一次泵变流量系统的旁通方法研究

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一次泵变流量的控制方案探讨

一次泵变流量的控制方案探讨【摘要】根据节能的需要以及一次泵变流量系统的特点，说明了一个具体建筑的设计案例，分析了一次泵变流量系统特点，提出了各部件的控制方案。

【关键词】一次泵变流量；冷水机组；控制1 概述随着我国经济水平不断提高，人民对建筑环境的要求也逐步提高，建筑也向大型化，功能多样化发展，这样也就增加了能源消耗。

对于商业建筑，空调采暖能耗是建筑能耗的重要部分，约占整个建筑的35% 以上。

而空调系统年能耗中，冷水机组的能耗约为33%，水泵能耗约为22%，冷却塔能耗约为2%，风机能耗约为43% 。

因此，节约水泵能耗是降低建筑能耗的重要途径。

随着运行管理能力的不断提高，对于各区域（分支）阻力相差不大，且无严格水温要求的民用建筑，采用一次泵变流量的空调水系统，是符合节能目的的方式。

这项技术自90 年代开始应用，目前也多用于各类建筑中，关于系统的特点和分析，本文不再赘述，以下仅根据一个实际的工程，对一次泵变流量系统的控制方案进行探讨。

2 建筑概况本项目位于北京，建筑性质为住宅及配套商业建筑。

总建筑面积为11.5 万平方米，其中商业面积为 2.5 万平方米。

地下 3 层，地上15 层，商业为地下二层至地上三层。

地下三层设集中制冷机房，设置三台制冷量为2285kW（650RT）的离心式制冷机组，作为冷源，冷水机组为可变流量机组，流量变化率不低于每分钟50%。

每台冷水机组冷水侧安装一个电动两通阀，阀门行程不小于60 秒，不大于120 秒。

冷水侧配备3 台冷冻水循环泵，水泵变频。

冷却水侧配备 3 台冷却水循环泵，水泵工频，与冷水机组对应并联运行。

冷却塔配备 3 台，设在首层屋面上，进出口设置电动两通阀，与冷却水泵连锁启闭。

空调冷水采用一次泵变流量系统，冷水机组的供回水温度恒定，蒸发器内的水流量在一定范围内随负荷侧的流量变化而变化，同时调节循环水泵流量，降低系统运行能耗。

冷水循环泵出口通过共用集管后，再分流到各冷水机组。

建筑动力设计中一次泵变流量系统的关键问题探究

建筑动力设计中一次泵变流量系统的关键问题探究【摘要】变流量水系统是在末端设备处（如风机盘管、组合式空调箱等空气处理器）设电动二通阀，阀门的开启度由室内温度控制，对通过末端盘管的水流量进行调节，从而保证室内温度在允许范围内波动，在冷冻机房内通过加设变频器对水泵进行调速来实现输送系统水流量的变化，使冷冻机房冷冻水输出量与末端设备的需求量一致。

由于水泵的功率与水泵转速的三次方成正比，因此，采用水泵变频调速控制的变流量空调水系统理论上具有很大的节能空间。

变流量系统的推广对节约能源，缓解我国电力瓶颈制约具有重要意义。

【关键词】建筑动力；流量调节；建筑节能；可持续发展；变流量技术；变频技术0 引言中央空调水系统首要的目的是为各空调末端提供消除余热或补偿热损耗所需的冷水或热水，然后在满足这个要求的前提下尽可能地节能，即以最少的能耗提供最好的服务。

为达到以上要求，冷水系统经过了大约70年的发展，并且还在继续完善。

在这个发展过程中总是不断的遇到新问题如：系统冷水温差过小、水系统阻力损失过大、水系统管网水力不平衡等问题，诸如此类的问题，使得系统越来越复杂，但这些问题的不断解决最终推动了变流量技术的发展。

1 冷水机组的最小流量在一定的流量变化范围内冷水机组实行变流量运行，对主机性能的影响不大，但对于冷水机组的最小流量可以达到多少，业内的观点分歧还比较大。

有的冷水机组厂商推荐其主机的最小流量可以低于30%，而有的厂商推荐其主机的最小流量不宜低于70%，但主机可以在50%流量时安全运行，当流量低于50%时，主机就会自动停机保护起来。

