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空调冷却水泵变频调速的能耗分析

空调冷却水泵变频调速的能耗分析
空调冷却水泵变频调速的能耗分析

简述变频调速水泵工作原理

水泵,众所周知,它是用来输送液体动力元件,国民经济许多部门要用到它。其品种规格繁多,对它分类方法也各不相同,按其工作原理可以分为三大类:叶片式水泵,容积式水泵,其他类型水泵。 目前市场主要产品为离心泵,是叶片泵一种,亦为应用最为广泛泵型。此种泵工作原理是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转,使液体获离心力而完成水泵输水过程,这种泵称为离心泵。其应用领域涉及生活热水供水、污水排水、工业应用、商业建筑暖通空调循环、冷却水输送等各个方面。离心泵是一种重要设备,它运转需要消耗大量动力!据统计,全世界20%电能是消耗水泵系统上。而事实上,采取必要技术措 施及控制手段,其中30%-50%能耗是可以节省下来。 一:定速泵与变速泵: 传统供热、空调系统,是按单独质调节运行方式选择循环水泵,选泵原则是泵流量不能小于外网所需流 量,一般外网理论流量 1.1?1.2倍,扬程按管路及用户总阻力 1.05?1.10倍进行选择,这时对应轴功率已大于100%。可见按定流量运行方式,水泵运行电耗是很大。带来调节效果十分理想。 水泵按定流量运行方式,当部分负荷状态下,系统所需流量降低,为适应其流量变化,需减小阀门开度调节以改变系统特性曲线,即消耗多余压头,浪费了大量电能! 改变阀门开度完成对水泵运行点调节,我们还可以采用改变泵转速方法: 由可以看岀:当泵转速改变后泵性能曲线将同时改变,而转速将随频率]Hz ]改变而改变。对循环水泵性能分析可知:水泵流量、扬程和轴功率均与水泵叶轮转速之间存着一定比例关系: 如由此可以看岀,水泵扬程与电机转速平方成正比,水泵轴功率与电机转速立方成正比。即当水泵流量 降低20%时候,电机转速应降低20%,水泵电耗将降低50% ;当水泵流量降低50%时候,电机转速就降低50%,水泵电耗降低87.5%。当系统需要流量降低时,降低转速,相应水泵流量降低,水泵轴功率降低, 节约电能效果显著。,采用变速调节,也避免了采用阀门调节时不必要阀门压头损耗。 二:速度控制原理: 当流量降低时,控制器将检测压力信号(传感器电机电流或转速状态)。此时,控制器将向变频器发岀一个信 号,使其降低输岀(较低频率)直至压力回到要求水平(设定点)。反之,当流量再次升高时,控 制器将检测到压力降低。控制器将向变频器发出一个信号,使其提高输出(较高频率)直至压力回到要求

中央空调循环水泵选择方法介绍

中央空调循环水泵选择方法介绍 一问题的提出 在中央空调系统中,循环水泵夏季输送冷冻水,冬季输送热水至空调末端装置。工程设计应按照空调系统水流量和系统阻力选择性能良好的水泵。有关暖通空调设计手册都有详细设计计算方法。问题在于实际工程设计时,某些工程师未按照计算方法进行设计计算,而是凭经验想当然,对系统以及某些空调设备、配件等新产品缺乏认真研究,结果导致所选择的水泵不能满足要求,或者造成运行费用增加,甚至水泵不能正常工作,这不得不引起空调设计者的高度重视。 二理论分析 空调系统水流量的大小由负荷及供回水温差确定,系统阻力通过水力计算求得。按流量和阻力选择的水泵,运行时应处于高效区,其工作点为水泵性能曲线和管路特性曲线的交点,如图1中A点。而工程中选择的水泵常常出现两种不正常情况。 1)设计时比较保守,水系统实际流速取值较低,估算系统阻力较大,导致选水泵时扬程加 大,使所选择的循环水泵扬程比设计流量下的系统阻力大得多。如图2: 流量QA是系统设计流量,在此流量下水泵扬程为HB即可。实际选择的水泵扬程为HS。为了保证QA,则要改变管路特性,即通过关小水泵进出口的阀门,使管路特性曲线由Ⅰ变为Ⅱ。显然,ΔP=HB-HA完全通过阀门节流,这是非常不经济的,也是工程中需避免出现的情况,如果冬季运行采用同一套泵工作,由于流量变小,节流更严重,就更不经济,甚至造成水泵工作点不稳定。

2)设计过于自信,对空调系统阻力估算偏小,所选泵扬程小于设计流量下系统阻 力。如图3所示: 设计工作点为A,水泵流量为QA,扬程为HA。水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ,而是Ⅱ,运行工作点为B,流量QBA,且B点不在水泵高效区。显然这比第一种情况更为不利。解决的唯一办法只能更换水泵。 三工程实例 例1 甲工程为一单体高层建筑,建筑高度29m,泵房设在主楼地下室。设计选用进口开利离心式冷冻机一台,制冷量为1163 kW,配用2台循环水泵,1用1备,水泵参数见表1。 刚开始调试运动时,发现水泵电机电流过大,水泵出水管振动厉害,且有异常声音。水泵扬程仅为0.28MPa,电机电流I=115A。分析原因,为分集水器压差仅为0.13MPa,所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量,电机严重超载;水泵气蚀严重,管路抖动厉害,声音异常;关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门,保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa,使水泵恢复正常工作。此时测试数据如表2(原泵)。 设计工作点为A,水泵流量为QA,扬程为HA。水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ,而是Ⅱ,运行工作点为B,流量QBA,且B点不在水泵高效区。显然这比第一种情况更为不利。解决的唯一办法只能更换水泵。三工程实例 例1 甲工程为一单体高层建筑,建筑高度29m,泵房设在主楼地下室。设计选用进口开利离心式冷冻机一台,制冷量为1163 kW,配用2台循环水泵,1用1备,水泵参数见表1。 刚开始调试运动时,发现水泵电机电流过大,水泵出水管振动厉害,且有异常声音。水泵扬程仅为0.28MPa,电机电流I=115A。分析原因,为分集水器压差仅为0.13MPa,所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量,电机严重超载;水泵气蚀严重,管路抖动厉害,声音异常;关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门,保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa,使水泵恢复正常工作。此时测试数据如表2(原泵)。

