变频泵技术..doc

摘要 本文对泵变频技术的应用进行了相关分析和介绍。首先,介绍了传统的水泵能耗的计算是假定变频前后水泵的效率没有发生变化,直接运用比例律公式求得而通过对管路压降的计算以及运用等效率曲线知识分析,水泵变频后的效率发生了变化,应根据新工作点的流量和压降,确定等效率曲线,与额定状况下一曲线的交点才是与新工作点相似的点,从而确定出变频后的效率,最后根据轴功率公式计算得到变频后的水泵能耗。 其次,给出了变频节能方法,根据该方法可以计算不同方案变频泵的运行参数。对于多台水泵并联,应先判断能否采用部分水泵变频的并联运行方式,判断方法为将水泵一曲线以及最不利环路各时刻的参数连线绘于同一坐标系中,若二者相交则可以采用部分水泵变频,反之则采用全变频传统的水泵变频台数是根据回收期的大小来确定的,忽略了设备的使用寿命这一影响因素,本文结合设备的使用寿命,提出了一个新概念—,即在设备使用寿命内,采用变频节省的费用减去初投资之后的效益,根据的大小来判断水泵变频的台数。 本文主要讨论暖通空调中的泵变频技术。 关键词：空调节能、变频技术 0、引言 公共和民用建筑物中,中央空调的能耗约占建筑总能耗的以上,而空调水泵的耗电量占空调系统耗电量的20%-25%左右。往往传统工程设计都考虑富余量,实际很少在全负荷下运行。在系统中水量的调整是使用大量的水阀进行的,使其满足所要求的工况。阀的调节原理增加了系统的阻力,消耗了泵提供的多余的压力,从而达到减少流量的目的,但泵仍按照额定功率全负荷输出运行,并且由于改变了管网阻力特性,使管网中的动力机械工作点偏移,在多数情况下将导致效率下降。因此这样的调节作用是以消耗水泵运行能耗为代价的。如果能够使设备的输出功率随负荷的变化而变化,那么就起到了节能的效果。采用变频技术对水泵实行转速控制,以适应空调系统输出的要求,实施节能是一种行之有效的方法。总之对空调系统的水泵变频改造工程表明对空调水系统水泵进行变频节能改造,可以使系统节省大量的冷冻水泵电耗,并且对冷水机组的功率几乎没有影响,不会对冷水机组、水泵产生不利影响,。对于冷水机组蒸发器可变流量、冷冻水系统水力平衡较好、水泵配置过大以及空调负荷变化范围较大的冷冻水系统,采用变频技术还有以下优点： （1）减少初投资,降低运行成本； （2）实现冬夏共用水泵； （3）延长设备的使用寿命； （4）降低水泵及电机噪声。 1、分布式供热与传统供热的比较 在传统的供热系统设计中, 是根据最远、最不利用户的资用压差选择系统的循环水泵,通常仅在热源处设置循环水泵, 以克服热源、热网和热用户系统的阻力。然而在供热系统的近户端,则会形成过多的资用压头,近端用户要通过调节各种流量阀门来消耗多余的资用压头。这样的节流调节则会导致系统循无效电耗和水力失调现象,为了解决这个问题,可采用了变频泵供热系统。 随着变频技术在供热系统的应用,出现了分布式变频泵供热系统。由于分布式变频泵供热系统的节能优势被广泛采用,特别是一些改造工程。分布式供热则是在热源处设置扬程较小的循环泵,然后在外网沿途设置多个加压循环泵,采用“接力棒”的办法,共同实现热媒的输送工作。热源处设置的循环泵只承担热源内部的水循环,换热站内的循环泵则承担热媒输送和保证热用户必要的资用压头的功能,并通过变频装置实现变流量调节。这种方式基本上消除了无效电耗。 但分布式变频泵供热系统不一定总是节能的,系统背压和压差控制点的位置是影响其节能效果的主要因素。过大的系统背压以及不适宜的压差控制点均不能使分布式变频泵供热系统发挥节能优势,甚至会变得不节能。 2、水泵变频控制方式 水泵变频控制方式主要有温差控制方式和压差控制方式 （1）温差控制方式 温差控制的原理为当空调负荷减小时,供回水温差减小,系统通过温差传感器将这一信号传递给变频器,控制水泵减速运行,减少水流量,使温差增大到传感器的温差设定值,反之控制水泵增速运行,使温差减小到传感器的温差设定值。 温差控制方式的优点是，初期投资小，控制简单，并且不需要通过阀门来调节系统水力工况，没有给水系统加额外的阻力，管路阻抗在水泵变速过程中可以保持不变，使得水泵在调速前后近似为相似工况，基本满足相似定律，在理论上能最大限度地节省能耗。 但是也存在显著缺点，在温差控制方式中，温度变化相较负荷变化有一定的滞后性，当负荷变化后经过一段时间水流才能反映出温度的变化，容易造成系统控制延迟，不易保证控制的稳定性。在流体流动过程中，容易受到环境因素的干扰，引起温度的变化，所以控制精度差。另外由于系统水流量与温度之间不存在准确的对应关系，所以当系统末端用户的负荷发生不一致的变化，利用温差控制将不能准确地分配各用户所需水量，当不能提供适当的水压，容易出现管网水力