而暖通界的大多数的设计专家认为最低到50%就可以了。

关键一点，有很多专家出于安全考虑，认为变频的范围越窄，可能对于系统越安全；另一方面，就算主机可以变得那么多，但是真正用到30%到40%可能不一定经济，频率很低的时候水泵的全效率也会很低，并不合理。

2 冷水机组的流量变化率在一次泵变流量的系统中，在主机的运行方面，其流量的运行范围的只是一个重要因素，更考验主机关键的并不是这个因素，考验主机的是流量变化率，即每一分钟主机能够承受的流量变化是多少。

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF)1、控制方式冰机控制负荷测定：蒸发器的流量和温差冷量调节：行状态,,控制蒸发温度,求信号,每,实现无级调节。

±0.3控制,达到制导叶逐渐关小,状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。

或进入再循环运行模式控制。

冰机加减机：加机（4种方式？）：1.冷冻水系统供水温度TS1高于系统设定温度TSS并持续一段时间2.压缩机运行电流百分比（适用于出水温度精度要求高的场合，需要注意机组出力和运行电流不符合的情况）3.计算负载4.如运转中主机已达最大流量，则须加开一台主机(发生机率不高)。

减机：1.依压缩机电流百分比（%RLA(运行机组) %设定∑≥）2.flow*3.水泵控制，温差为辅的空调冷冻水控制。

（应该是压差控制或温差控制？）通过安装在冷冻水管供回水压差传感器测量供回水之间的压差,与设定压差比较,采用PID运算策略,调节冷冻水泵转速满足系统流量:水泵加减台数方案：目前，确定泵组运行台数的一般原则为台数最少原则，即单台泵可以满足使用需求，则不使用多台泵；在多台泵并联的泵组系统中，两台泵可以满足使用需求，则不使用三台泵，以此类推。

传统的加减载模式为当运行中的泵组均升至最大频率时，则将泵的数量加载一台；运行中的泵组均降至（设定）最小频率时，则将泵的数量减载一台。

在加载或减载泵时，加载泵的频率由零开始逐渐增加，其他泵的频率由最大频率逐渐减小，直至所有泵的频率达到最优运行频率为止；减载泵时，剩余泵的频率由最小频率逐渐上升，直至所有泵的频率达到最优运行频率为止。

在实际应用中，即使有的并联泵组运行台数的确定不遵从台数最少原则，也多与其它相关设备开启的台数相关联。

比如中央空调冷冻水系统，开启冷水机组的台数与开启水泵的台数相同，这种由机组数决定水泵数的被动模式不能保证泵组的效率最高，因此不是最优方法。

现有技术中变频泵组台数的确定方法一般效率低，耗能高，无法满足目前节能减排的需求。

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF)1、控制方式冰机控制负荷测定：蒸发器的流量和温差冷量调节：行状态,,控制蒸发温度,求信号,每,实现无级调节。

±0.3控制,达到制导叶逐渐关小,状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。

或进入再循环运行模式控制。

减机：1.依压缩机电流百分比（%RLA(运行机组) %设定∑≥）2.flow*3.水泵控制，温差为辅的空调冷冻水控制。

传统的加减载模式为当运行中的泵组均升至最大频率时，则将泵的数量加载一台；运行中的泵组均降至（设定）最小频率时，则将泵的数量减载一台。

在实际应用中，即使有的并联泵组运行台数的确定不遵从台数最少原则，也多与其它相关设备开启的台数相关联。

现有技术中变频泵组台数的确定方法一般效率低，耗能高，无法满足目前节能减排的需求。

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF)1、控制方式冰机控制负荷测定：蒸发器的流量和温差冷量调节：与活塞机组的介跃调节不一样,行状态,,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,,可精确调节到负荷要求,求出所需的加载/卸载量,信号,每0.3%地增加或减小导叶的开启度,,实现无级调节。

加载时,导叶开启度增大;±0.3℃以内。

见图2。

容量不变。

见表1。

3所示,系统控制和实施控制操作控制,冷水温度不断下降,达到制,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,如果负荷过低,使机组导叶(或导叶已关到最小),则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。