整理版空调冷却水系统

空调冷却水系统空调冷却水系统设计默认分类 2010-01-21 15:17:46 阅读7 评论0 字号:大中小 摘要:空调制冷的冷却水系统一般是开式系统,相对比较简单,因而,经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点,供大家参考。 关键词:冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 空调冷却水系统设计问题的探讨 摘要:空调制冷的冷却水系统一般是开式系统,相对比较简单,因而,经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点,供大家参考。 关键词:冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求: 冷却水系统形式主要有两种:水泵前置式和水泵后置式,如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口,如图中的A点,系统承压有以下三种情况:系统停止运行时,水泵出口压力为系统静水压力h=Z;系统瞬时启动,但动压尚未形成时,水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h=Z+HP;正常运行时,水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h= Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压,目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式,水泵吸入侧压力在981KPa以上时,要使用机械密封。

冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面,产生的压力高于机组的承压能力时,冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口,以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问:水泵入口负压过大,会产生气蚀。事实上, 冷却塔与冷水机组之间的高差,远大于管路阻力和冷凝器阻力,并且水泵还有一个容许吸上真空高度。 笔者的同学曾经设计一个工程,机房在地下,裙房屋顶为人员活动空间,业主要求在120米高的屋面安装冷却塔,系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高,冷凝器不能承受,同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。 解决方法一:选用能承受高静压的设备和管道配件,这将大大增加工程造价。 解决方法二:如图3,设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱,一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱,另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔,然后回流到低温水箱。但要注意:冷却塔处要采取一定的措施,避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量,水箱的水位也不好控制;这样水泵的扬程太高(图中h高度的扬程浪费了),这不是一个经济的做法。 解决方法三:加板式热交换器隔绝高压,但冷却塔选用要有余量,如图4。 笔者认为,对于某些建设方的不合理的要求,设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上。 二、冷却水泵扬程的确定

燃气空调系统的能耗分析及经济性分析

燃气空调系统的能耗分析及经济性分析 2004-11-24 摘要:本文先简述了我国目前电力供应、燃气供应现状,集中讨论了燃气空调的原理、形式和应用发展,对对各种燃气空调系统进行了能耗分析,最后选取了某建筑进行了三种空调冷热源的方案分析比较,分析了使用燃气空调的经济性。 关键词:燃气空调能耗分析经济性燃气热泵机组燃气冷水机组电力峰谷燃气调峰 0 引言 在过去20年,我国的发电量以每年8%至9%的速率增长,2003年底装机容量和发电量分别为3.8亿千瓦和1.9万亿度,仅次于美国。但近两年电力缺口仍在不断的增大,且用电峰谷差亦增大。其原因在于近几年夏季高温使得大量空调设备使用,且目前的空调设备中有70%为电力空调。2004年我国电力的缺口将达到600亿度。近4年上海地区用电情况如表1所示: 另一方面,由于西气东输工程的实施,使得上海地区燃气供应量剧增,而上海地区的燃气消费结构中民用燃气占据大部分半壁江山,民用燃气的一个最大特点就是用气量有季节性,夏季为低谷冬季为高峰,正好与电力相反,也成为城市燃气发展的一大难题。由于夏季的燃气用量处于低谷,冬季电力处于低谷,因而发展燃气空调促进城市能源结构调整,缓解城市夏季供电紧张,提高燃气管网利用率成为一种双赢的选择。 1 燃气作为热源的空调系统的特点 燃气空调是以天然气、液化石油气、人工煤气为能源进行发电、制冷、供热、供生活热水等的设备,具有四大优点:经济、环保、高效、节能。 1.1经济 燃气空调运行费用低,运行稳定性高,使用寿命长。 1.2环保

燃气空调以天然气、液化石油气、人工煤气等环保能源为热源,不会产生二氧化硫、粉尘等有害物质污染环境。 1.3高效、节能 燃气空调能够同时或单独提供空调、制冷、采暖、卫生热水等,能源利用效率高,经济效益和社会效益高。 2 以燃气作为热源的空调系统原理以及能耗分析 2.1燃气锅炉+蒸汽型单(双)效吸收式制冷机 原理如下:

