第17卷第3期湘師礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)Vol, 17 No.32002年9月J. XIANGTAN MIN, INST.Sup.7002文章編號:1000- 930(2002030078-03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.湘源工學(xué)院資源工程系.削南湘隙41201)摘要:根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)在不同工況下運(yùn)行的性能與特點(diǎn)。分析冬夏及部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，空調(diào)水系統(tǒng)的流景和揚(yáng)程若異.提出了空調(diào)水系統(tǒng)冬夏及部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，,循環(huán)水泵應(yīng)分別設(shè)置.合理配備.并體出工程實(shí)鋼分析比較循環(huán)水泵分泛與不分設(shè)兩種方案運(yùn)行的特性與耗能情況.圖2.表4.參5.關(guān)鍵詞:擁環(huán)水泵;變頻調(diào)逸;合理配置;節(jié)能中圖分類號: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(shí)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(gè)水循環(huán)系統(tǒng)提供動(dòng)力的循環(huán)水泵荷運(yùn)行時(shí)。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(gè)建筑總耗能量的11. 7%左右,是一個(gè)非?？捎^的數(shù)字.在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,水系統(tǒng)管1 空 調(diào)水系統(tǒng)特點(diǎn)路的正確合理設(shè)計(jì)、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(shí)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(jì)算的額定負(fù)荷狀然而,大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)選型時(shí),僅儀注況下運(yùn)行的時(shí)間極短,絕大多數(shù)時(shí)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1提供的夏手空調(diào)負(fù)荷計(jì)要求，而對系統(tǒng)運(yùn)行工祝分析不夠,又力求保險(xiǎn),在時(shí)間頻率可看出,有83.8%的運(yùn)行時(shí)間在低于50%的設(shè)計(jì)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(shí)，則有80%左右的運(yùn)行時(shí)間大,溫差小,泵的電動(dòng)機(jī)有過載危險(xiǎn),更浪費(fèi)了能源.本負(fù)荷率低于40%.表1某地區(qū)夏季空調(diào)負(fù)荷時(shí)間頓率表Tab. I Time frequency table of Bir conditioning load in surnmer負(fù)荷中%0152025303540455055606570758085_9095100時(shí)間% 12.2 6.5 11.4 12.2 8.9 7.6 7.7 7.2 5.5 4.6 4.0 3.3 2.5 2.2 1.7 1.2 0.7 0.3 0.2 0.1時(shí)間累計(jì)%1.2218.730.142.351.258.866.573.779.283.887.891.193.695.897.98.799.499.799.910空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)流量當(dāng)流量減為50%額定流量時(shí),揚(yáng)程變?yōu)轭~定揚(yáng)程G = 0. 86Q/0t.(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,C;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,m/h.量的要求改變使水泵轉(zhuǎn)速，使改變前后水泉的工作點(diǎn)空調(diào)水系統(tǒng)供回水溫差一般夏季取0l=5C,冬季為相似工作點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn).為此，要選用變頻裝置,通過取St=10C.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[詞].另一種方法是采用冬夏循環(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(shí),循環(huán)水泵分別設(shè)置的能耗及節(jié)能;一臣一惡情況收璃日期:2002 03-05作者簡介:趙賢兵(1974),男.安譽(yù)舒城人，湘潭T學(xué)院訓(xùn)師,主娶從事服通空滿方it的研究.第17輪第3期趙既兵等:空調(diào)循環(huán)水族臺(tái)理配咒4節(jié)能妍兗79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Tab. 2 Models and parancers of cireulating punp由于冬季工況系統(tǒng)水溫差較大,冬季熱負(fù)荷又比系統(tǒng)水黎型號揚(yáng)程 電機(jī)功來電機(jī)總功率/(mV/h) /i/kW夏季冷負(fù)荷小,這樣致使夏季循環(huán)水量是冬季的2~3額定負(fù)荷T150-125-315，0011倍,我們?nèi)?.5.即取冬季循環(huán)水流量為夏季的40%，冷水蒙 1205IS150-125-3153316這樣根據(jù)H,/H2=Q*/Q2C0 .所選用的冬季水泵揚(yáng)水湖熱水梨程儀為夏季的16%左右,功率有相應(yīng)減小制冷站內(nèi)分水器1ψ的主機(jī)與水泵的匹配-般來說是一機(jī)對-泵,以保證制冷主機(jī)的冷水流量及正常運(yùn)行.空調(diào)系統(tǒng)在絕大多朱水器中從東00000數(shù)時(shí)問里處于部分負(fù)荷工況，如夏天夜晚僅有部分房聚LYIYY間使用,只需運(yùn)行多臺(tái)冷水機(jī)組中的一臺(tái).或當(dāng)前室外文又氣溫降低,空調(diào)器冷負(fù)荷減小，非額定流量也可滿足列|時(shí),整個(gè)水系統(tǒng)的流量比滿負(fù)荷時(shí)額定流量小.在這種514000中冷熱源工況下運(yùn)行,同樣的水泵與滿負(fù)荷時(shí)相比工作點(diǎn)要發(fā)生偏移,如有一臺(tái)較低揚(yáng)程的泵與上述工況匹配,會(huì)比圖1_ 冬夏共用循環(huán)系示愨 圖于滿負(fù)荷運(yùn)行的較高揚(yáng)程泵節(jié)能.