或进入再循环运行模式控制。

减机：1.依压缩机电流百分比（1运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥）2.flow*△T3.系统流量20%，并持续20分钟（可调），冷冻站管从而对制冷单元的启用选择和制冷单元水泵控制水泵控制依据：压差为主（用户侧压差控制，最好是最不利处用户，各回路都是并联，有区别吗），温差为辅的空调冷冻水控制。

（应该是压差控制或温差控制？）通过安装在冷冻水管供回水压差传感器测量供回水之间的压差,与设定压差比较,采用PID 运算策略,调节冷冻水泵转速满足系统流量:水泵加减台数方案：目前，确定泵组运行台数的一般原则为台数最少原则，即单台泵可以满足使用需求，则不使用多台泵；在多台泵并联的泵组系统中，两台泵可以满足使用需求，则不使用三台泵，以此类推。

传统的加减载模式为当运行中的泵组均升至最大频率时，则将泵的数量加载一台；运行中的泵组均降至（设定）最小频率时，则将泵的数量减载一台。

次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF)1、控制方式冰机控制负荷测定：蒸发器的流量和温差冷量调节：与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。

改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。

这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。

模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差)和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。

导叶电机根据4～20mA 的电流输入信号,每%地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。

加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。

高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±℃以内。

见图2。

控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。

见表1。

在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。

图3示出了出水温度控制的循环。

“—→”代表系统控制“—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3所示,系统控制和实施控制操作后而需要的进一步控制形成封闭循环。

控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。

控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。

例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。

当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。

如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小),则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。

或进入再循环运行模式控制。

空调一次泵变流量和定流量的系统探讨

一
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３．次泵变流量系统一蒸发器侧变流量，户侧变流量．一３用如图３示．南于目前冷水机组蒸发器侧可以实现变流量控所
２１００年１２月总３９期６
空调一次泵变流量和定流量的系统探讨
王晓鸥李薇（兆业地产（宁）限公司辽宁沈阳１０１２仁满族自治县市政管理所辽宁本溪１７０）１佳辽有１０４桓１２０中图分类号：９Ｄ文献标￣－Ａ５：文章编号：０７０４（００１－１５０１０ —７５２１）２００ —２
一
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图１一、夏定流量系统原理图文３．泵变流量系统一蒸发器侧定流量，户侧变流量，二次２用二次泵变流量系统是在冷水机组蒸发侧流量恒定前提下，把传统的一次泵分解为两级．图２示。如所次泵用来克服冷水机组蒸发器和一次环路的流动阻力，即自蒸发器出口到旁通管路再到蒸发器入口的阻力：二次泵用来克服从旁通管的蒸发器侧到末端设备再到旁通管的用户侧的水环路阻力。二次泵变流量系统虽然实现了二次侧水泵的减载，比一次泵定流系统节能，是相应的设备初投资，房面积增加，但机同时控制也较复杂，机房操作人员的要求也较高。文讨论分析可以在部分负荷对下时通过一次泵直接变流量来达到更节能，更节省初投资的效果。

关于一次泵变流量系统的几点看法

关于一次泵变流量系统的几点看法作者：裴育任松来源：《新农村》2012年第02期随着世界能源的日益短缺，各国普遍重视节能。

我国更是把电机系统节能列为重中之重。

近年随着高层宾馆、写字楼、高级住宅和大型商场的纷纷建设及投入运行，中央空调系统变得日益普及，同时高额的空调运行费用更是成为开发商、物业管理及业主们日益关注的问题。

空调系统节能设计亦成为政府管理部门、科研部门、开发商、设计单位、管理公司关注的重点，各种节能设计方法和节能产品不断的出现和被应用。

其中一次泵变流量系统尤其被多数业内人士关注，且一直存在争议。

一次泵变流量系统的英文为 Variable-Primary-Flow System（简称VPF）。

其理论被提出的时间并不长。

近些年来随着空调 D D C 控制技术的迅速发展，冷冻机组技术性能的不断提高，一次泵变流量系统技术已逐渐被应用于空调设计实践中，同时在应用中也逐渐暴露了一泵变流量系统的一些问题。