中央空调水泵节能方案

中央空调水泵节能方案 作者admin来源浏览249发布时间08/06/25 中央空调水泵节能方案 1、中央空调运行控制方法分析 中央空调系统设计首先是根据室外气象参数和室内空调设计参数计算冷负荷,按分区结构特点,根据产品样本选择相应的设备,组合成一个系统。但空调系统绝大部分时间是在不满负荷的情况下工作。在不满负荷工作的控制方式不合理,系统能效比会大大降低。现在空调系统在运行调节方式上,风水系统主要是阀门(手动、自动阀门调节),主机利用卸荷方式,而这些方式是牺牲了阻力能耗来适应末端负荷要求,造成运行成本居高不下。 若采用变频控制,能量的传递和运输环节控制为变水量(VWV )和变风量(VAV),使传递和运输耦合并达到最佳温差置换,其动力仅为其它控制系统的30-60% ,而且节能是双效的,因为对制冷主机的需求能耗同时下降。主机采用变频节能控制,保持设计工况下的制冷剂运动的物理量(如温差、压力等)变化,节能较其它调荷方式明显,如约克(YORK )的YT型离心式冷水机组,配置变频机组在部分负荷下能效比可降至冷吨,可见变频控制方式在 空调系统中应用前景十分广阔。 过去在中央空调系统中应用变频技术为什么推广难呢?可能是价格的原因吧?在变频技术、计算机自动化控制技术非常成熟的今天,用此技术与暖通空调专业技术相结合,它并不是一门高价的技术,在小功率空调中其经济性都可承受,在中央空调系统中更不应该成问题:(1)中央空调运行时间更长,节能问题更突出;(2)变频控制在整个系统中所占的造价比例不高;(3)变频控制器的容量越大, 每千瓦功率单价越低。 中央空调系统采用变频器是可行的,其投资回收一般在6 ~ 12个月以变频控制器使用寿命10年计, 其净收益在10倍投资额以上。 2、中央空调调速节能原理制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换,将

基于PLC的中央空调水泵变频调速系统设计论文

基于PLC的中央空调水泵变频调速系统设计 摘要 本文针对中央空调的节能问题,对中央空调水泵变频调速系统进行分析及设计。利用可编程控制器、模拟量扩展模块、变频器、温度传感器等代替传统再热量调节系统,实现中央空调水泵的变频调速。通过对空调出口温度进行检测,变频系统实时调节中央空调水泵转速,达到节能目的。采用变频技术控制中央空调水泵,是当前空调系统节能改造的有效途径。 关键词:中央空调,变频调速技术,可编程控制器PLC,PID

目录 1 绪论 (1) 1.1 中央空调变频调速的意义 (1) 1.2 变频调速技术介绍 (1) 1.3 本文的主要工作 (3) 2 系统原理分析及方案设计 (5) 2.1 中央空调结构原理 (5) 2.2 变频调速系统工作原理 (7) 2.3空调变频控制系统的构架 (8) 2.4总体设计方案的确定 (9) 3 系统硬件设计 (11) 3.1 可编程控制器的选型 (11) 3.1.1 可编程控制器概述 (11) 3.1.2 可编程控制器的选型 (12) 3.2 模拟量I/O模块及传感器选型 (14) 3.2.1 模拟量输入模块选型(A/D) (14) 3.2.2 模拟量输出模块选型(D/A) (17) 3.2.3 温度传感器选型 (18) 3.3 变频器的选型及参数设置 (20) 3.3.1 变频器的选型 (20) 3.3.1 变频器的参数设置 (21) 3.4 总体电路图 (23) 4 系统软件设计 (25) 4.1内存变量分配 (25) 4.2 控制系统程序设计 (27) 4.2.1 主程序设计 (27) 4.2.2 PID控制的设计及实现 (31) 4.2.3 冷却水系统循环控制及PID调节程序 (33) 4.2.4 冷冻水系统循环控制及PID调节程序 (37)

空调系统水泵

中央空调系统水泵选型设计 摘要:所谓水泵选取计算其实就是估算(很多计算公式本身就是估算),估算分细致些考虑内容全面些就是精确计算。包括水泵选型索引,水泵扬程简易估算法,冷冻水泵扬程实用估算方法,水泵扬程设计等。 关键词:水泵选型水泵扬程扬程估算设备阻力冷却水量 -----水泵选型索引----- 所谓水泵选取计算其实就是估算(很多计算公式本身就是估算),估算分细致些考虑内容全面些就是精确计算。 特别补充一句:当设计流量设备额定流量附近时,上面所提到阻力可以套用,更多是往往都大过设备额定流量很多。同样,水管水流速建议计算后,查表取阻力值。 水泵扬程过大问题。设计选取水泵扬程过大,将使富裕扬程换取流量增加,流量增加才使水泵噪音加大。特别,流量增加还使水泵电机负荷加大,电流加大,发热加大,“换过无数次轴承”小事,有很大可能还要烧电机。 另外“水泵出口压力0.22兆帕”能说明什么呢?水泵进出口压差才是问题关键。例如将开式系统水泵放100米高顶上,出口压力是0.22MPa,就这个系统将水泵放上向100米高顶上送,出口压力就是0.32MPa了! -----水泵扬程简易估算法----- 暖通水泵选择:通常选用比转数ns130~150离心式清水泵,水泵流量应为冷水机组额定流量1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O): Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1为冷水机组蒸发器水压降。 △P2为该环中并联各占空调未端装置水压损失最大一台水压降。 L为该最不利环路管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长比值,当最不利环路较长时K 值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6 -----冷冻水泵扬程实用估算方法----- 这里所谈是闭式空调冷水系统阻力组成,这种系统是量常用系统。 1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。 2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路比摩组宜控制150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。 3.空调未端装置阻力:末端装置类型有风机盘管机组,组合式空调器等。它们阻力是设计提出空气进、出空调盘管参数、冷量、水温差等由制造厂盘管配置计算后提供,许多额定工况值产品样本上能查到。此项阻力一般20~50kPa范围内。 4.调节阀阻力:空调房间总是要求控制室温,空调末端装置水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制一种手段。二通阀规格由阀门全开时流通能力与允许压力降来选择。此允许压力降取值大,则阀门控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时压力降占该支路总压力降百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,,二通调节阀允许压力降一般不小于40kPa。 以上所述,可以粗略估计出一幢约100m高高层建筑空调水系统压力损失,也即

