空調(diào)、供熱水系統(tǒng)泵的節(jié)能

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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。