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空調(diào)變水量系統(tǒng)水泵變頻問題分析
摘 要:本文在綜合考慮變頻器、電機及水泵效率影響下,分析了空調(diào)變水量系統(tǒng)在變工況條件下水泵與管網(wǎng)工作的特性曲線變化,對變水量設(shè)計中存在的水泵選型與系統(tǒng)控制問題進行了探討。通過分析變頻水泵及管網(wǎng)系統(tǒng)在變工況下的特性曲線,得出影響水泵變頻節(jié)能效果的主要因素和變頻調(diào)速的適用范圍。主要結(jié)論為:對于變速泵與定速泵的并聯(lián)運行,由于變速泵在流量減少的同時揚程也在降低,與定速泵并聯(lián)不僅會限制變速泵的變速范圍,而且也容易造成定速泵的過流;由于存在用戶負(fù)荷多樣性,部分負(fù)荷下最不利工況點的位置是變化的,遠(yuǎn)端控制未必能夠滿足系統(tǒng)工況要求;綜合考慮三者效率變化影響,系統(tǒng)在較低負(fù)荷運行時單純依靠變頻調(diào)節(jié)并不一定節(jié)能。
關(guān)鍵詞:變水量系統(tǒng) 變頻調(diào)速 節(jié)能
空調(diào)系統(tǒng)采用變水量設(shè)計可以節(jié)約大量輸送能耗,不同的水泵控制策略對其節(jié)能效果影響明顯。壓差控制和溫度控制是工程中常采用的兩種控制方式。關(guān)于變水量系統(tǒng)的壓差控制,由于忽略對變頻水泵及管網(wǎng)在變工況下的工作特性分析,在設(shè)計和應(yīng)用中往往會導(dǎo)致水泵選型不當(dāng),影響其節(jié)能效益發(fā)揮。
1 變速泵與定速泵的并聯(lián)運行
在變水量系統(tǒng)設(shè)計中,經(jīng)常采用變速泵與定速泵并聯(lián)運行的配置,認(rèn)為這樣既可節(jié)省變頻器投資,又兼具臺數(shù)調(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能優(yōu)勢。隨著空調(diào)負(fù)荷降低,流量需求減少,變速泵減速運行。當(dāng)流量減少達到單臺泵流量時,切掉一臺水泵。然而,這種配置的實際運行效果如何呢?
圖1為兩臺水泵并聯(lián)運行的情況,額定轉(zhuǎn)速1450rpm。設(shè)計工況點C流量1080m3/h,揚程30mH2O,運行工況點A流量960m3/h,揚程24.5mH2O。定速泵流量由540 m3/h增加到690 m3/h,變速泵流量由540 m3/h減少到270 m3/h。變速泵轉(zhuǎn)速1300rpm,為額轉(zhuǎn)速的90%,若變速泵單獨運行,只需750rpm(50%額定轉(zhuǎn)速)即可提供270 m3/h的流量[1]。此外,由于定速泵的存在,變速泵處于高揚程、低流量下運行,水泵效率較低。
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