暖通空调系统运行能耗的影响因素分析 韩钧

暖通空调系统运行能耗的影响因素分析韩钧 摘要:空调系统的运行能耗主要取决于运行方式和机组调节水平,要加大新技术的投入使用,采用先进的自控工艺和运行策略,实现空调系统运行的动态调节策略,最大限度节约能耗。 关键词:暖通空调系统;运行能耗;影响因素 引言 在建筑过程中应当更加注重空调系统的节能作用,这对其之后的实际运行有着重要意义。在设计过程中应当注重系统在节能方面的表现,并合理地使用节能技术。在选择节能技术时应当确保其适合当前的需求,并且设计中每一个环节都能够被合理地控制。在系统运行中也应当注意操作人员的综合素质,防止由于人为因素而造成的资源的浪费。节能问题的解决可以减少资源的不必要消耗,也可以节省人们在这方面的花费,同时对经济的发展也有着重要意义。 1提升暖通空调节能技术的现实意义 在经济全球化的基础上,我国的社会形态不断完善。由于人们长时间生活在建筑环境内开展办公或生活,建筑环境内的室内温度或空气湿度与人们的健康密切相关,因此对其办公和居住的环境具有严格的要求。在城市化进程中,越来越多的人涌入大城市,城市内的高大建筑物不断增加。受建筑物、汽车、等因素影响,使得人们所生活的环境质量逐渐下降,很大程度上威胁了人们的健康。通过暖通空调的节能技术,可以对室内环境的温度和湿度进行有效的改善和调节,降低室内空气中对人体有害的物质,满足人们的健康需求,可以为用户提供一个舒适、健康的生活与办公环境。但是,暖通空调在使用过程中,为我国的能耗问题带来了巨大压力,能源的使用量不断增加,为可持续发展带来阻碍,同时暖通空调在实际运行的过程中,会消耗大量的能源。所以,相关的研究人员要针对暖通空调的节能问题制定行之有效的解决措施,将节能技术高效地融入暖通空调系统中,在确保人们室内生活环境的同时,还能有效地改善能耗问题。 2暖通空调系统节能方面存在的问题 2.1在设计中缺乏对节能技术的评价标准 关于暖通空调的节能设计有很多,同时技术之间存在着较大的差异,但是都能从不同的方向起到一定的节能作用。随着目前人们对各种设施的节能方面越来越重视,相关技术也在不断地被开发出来,每种技术都存在着自身独有的有点与缺陷,并且以自身的技术特点为基础不断地发展。大量的技术也就是设计方案有了更多的选择,由于每个设计者的眼光都是不同的,所以他们对自身设计中应用的技术进行选择时,也存在着很大差异。每一项技术都会受到许多人的推崇,但是同样也会被许多人所质疑,这样就导致了设计者在选择时存在着一定的困难,很难通过一项技术受到的评价来对其进行判定。这主要是由于目前缺少一套合理的评价标准,从技术的各个方面来对其进行衡量,使设计者无法快速地从众多技术中选择自身需要的节能技术,或者在选择过程中出现错误。如果选择的技术不满足当前的设计需求,在日后的系统使用过程中就很可能出现许多问题与故障,不但起不到良好的节能效果,反而会浪费许多的资源在维持其运行上,并且由于技术不匹配的原因,使运行过程中会有故障频发的现象。 2.2在运行管理方面存在的问题

空调系统水泵的选型

空调系统水泵的选型 第一步:水泵流量的确定 1.冷却水流量:一般按照产品样本提供数值选取,或按照如下公式进行计算,公式中的Q为制冷主机制冷量 L(m3/h)= Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163X(1.15~1.2) 2.冷冻水流量:在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组,可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率,建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。 L(m3/h)= Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163 第二步:水系统水管管径的计算 在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算: D(m)=√L(m3/h)/0.785x3600xV(m/s) 公式中: L----所求管段的水流量(第一步已计算出) V----所求管段允许的水流速 流速的确定:一般,当管径在DN100到DN250之间时,流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时,流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。 目前管径的尺寸规格有:DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、

DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600 注意:一般,选择水泵时,水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如:水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。 第三步:水泵扬程的确定 以水冷螺杆机组为例: 冷冻水泵扬程的组成 1.制冷机组蒸发器水阻力:一般为5~7mH2O;(具体值可参看产品样本) 2.末端设备(空气处理机组、风机盘管等)表冷器或蒸发器水阻力:一般为5~7mH2O;(据体值可参看产品样本) 3.回水过滤器阻力,一般为3~5mH2O; 4.分水器、集水器水阻力:一般一个为3mH2O; 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失:一般为7~10mH2O; 综上所述,冷冻水泵扬程为26~35mH2O,一般为32~36mH2O。 注意:扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定,不可照搬经验值! 冷却水泵扬程的组成 1.制冷机组冷凝器水阻力:一般为5~7mH2O;(具体值可参看产品样本) 2.冷却塔喷头喷水压力:一般为2~3mH2O