一、一次泵变流量系统一次泵变流量系统中选择可变流量运行的冷水机组，末端冷量由冷冻水量调配，冷水机组生产的冷量由流经蒸发器的水流量和相对固定的温差决定，其系统形式类似于一次泵定流量系统，但增加了一套自控装置，同时定流量水泵变为变流量水泵，按照一定的控制逻辑运行。

二、一次泵变流量水系统的工作原理一次泵变流量系统的工作原理是:当用户侧负荷发身变化时，用户侧的冷冻水流量、供回水温差、阀门开度和供回水管道之间的作用压差都会跟着改变。

自动控制系统根据某个参数的变化控制水泵变频调速，是水泵始终以合理的转速运转，提供系统所需要的扬程和流量。

当用户侧所需流量小于冷热源允许流过的最小流量时，旁通管旁通一部分流量，使冷热源不低于最小流量运行。

如果采用干管压差控制阀，当用户端的负荷变小时，末端各支路上的调节阀将减小开度，使各支路的流量减小;同时阀门开度的减小，会增加支路阻力，从而使供回水干管之间的作用压差增大。

控制系统检测到这个信号后，就会控制水泵减速，减小流量和降低扬程，使循环水流量相应的调整到实际所需要的流量，并使供回水干管之间的压差恢复到设定值。

一次泵变流量系统(中央空调节能系统设计指南二)

方案1为常规一次泵定流量系统，冷水侧7-12℃，冷却水侧32-37℃，其配置如下：
冷水机组：三台800冷吨（2813kW）离心机，效率为0.59 kW/Ton或COP为5.96 冷水泵：四台（三用一备），单台流量为156 l/s，扬程320kPa，功率 75 kW 冷却水泵：四台（三用一备），单台流量为179 l/s，扬程280kPa，功率 75 kW 冷却塔：七台，每台功率为22 kW（采用某厂商CTI认证15365型号）
两个方案中水泵、冷却塔的配置一样，只是方案2的蒸发侧采用由末端压差控制的变流量水泵和相应的机房自控系统。
一次泵定流量与一次泵变流量机房设备年能耗比较
6,992,973 kWh
6,597,340 kWh
Байду номын сангаас
System Analyzer™
VVeerrssiioonn 55..00
冷水机组
冷水机组
可以采用System Analyzer 进行系统全年运行模
The use of variable primary flow pumping (variable flow through chiller evaporators) in chilled water systems is increasing due to its perceived potential to reduce energy consumption and initial cost relative to more conventional pumping arrangements. Neither the conditions under which significant energy savings are realized nor the likely magnitude of savings are well documented.

一次泵变流量系统

一次泵变流量系统的应用探讨１、前言一次泵变流量系统是根据负荷的变化，利用水泵变频调节一次水流量来达到节能的目的。

随着制冷机技术的不断提高以及自控技术的发展,变流量技术的可靠性已经大大提高,同时由于水泵的功率与流量的三次成正比,降低系统的水流量可以大大的降低水泵的能耗,因此一次泵变流量系统具有巨大的节能潜力。

本文将结合已普遍应用的一次泵定流量系统和二次泵系统，对一次泵变流量系统的应用进行探讨。

2、空调水系统形式2.1、一次泵定流量系统一次泵定流量系统如图1(a)所示。

该系统中通常每台机组配有一台水泵，水泵保持定流量运行，水泵与机组联动，当加载一台冷水机组时，其对应的水泵先启动，当减载一台机组时,先关闭机组,然后关闭水泵；系统末端安装电动二通调节阀,中间的旁通管上设有压差旁通阀,用来平衡一次水和二次水的流量。

机组的加减机控制分别是通过控制供水温度和旁通水量来实现的。

当供水温度高于设定温度运行一段时间(通常为10~15min)，就会启动另一台冷水机组,当旁通水量达到单台机组设计流量的110%~120%，并持续运行一段时间(通常10~15min)，系统会减载一台机组。

2.2、二次泵系统二次泵系统如图1(b)所示。

该系统中每台机组同样需要配备一台定速一次泵来维持恒定流量，一次泵与机组联动,系统加减机组的控制原理也与一次泵定流量系统相同；系统末端采用二通调节阀调节流量，二次水根据系统最远端的压差变化变频调节二次泵转速来维持设定的压差值;二次泵系统的旁通管不需要设压差控制器。

