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空調(diào)、供熱水系統(tǒng)泵的節(jié)能
摘要 本文敘述了供熱空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中存在水泵耗能量較大,運(yùn)行效率較低等問題,分析了能耗大的原因,提出了應(yīng)從設(shè)計(jì)、設(shè)備、調(diào)速方法和管理等諸多方面采取相應(yīng)措施。降低能耗提高效率。
關(guān)鍵詞 水泵 設(shè)計(jì)電功率 運(yùn)行耗電量 大流量 變頻調(diào)速 強(qiáng)化管理 節(jié)能運(yùn)行
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1 序言
根據(jù)全國第三次工業(yè)普查公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,我國風(fēng)機(jī)消耗壓縮機(jī)類通用機(jī)械總裝機(jī)容量為1.6億kW,其中風(fēng)機(jī)約為4900萬kW,水泵約為1000萬kW,年耗電3200億kWh,占全國耗電總量約1/3,占工業(yè)用電量的40%,在國民經(jīng)濟(jì)中舉足輕重,節(jié)能潛力很大。
北京合理用能評估中心在《北京地區(qū)公用建筑空調(diào)調(diào)查報(bào)告》中指出,1999年,北京市空調(diào)制冷的裝機(jī)容量約為200×104Rt夏季空調(diào)及制冷用電量約占全市總用電量的15%~20%。其中冷凍水泵用電量約占電制冷機(jī)用電量的8%~12%,冷卻水泵用電量約為12%~15%。預(yù)計(jì)北京市公用建筑每年增加空調(diào)制冷能力約50×104Rt,增加制冷空調(diào)電功率約40×104kW,其中泵電功率約5×104~6×104kW。上述數(shù)據(jù)表明水泵裝機(jī)容量及年耗電量很大,與一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較,差距較大,因此,節(jié)能潛力很大。
根據(jù)"三北"地區(qū)29個(gè)大、中城市鍋爐供暖期實(shí)際能耗調(diào)查:單方實(shí)耗標(biāo)準(zhǔn)煤礦,最高64.9kg/m2,最低19 kg/m2;單方實(shí)耗電,最高5.6 kWh /m2,最低2.4 kWh /m2;單方實(shí)耗水最高0.34t/ m2,最低0.07 t/ m2。表1是北京市供熱電耗指標(biāo)。說明供熱系統(tǒng)電耗較大,節(jié)電潛力很大。
電耗指標(biāo)[kWh/( m2•a)] 表1
類別 最低 較低 較高 最高
分散鍋爐房 2.1 3~3.5 3.6~4 6
集中鍋爐房 3.7 4~4.5 4.6~5 7
《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,供熱系統(tǒng)中循環(huán)水泵的電功耗一般應(yīng)控制在單位建筑面積0.35~0.45W/m2的范圍內(nèi),實(shí)際上約為0.5~0.6 W/m2,甚至高達(dá)0.6~0.9 W/m2。
以上數(shù)據(jù)表明,供熱空調(diào)泵系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)電功率容量偏大,運(yùn)行耗電量較高的問題,而泵的電耗在空調(diào)供熱系統(tǒng)能耗中占的比重也較大,設(shè)計(jì)泵電功率容量大要求增大發(fā)電容量,增大峰谷差;運(yùn)行耗電量大意味著發(fā)電煤耗的增大和污染物排放量的增大;容量增大使初投資加大,運(yùn)行電耗增大使耗電費(fèi)增多,兩者都提高了空調(diào)供熱運(yùn)行成本,加大了熱(冷)費(fèi)用和用戶的負(fù)擔(dān)。為此,必須了解空調(diào)供熱泵容量和能耗增大的原因,探討泵節(jié)能的方法,并從設(shè)計(jì)、運(yùn)行和設(shè)備上提出改進(jìn)的措施。
2 空調(diào)供熱泵電耗在的原因分析
2.1 設(shè)計(jì)泵功率大的原因
從泵軸功率 可知,影響泵功率的主要因素是流量V(m3/min),揚(yáng)程H(m)和泵效率η(%)。
?。?)設(shè)計(jì)熱(冷)負(fù)荷偏高,造成熱(冷)水流量偏大。從 可知,設(shè)計(jì)熱(冷)負(fù)荷Q和供回水溫差Δt是計(jì)算流量的主要依據(jù)。
"三北"地區(qū)各城市,在以往的供熱設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)熱指標(biāo)值均較高。如沈陽市計(jì)熱指標(biāo)選用的平均值為88W/m2 [76kcal/(m2•h)],而實(shí)測值約為52~58 W/m2 [45~50kcal/(m2•h)];北京過去一般取70~81 W/m2 [60~70kcal/(m2•h)],而實(shí)測值約為46~58 W/m2 [40~50kcal/(m2•h)]等。熱負(fù)荷基數(shù)偏大,熱水流量增大水泵選用偏大,增大了泵初投
資,降低了泵運(yùn)行效率,加大了運(yùn)行成本,浪費(fèi)了電能。
北京市賓館類建筑設(shè)計(jì)單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)為90~130 W/m2 ,而實(shí)測值約為50~80 W/m2,制冷機(jī)配置容量過大,不僅增加了冷卻水泵和冷凍水泵的流量(見表2)和電氣導(dǎo)設(shè)備安裝容量和造價(jià),而且也會造成泵電氣設(shè)備的閑置和系統(tǒng)的低效運(yùn)
行。
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