中央空调能耗分析办法

文件号:NYG10062911A 拟文单位: 运营管理部 中央空调能耗分析办法 类别:纲领及流程(红) 可阅范围: 运营人员 编制: 审核: 批准: 页数:11 熟读:运营人员 日期: 日期: 日期: 生效日:2011.1.1 默写:无 前提 1机房统一的水、电、主能源、冷热量、卫生热水计量器具;冷却水泵电表、冷温水泵电表,冷却水补水表、排污表。 2单一建筑功能区。 每日能耗分析 1每班由值班运营人员作能耗分析,具体数据填入《运行日志》的“节能笔记”栏 1.1平均气温:取《值班记录表》中数个室外气温的平均值(℃)。 1.2机房系统空调能耗:分为机房系统主能源耗量Qp、输配系统电耗Np(冷温水泵电耗Nhp、冷却水泵电耗Ncp)、机房 系统水耗Wp(冷却水补水量Wc、冷却水排污量Wcw),分别取计量器具的实时数据。 其中,Np=Nhp+Ncp+Nfp式中Nhp-指冷温水泵电耗,取电表的实时数据, Ncp-指冷却水泵电耗,取电表的实时数据, Nfp-指风机电耗(kwh),取电表的实时数据,如未独立计量,则根据风机功率(运行电流)、使用时间及运行方式(台数或频率)计算。 当空调附带卫生热水情形时,应扣除卫生热水能耗: Qp=Qt-Qh式中Qt-指所有运行机组的主能源输入量,取计量器具的实时数据, Qh-指卫生热水主能源耗量,计算方法参照第3条。 Np=Nj-Nh式中Nj-指机房总电耗(kwh),取计量器具的实时数据,机房如有其它大功率用电设备,则相应扣除, Nh-指卫生热水一次泵电耗(kwh),计算方法参照第3条。 1.3机房系统卫生热水能耗:分为卫生热水主能源耗量Qh、卫生热水一次泵电耗Nh。 Qh的计算分两种情形: 第一情形:单独卫生热水,Qh等于输入机组的主能源耗量,取计量器具的实时数据。 第二情形:空调附带卫生热水。 Qh的计算办法: a.依据《值班记录表I》中计量器具的实时数据,分别计算每2小时的卫生热水主能源耗量Qh2, Qh2=(Th2-补水水温)×补水量×1.368+(Th2-Ta2)×保有水量×1.368(kwh) 式中Th2-指本次记录的保有水温(卫生热水罐水温)℃, Ta2-指上次记录的保有水温(卫生热水罐水温)℃, 当Th2-Ta2≤5℃时,Th2-Ta2约等于0, 保有水量=(DN/1000)2×L×0.785+V (m3),其中,DN-指卫生热水主管管径(mm),L-指卫生热水主管长度(m), V-指卫生热水罐容积(m3)。 b.(本班)累计Qh=数个Qh2的累加值 Nh(kwh)取电表的实时数据,如未独立计量,则根据卫生热水泵功率(运行电流)、使用时间及运行方式(台数或频率)计算。 1.4末端及新风电耗:末端电耗Nm(kwh),新风电耗Nx(kwh),一般根据末端及新风设备功率、使用时间及运行方式(档位 或频率)计算。 1.5运行面积与时间统计: 分两种情形: 第一情形:运行面积固定,运行时间变化,统计运行面积S(㎡)、运行时间t(h)。 第二情形:运行面积与时间都变化,统计白班运行面积Sa(㎡)、时间ta(h)或晚班运行面积Sb(㎡)、时间tb(h)。 1.6冷热量:系统提供的冷热量Qq(kwh),取热量表的实时数据。 1.7卫生热水计量Wh(T):取水表的实时数据。 1.8平均负荷: CCA=Qq×1000÷(S×t)或CCA=Qq×1000÷(Sa×ta)或CCA=Qq×1000÷(Sb×tb)(w/㎡) 式中S、Sa、Sb-指运行面积(㎡),t、ta、tb-指对应的运行时间(h),Qq-指系统提供或建筑消耗的冷热量(kwh)。 1.9机组效率:COP=Q q÷Q p 式中Qq-指系统提供或建筑消耗的冷热量(kwh),Qp-指机房系统的主能源耗量(kwh)。 注:多台机组统一计算。 1.10系统效率:EER S=Q q÷(Q p +N p)

中央空调水泵改造节能原理

中央空调水泵改造节能原理 一、水泵的基本知识 水泵的几个参数 1、流量Q 水泵在单位时间内所输送的液体的体积,称体各流量,常用单位米3/小时(m3/h)、米3/秒(m3/s)或开/秒(L/S) 2、扬程H 水泵对单位重量的液体所做的功,即单位重量的液体通过水泵后其能量的增值,法定单位Kpa或Pa,习惯上折算成抽送液柱高度m< 3、轴功率N 原动机传送给泵轴的功率(输入功率)称水泵轴功率。常用单位KW。 4、效率Y] 水泵输出功率与轴功率比值。 水泵的扬程特性(如下图) 扬程特性是一条不规则的下倾曲线,在任一个流量下都有一个相应的(固有的)扬程,即水泵选定了,它的扬程特性也就定了。 设计工况点: 水泵运行时,在某一流量下效率(门)是不同的。其中最局效率点即是设计工况点。选泵时应使水泵在设计工况点(最高效率点)附近工作。 水泵的选型 中央空调系统的主机和系统设备管路确定后,