如果設(shè)計(jì)中冬季用Fig i Circulating pump conmunal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)水泵型號及參數(shù)Tab.3 Models and parameters of circulating pump揚(yáng)程泵在夏季部分負(fù)荷工況時(shí)，也能通過閥門切換運(yùn)流見、 揚(yáng)程電機(jī)功率 電機(jī)總功率行.那么不必在部分負(fù)荷時(shí)另配水泵,投資更節(jié)省.這水泵型號樣比整個(gè)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)街IS5150 125-31520055效果,泵的初投資也很快會(huì)獲得回收.冷水雜15200-150-315輛定負(fù)倆R150-25-315202:熱水來3工程實(shí)例上海某商廈,建筑面積30 00 m' ,夏季計(jì)算冷負(fù)冷分水器⊥山柴水器ψ .荷為4 100 kW(] 166RT).考慮管道冷量損失和同時(shí)300 QCψφk使用系數(shù)及部分負(fù)荷運(yùn)行等因素,選用2臺(tái)300RT和. 1臺(tái)600RT的離心式機(jī)組.冬季計(jì)算熱負(fù)荷為1 744 kW至冷廠飛(150X 10* kcal/h),采用燃油鍋爐配汽-水和水-水冷1印9中中中回?fù)Q熱器,供回水溫差為10 /5 C.現(xiàn)采用兩種設(shè)計(jì)方案,A方案如表2所示,冬夏不同負(fù)荷及部分負(fù)荷時(shí)共用循環(huán)水泵,方案圖如圖1所圖2冬夏分設(shè)水泵 它調(diào)水系統(tǒng)圖示;B方案如表3所示,冬夏及部分負(fù)荷時(shí),分設(shè)不同Hig2 ('irculatin pump dispart in winter and summer的水泵并聯(lián),采用閥門切換,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1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 energy analyze and econony compare o{ [Wo scheme案循環(huán)水泵電增容初投資運(yùn)行費(fèi)用/萬元東運(yùn)行費(fèi)1萬元7萬元1萬元夏平:1S150-125-315運(yùn)行4個(gè)月21h開機(jī)3臺(tái)2用1備當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為1 300 h3X0.9=2.7萬元負(fù)荷率6g=1 300/2 880=0. 45A1S200-150-31531.05 37. 65夏季運(yùn)行費(fèi)用116x2 8CX(0.45+0.183)>X0.6=12.38萬元20. 952臺(tái)1川1備運(yùn)行5個(gè)月24 h開機(jī):2X1.5=3.0萬元運(yùn)行時(shí)間5x30X21=3600 h當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間1050 h.,冬最:IS150 125-315貨何平印二050/3600-0.2923臺(tái)2用I備(同夏平共用) .由機(jī)運(yùn)行費(fèi)爪60X3 GnOX (0.292+0.3511>0.6=8.37萬元80湘潭曠業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)2002年9月續(xù)舞4循環(huán)水泵屯增蓉初投資運(yùn)行費(fèi)用/萬元軍運(yùn)行費(fèi)方案1萬元7萬元1萬元_夏季:1S150-125-3153臺(tái)2用1備運(yùn)行4個(gè)月24 h開機(jī)運(yùn)行時(shí)間4X30X24-2880 b3X0.9=2.7萬元當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為1300h部分負(fù)荷時(shí)用TR125-120-250菜1S200-150-315夏季運(yùn)行費(fèi)用(115X1 300+22X1580)>0.6-11.06萬元2臺(tái)1用1備31.05 40. 3514. 13運(yùn)行5個(gè)月24 h開機(jī)2X1.5=3.0萬元運(yùn)行時(shí)間5X30X24=8 600 h冬季:IR125-120-250當(dāng)量浦負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間] 050h負(fù)荷率R一1 D50/3 600=0. 292動(dòng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用22X3 600x(92+0.354)X0.6-3.07萬元3X0.9-2.7 萬元說明:負(fù)荷率釀為當(dāng)量滿負(fù)措運(yùn)行時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間10R=(1-)/*.n為泵臺(tái)數(shù)凹:電增容費(fèi)按2 700元/kW;電價(jià)按0.6元/ (kW●h);運(yùn)行費(fèi)的計(jì)算采用當(dāng)量捕負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間計(jì)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(diǎn)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(jì)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,合理選撣水泵.萬元.加上B方案中增加3臺(tái)泵占地面積費(fèi)用,運(yùn)行采用變頻調(diào)速裝置箭明確所有水泵應(yīng)同時(shí)參與變-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(shí)分設(shè)循環(huán)泵運(yùn)行節(jié)能效果明顯.參考文獻(xiàn):[1] RARGHI A, 0OMAR M, BEIRUTTY A, et al. 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Proposed circulat-ing 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. ，4tabs. ，5refs.Key words :circulating pump;speed governor through frequency changer ;rational match;save energyBiography: ZHAO Xian-bing. male, born in 1974 ,lecturer , heat ventilate air condition.