974,lecturer, heat ventilate air condition.中國煤化工CNMHG