流量根据主机额定流量来确定,流量确定后也就是管内水的流速确定,就可以根据水的流速计算出系统的阻力。 流速越大,阻力越大,并以此为依据确定水泵的扬程。知道了水泵的流量和扬程就可以选水泵了。 深圳国际商品交易大厦中央空调系统原设三台相同型号的主机。选用一机一泵的形式,即一台主机对应一台冷冻泵,一台冷却泵。 假设三台主机同时开启,三台冷冻泵也同时开启,这时一台主机需要流量212m3/h,三台主机就需要212X3=636 m3/h,这时系统扬程在40米水柱,也就是每台水泵约按流量212,扬程40m来运型。 当二台主机同时开启,二台冷冻泵也同时开启,二台主机需要流量212 x 2=424m3/h,那么二台冷冻泵正常工作时应提供212 X 3=424m3/h,这时系统扬程在30m水柱,也就是每台水泵应按212 m3/h、30m 扬程。 当一台主机开启,即一台冷冻泵开启,主机需要212X 1=212m3/h, 那么,冷冻泵正常工作应按212X 1=212m3/h,这时系统扬程20m, 水大厦的冷冻泵是按设计三台主机,三台冷冻水泵同时开始,即每台水型按Q=212, H=40米送型。

水泵变频运行的特性曲线

水泵变频运行的特性曲线(一) 1 引言 水泵冷油泵采用变频调速可以达到很好的节能效果,这在同行业中已经有很多人写了大量的论文进行论述。但其结果却有很多不尽人意的地方,有很多结论甚至是错误的和无法解释清楚的,本文以简易的图解分析法来进行进一步的解释和分析。 2 水泵罗茨真空泵变频运行分析的误区 2。1 有很多人在水泵变频运行的分析中都习惯引用风机水泵中的比例定律流量比例定律Q1/Q2=n1/n2 扬程比例定律 H1/H2=(n1/n2)2 轴功率比例定律P1/P2=(n1/n2)3 并由此得出结论:水泵的流量与转速成正比,水泵的扬程与转速的平方成正比,水泵的输出功率与转速的3次方成正比。 以上结论确实是由风机和水泵的比例定律中引导出来的,但是却无法解释如下问题: (1) 为什么水泵变频运行时频率在30~35Hz以上时才出水? (2) 为什么水泵在不出水时电流和功率极小,一旦出水时电流和功率会有一 个突跳,然后才随着转速的升高而升高? 2。2 绘制水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线 很多人绘制出水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线如图1所示.

图1水泵的特性曲线 图1中,水泵液下排污泵在工频运行的特性曲线为F1,额定工作点为A,额定流量QA,额定扬程HA,管网理想阻力曲线R1=K1Q与流量Q成正比.采用节流调节时的实际管网阻力曲线R2,工作点为B,流量Q B,扬程HB。采用变频调速且没有节流的特性曲线F2,理想工作点为C,流量Q C,扬程H C;这里QB=Q C。 按图1中所示曲线,要想用调速的方法将流量降到零,必须将变频器的频率也降到零,但这与实际情况是不相符的。实际水泵变频调速时,频率降到30~35Hz 以下时就不出水了,流量已经降到零。 2.3 变频泵与工频泵并联 变频泵与工频泵并联运行时,由于工频泵出口压力大,变频泵出口压力小,因此怀疑变频泵是否会不出水?是否工频泵的水会向变频泵倒灌?

暖通空调系统水泵的使用与选型

暖通空调系统水泵的使用与选型 1、冷水泵: 在冷水环路中,驱动水进行循环流动的装置。我们知道,空调房间内的末端(如风机盘管,空气处理机组等)需要冷水机组提供的冷水,但是冷水由于阻力的限制不会自然流动,这就需要水泵驱动冷水进行循环以达到换热的目的。 2、冷却水泵: 在冷却水环路中驱动水进行循环流动的装置。我们知道,冷却水在进入冷水机组后带走制冷剂一部分热量,而后流向冷却塔将这部分热量释放掉。而冷却水泵就是负责驱动冷却水在机组与冷却塔这个闭合环路中进行循环。外形同冷冻水泵。 3、补水泵: 空调补水所用装置,负责将处理后的软化水打入系统中。外形同上水泵。 常用的水泵有卧式离心泵和立式离心泵,它们都可以用在冷水系统,冷却水系统和补水系统中。对于机房面积大的地方可以用卧式离心泵,对于机房面积较小的地方可以考虑使用立式离心泵。 水泵并联运行情况

水泵并联运行时,流量有所衰减;当并联台数超过3台时,衰减尤为厉害。故建议: 1)选用多台水泵时,要考虑流量的衰减,一般附加5%~10%的余量。 2)水泵并联不宜超过3台,即进行制冷主机选择时也不宜超过3台。 3)大中型工程应分别设置冷、热水循环泵。 一般,冷水泵和冷却水泵的台数应和制冷主机一一对应,并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取,以保证系统可靠的补水。 4、水泵流量的计算: 1)冷水泵/冷却水泵流量计算公式:L=Q×(1.15~1.2)/(5℃×1.163)式中:Q为制冷主机的制冷量,kW;L为冷水/冷却水泵的流量,m3/h。 2)补给水泵的流量:正常补给水量为系统循环水量的1%~2%,但是选择补给水泵时,补给水泵的流量除应满足上述水系统的正常补水量外,还应考虑发生事故时所增加的补给水量,因此,补给水泵的流量通常不小于正常补水量的4倍。补给水箱的有效容积可按1~1.5h的正常补水量考虑。 5、水泵扬程的确定: 1)冷水泵扬程的组成: 制冷机组蒸发器水阻力: 一般为5~7m H2O; 末端设备(空气处理机组、风机盘管等)表冷器或蒸发器水阻力: 一般为5~7m H2O(具体值可参看产品样本); 回水过滤器,二通调节阀等的阻力: 一般为3~5m H2O;

