中央空調循環水泵節能研究與改造
通過對中央空調的循環水泵運行分析，進行相應的改造達到節能，以及通過對中央空調循環水泵的供電進行變頻處理和一般工況，循環水泵通過變頻控制年可以節能45%以上。中央空調循環水泵供電變頻改造，節能效果明顯，值得推廣。
中央空調廣泛用于企事業等場所，是一種量大面廣、耗電多的通用設備。循環水泵是中央空調重要的輔助設備。主要分為冷(暖)凍水泵，和冷卻水泵。傳統的循環水泵控制是全速額定運轉，循環水泵都提供固定水量，進行熱交換。而實際生產生活中，隨著外界溫度等指標的變化，我們需要對流量進行控制和調節，最常用的方法是通過調節閥門或擋板開度的大小來調整受控對象，這樣就使得相當多的能量以閥門、擋板的截流損失消耗掉了。眾多中央空調循環泵運行效率僅為45% ～50%，由此可見，提高循環水泵效率非常有利于中央空調的經濟運行。
中央空調循環水泵耗能分析
國家制冷學會的大量實地調查數據顯示，在我國南方，特別是珠三角地區，每年空調制冷開機時間是10個月左右。
從上圖可看出100%～70%負載量在7、8、9月份出現;70%～40%負載量在5、6、10月份出現;40%以下負載量在3、4、11、12月份出現;可見一年中系統負載率在50%以下的時間占全部運行時間的50%以上，由此可見中央空調循環泵節能空間很大。
循環水泵的節能分析
按以下分析，變頻變速水泵節能潛力很大。
1.空調系統水泵的運行分析
中央空調內循環水泵是按照一年中的最大負荷進行選配的。從安全運行角度出發，循環水泵的出力必須在水循環系統最大流量和阻力的額定功率基礎上增加5%～10%的富裕量。由于循環水泵大多采取定速運行，其負荷不便調節，一般都采取調節擋板或閥門的開度來控制流量和壓力，造成很大的節流損失，浪費大量能源。
2.變頻變速調節法
水泵廠家提供的特性曲線，如果轉速改變，水泵的性能隨之變化，從而使工況點改變。采用變速(降速)調節水泵工況點，不會產生附加的摩擦損失，因此效率較高，可調適應范圍較廣。
3.水泵采用調頻變速后的節能分析
(1) 非最高峰期流量調節
例如空調系統中：流量Q'= 0.8Q得出n'/n = 0.8
則：N'=(n'/n)3N = 0.8*0.8*0.8N = 0.512N
式中：Q、H、N分別表示水泵轉速為n時的流量、揚程、軸功率。
由以上公式可知通過變頻變速的水泵當流量減少到原來的0.8倍時可以節省用電量49.8%。
以某方案為例，選用“約克”YS450螺桿式冷水機組二臺，45kW冷卻水泵3臺(其中1臺為備用)、37kW冷卻水泵3臺(其中1臺為備用)， 250m3/h冷卻塔2臺。冷水機組的冷凍水流量的最大和最小值分別為356 m3/h和163 m3/h，系統冷凍水流量的最大和最小值分別為712m3/h和163 m3/h，可調節冷凍水流量范圍為22.9%~100%。
該空調系統的2臺冷凍水泵、2臺冷卻水泵通過最保守的計算，在冷凍水流量80% 工況下也節省用電(45kW×2+37kW×2×49.8%=81.67kW，每天按10小時運行來算節省電量81.67×10=816.7 (kWh)度電，每年按8個月運行來計算，節省電量816.7×30×8 =196008(kWh)度電，從而大大地減少空調運行的成本。
水泵采用調頻調速方案后，不僅可以大大節省電能，而且還可以在以下的方面獲得節能。
(2) 循環水泵電機啟動
水泵電機軟啟動，克服電機啟動的大電流沖擊和停泵水錘現象，在減少對電網沖擊的同時，也減少了電能的無功損耗和延長設備壽命。
(3) 冷凍水管網水量調節
由于冷凍水管網水量是隨使用負荷而變化的，冷水機組和水泵的數量、型號投入是隨機發生的，所以負荷用水量、冷水機組工作水量、水泵運行水量三者之間往往很難得到匹配，而恒壓差閉環調整水泵轉速和決定投入水泵的數量，可以很科學地匹配好以上三者之間的平衡，并節省大量的水泵用電。
電氣實現系統
空調水系統循環水泵的調頻調速，要達到最終的節能目的。需要有完善的電氣控制手段，才能夠實現，以下為電氣控制設計要點。
1.冷水機組冷凝器進、出水管安裝差壓傳感變送器，差壓傳感器提供冷凝器的工作運行水量，以便在動態水流量工作時設定上、下限流量保護值。
2.冷水機組蒸發器進、出水管安裝差壓傳感變送器，差壓傳感器提供蒸發器的工作運行水量，以便在變流量工作時設定上、下限流量保護值。
3.冷水機組制冷機安裝冷量傳感變送器，冷量傳感變送器提供機組開啟臺數的信號。冷量傳感變送器同時提供臨界冷凍水流量(小于一臺冷水機組的最小流量)開啟壓差旁通閥的信號。
4.冷水機組冷凍水、冷卻進出水管安裝溫度傳感變送器。
5.冷水機組冷凍水、冷卻進出水管安裝壓差傳感變送器。
6.冷凍水系統、冷卻水系統分別安裝一臺變頻器，變頻器根據總出、回水管的測量壓差與設定壓差比較，變頻調速及按需要投入或撤出水泵臺數(投入過程實行軟啟動、變頻運行、工頻運行)的綜合手段，閉環控制恒定總出、回水管的壓差。
在中央空調循環水泵上進行變頻器改造及應用，有一定的經濟效益和廣泛的社會效益，并且在技術上也是可行的。循環水泵設備采用變頻調速技術是一種理想的調速控制方式，不僅具有顯著的節電效果，而且方便了操作，提高了設備效率，減少了設備維護、維修費用，較好地滿足了生產工藝要求，經濟效益十分明顯。
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