中央空调系统水泵设计

中央空调系统水泵设计 -----水泵选型索引----- 所谓水泵的选取计算其实就是估算(很多计算公式本身就是估算的),估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。 特别补充一句:当设计流量在设备的额定流量附近时,上面所提到的阻力可以套用,更多的是往往都大过设备的额定流量很多。同样,水管的水流速建议计算后,查表取阻力值。 关于水泵扬程过大问题。设计选取的水泵扬程过大,将使得富裕的扬程换取流量的增加,流量增加才使得水泵噪音加大。特别的,流量增加还使得水泵电机负荷加大,电流加大,发热加大,“换过无数次轴承”还是小事,有很大可能还要烧电机的。 另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢?水泵进出口压差才是问题的关键。例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上,出口压力如果是0.22MPa,就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送,出口压力就是0.32MPa了! -----水泵扬程简易估算法----- 暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O): Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1为冷水机组蒸发器的水压降。 △P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。 L为该最不利环路的管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6 -----冷冻水泵扬程实用估算方法----- 这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。

变频泵控制原理

变频水泵的意思:使用变频器控制普通水泵电机,或者水泵电机是变频电机。但无论是哪种电机,必须要加装变频器控制系统,才可以达到省电目的。 【变频供水工作原理】 根据用户要求,先设定给水压力,然后通电运行,压力传感器监测管网压力,并变为电信号反馈至变频器,经过对反馈值和设定值的分析处理,由变频器来控制水泵的运行,最终达到反馈值和设定值的一致。当用水量增加时,系统压力降低,反馈值小于设定值,变频器输出电压和频率升高,水泵转速升高,出水量增加;当用水量减小时,水泵转速降低,减少出水量,使管网压力维持设定压力值。在多台水泵并联运行时,自动完成水泵的加减,实现水泵的自动恒压供水。 变频水泵是用普通电机,变频水泵不用时电机是低速运行,也可以增加气压罐,副泵,让主泵电机不转动。【节能分析】 以80DL50-20X3泵为例 额定参数:扬程H=60m,流量Q=50m3/h,功率N=15KW,电机转速n=1450r/min 实际需要的参数往往要小于额定参数,假如实际需要压力为H1=45米,那么实际消耗功率计算如下: 实际转速:n1= √H1/H ×n=1256转/分 实际电机功率:P1=(n1/n)3×P=9.7KW 如电机不采用变频控制,电机将以额定功率进行运转,其消耗功率为15KW;如电机采用变频控制时,电机功率仅为9.7KW。 其节能为:(15-9.7)/15=35% 由此分析可知,水泵采用变频调速控制,节能效果越明显,而且根据实际需要任意设定供水压力。 【变频水泵控制柜】 1、变频水泵控制柜的结构及原理 变频水泵控制柜系统通过测到的管道压力,经变频器系统内置的PID 调节器运算,调节输出频率,然后实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号(一般可作为管网压力极限信号)可适时通知PLC的进行变频泵切 换。为防止水锤现象的产生,泵的开关将联动其出口阀门。水锤是在突然 停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤 子敲打一样,所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力,有时会很大,从而破坏阀门和水泵。水锤现象解决办法:①采用变频控制,适当的控制降速时间,应当是控制电机停车时间,也就是让电机软停车!②水泵出口加装缓闭止回阀 变频水泵控制柜工作原理如下: 智能变频恒压供水节能控制柜,变频供水节能控制柜假设整个系统由四台水泵,一台变频器,一台PLC的和的PID(PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于

变频调速泵组和减压阀组

变频调速泵组和减压阀组在高层建筑消火栓给水系统中的应用 0 前言 随着国民经济的发展,我国的高层建筑越来越多,装修档次越来越豪华,相应的消防问题越来越突出。工程设计中,建设单位常因为造价及管理等方面的问题,不愿在主体建筑中设置中间水箱,同时高层建筑消火栓系统中的超压问题一直未能得到圆满解决。如何在满足消防功能的前提下,尽可能满足诸方面的要求,已是高层建筑消防给水设计中所面临的实际问题。 在我国目前的高层建筑中,高度在80~100m之间的建筑占有较大比重,对于这类建筑,为了满足顶部最不利点水压的要求,必然会造成建筑下部消火栓的超压,解决这个问题的方式有多种,但通常多采用分区供水方式。分区供水的方式亦有多种,如并联分区、串联分区方式及无水箱消防供水方式,如图1示。 从图1中可看出,并联分区与串联分区方式皆需设置高位水箱和中间水箱,这势必要加大结构荷载,并占用宝贵的建筑主体面积,这样做显然增加了造价。无水箱供水方式虽然取消了水箱,但由于各分区皆分别设置了独立的消防主泵,因而需要的泵房面积较大。由于这三种方式在分区交界处楼层发生火灾时,上下两分区的消防泵均需同时启动,因而要求较高的设备电负荷。所以,有必要就一种既能满足消防要求、又经济合理的消火栓供水方式进行讨。 1 变频调速泵组和减压阀组成的无中间水箱的分区供水方式 随着科学技术的发展,很多新技术、新产品已使各行各业发生了巨大变化。变频调速泵和减压阀就是近年来在供水系统中得到日益广泛应用的一种新技术。变频调速泵组和减压阀组联合使用,就可获得一种较为理想的消火栓给水管网形式。如图2示。

从图2中可以看出,以减压阀为界整个系统分为上下两区。分区高度应满足《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)不大于0.8MPa静压的要求,一般以50m为宜。顶部设有消防水箱,储有10分钟消防水量,水箱设置高度应保证“高规”及“高规修订稿”中所规定的顶层消火栓处7m水柱静压。整个系统运行情况如下:(1)平时由屋顶水箱维持系统静压,由于分区处设有减压阀,可以满足最底层消火栓处静压不大于0.8MPa的要求。 (2)火灾初起消防泵未启动前这段时间,消火栓一经动用,屋顶水箱水就靠重力流入系统上区的消防用水由水箱直接供给。上区下部的消火栓压力仍维持在0.23MPa~0.6MPa之间,但上区上部消火栓却不能满足最低压力0.23MPa。因此,尽管水箱的设置高度满足了“高规”7m静压的要求。但仍宜在顶部数层设置增压措施。下区的消防用水从水箱流出后经过减压阀减压稳压后供给,减压阀的出口压力应使下区顶层消火栓的压力不小于0.23MPa,而使下区底层消火栓压力不大于0.8MPa。 (3)由于系统内高位水箱出水管设置了水流指示器,并且每个消火栓箱均设有自动启动消防泵的按钮,这两种方式都可以使消防泵尽快启动。因而一般消防泵启动时间不超过30秒。消防泵启动后,水通过高压输水环网a b c d 进入分区处。这时,上区可由消防泵直接供水,满足了系统最不利点消火栓用水,同时上区下部水压小于0.8MPa恤。下区消防水由减压阀减压稳压后供给,同样下区顶层消火栓压力不小于0.23MPa,而下区底层消火栓压力不大于0.8MPa,这样整个系统都能维持消防所需的压力及流量. 消防车赶到后,可通过管网上的水泵结合器向系统内并联供水,从而加大了系统的消防能力。 2 该系统的设计要点 2.1 变频调速泵的设计 变频调速泵组是一种能根据实际消防需要自动变压或恒压的变流量供水设备,它采用微机控制,根据火灾发生时供水系统中瞬时变化的流量与其相应的压力两种参数,自动调节水泵的转速和台数,改变水泵出口的压力或流量,以满足消防的需要,从而达到提高供水质量和高效节能的目的。变频调速泵的扬程按下式计算: 式中:为水泵扬程;为消防水池水面与最不利消火栓之高差;h栓为消火栓所需最小出口压力,一般为0.23MPa;从为系统总水头损失。其流量心则根据“高规”表6.2.2确定。 水泵数量一般为二台,一用一备,在流量大于201/s,宜采用三台,在一台流量不够时第二台也投入运行,另有一台备用。 2.2 减压阀的设计

群光广场中央空调冷冻、冷却水泵及风机节能改造方案

深圳市海利科科技开发有限公司SHENZHEN HAILIKE SCIENCE AND TECHNOLOGY EXPLOIFATION CO.,LTD. 群光(百货)广场集中空调/冷冻系统节能 及集中监控改造方案 科技创新以人为本

群光(百货)广场集中空调/冷库系统节能 及集中监控改造方案及预算 首先感谢您在百忙之中阅读我公司的节能改造方案,也感谢您给予我公司这样一次宝贵的机会,希望您能提出宝贵的建议及批评。以下是我公司对此次节能方案的概叙:根据贵公司的招标文件要求,我公司有针对性的做出了节能及集中监控改造方案,使该系统具备以下特点: ·系统配置精良,自动化程度高,便于整个系统的集中管理; ·回路、系统、特殊单元的监控功能;能快速查阅故障、数据更改等监控工作。 ·高速画面数据,OS传送及高速总线连接; ·具备保密功能; ·基于WINDOWS的全中文操作系统,并完全支持从发现故障位置,分析原因到复位为止时的整个过程; ·优化了的视窗32版本综合开序环境,具备画面转换器、文件处理、求助视窗、调试、过程管理器等等功能; 同时,我公司承诺改造后的最低节电率为20%,但依据现场的实际情况来推算改造后节电率在30%以上,以下针对各部分进行综叙: 一、监控中心工作站监控管理系统 采用韩国LS K120系列产品,内置32BIT的RISC高速图芯形片,为同类人机界面中速度最快的一种。可用标准的WINDOWS工具进行配置,使用软键、功能键或触摸控制,简化了

操作,也保证了操作的安全性;并可轻松地连接其他控制系统。即使在光线很差的情况下也有很高的对比显示和极佳的可读性,并支持中文字符集,使用户操作方便。 中央空调节能自动控制系统监控装置改造方案报价(一套)单位:元 二、冷却水泵节能自动控制系统改造方案及预算 集中空调系统冷却水泵共有七台:5台132K W、2台30K W,以及冻库系统冷却水泵共有二台:2台18.5K W。改造分别采用一台变频器拖动七台水泵和一台变频器拖动二台水泵的循环控制方式,采用温差做为控制的标准信号。 节能改造分别采用一台132K W和一台18.5KW的变频器及相应的空气开关、智能控制器、接触器、热继电器、P L C及传感器组成的控制系统,系统改造后能达到节能降耗及无人值守自动控制的目的。 该控制系统由变频回路和工频回路两部分组成: 变频回路:由一台变频器,空气开关,3个交流接触器和自动运行控制回路及信号报警回路组成变频循环运行回路。工频回路:空气开关、交

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