2.3、一次泵变流量系统一次泵变流量系统见图1(c)。

该系统采用变频调节，不设定泵速,旁通管上设有压差控制阀。

当系统水量降低到单台冷水机组的最小允许流量时,旁通一部分水量,使冷水机组维持定流量运行。

最小流量由流量计或压差传感器测得。

系统末端仍然安装二通调节阀,水泵的转速由系统最远端压差的变化来控制。

冷水机组和水泵不必一一对应,它们的启停也分别独立控制。

变流量水系统压差旁通控制系统设计

变流量水系统压差旁通控制系统设计1压差旁通控制系统的作用在集中空调水系统总供、回水管之间设电动压差旁通控制系统，当系统的某些支路部分或全部关闭时，通过调节分、集水器旁通水力平衡阀可以对流量进行分流，从而维持分、集水器的压差不变;避免这些支路的改变对其他支路流量产生影响，有利于空调系统运行的稳定性;保证流过冷水机组的流量满足额定流量要求，保障冷水机组的安全、高效运行;实现对主机-水泵运行台数的控制，以大幅度减少能源消耗;使系统能根据冷负荷的变化自动调节进入负荷侧的水流量，达到供给和需求总流量的瞬时一致性。

2电动压差旁通控制系统组成、作用原理和安装部位该系统由调节阀、电动执行器、压差控制器、变压器组成，详见图1。

风机盘管电动双位两通阀的开、闭和空调箱比例调节两通阀开度，分、集水器之间的压差变化通过波纹管传给压差控制器，压差控制器通过不同触点的接通控制电动执行器同步电动机的正转或反转，从而通过阀杆控制调节阀的开度，将负荷侧多余流量旁通回冷源侧。

调节阀全开启时，应关闭1台主机及对应的水泵;调节阀全关闭时，应再开启1台水泵及对应的主机。

调节阀稳定在某一开度时，则说明现有制冷机供冷量不小于负荷侧需冷量，多余的流量旁通回冷源侧。

一次泵系统冷水机组的台数控制方法有4种:压差旁通控制法、恒定供回水压差的流量旁通控制法、回水温度控制法、恒定用户处直通调节阀前后压差旁通控制法。

其中，以压差旁通控制法采用限位开关开、停水泵-主机最为简单可靠。

压差旁通控制法工作原理：低负荷时启动1台冷水机组，其相应的水泵联锁提前开启，调节阀在某一调节位置。

负荷增加时，调节阀趋向全关的位置，这时限位开关闭合，自动启动第2台水泵和相应的冷水机组；负荷继续增加，则进一步启动第3台冷水机组。

当负荷减小时，调节阀趋向全开的位置，这时限位开关打开，自动关闭第3台冷水机组和相应的水泵；负荷继续减小，则进一步关闭第2台冷水机组。

调节阀的流量为1台冷水机组的流量，其限位开关用于指示10%~90%的开度。

一次泵冷水变流量系统的控制策略1

一次泵冷水变流量系统的控制策略一次泵冷水变流量系统的控制策略：一次泵冷水变流量系统控制包括根据设定温度对末端盘管水侧流量调节、根据冷水机组最小允许流量对旁通阀进行流量调节、根据最不利环路末端供水压力的设定值对一次泵进行工作水泵台数和流量调节、根据系统需要制冷量确定所需冷水机组的运行台数以及相关冷却水泵和冷却塔的控制。

一次泵变流量系统的旁通管与传统意义的旁通管的作用不同，前者是为了保证冷水机组蒸发器水流量高于最小允许流量以上运行，旁通阀是常闭的，当流量计检测到冷水机组蒸发器水流量低于最小允许流量时才打开，旁通阀的开启速度要慢，否则会影响一冷泵流量的控制。

一次泵是通过检测最不利环路末端供水压力来确定水泵运行台数及流量调节，当多台水泵并联运行时，最好所有水泵均采用变速调节，全变速运行效率要比混合运行效率高且控制简单。

水泵流量调节速度不宜过快，否则会影响冷水机组的出温度的稳定及末端调节阀的稳定性。

最佳的流量调节速率需在现场调试中确定，可以按每分钟10%的调节速率作为初始值进行系统调试[1]。

当系统供回水温差未达到设计值时，往往会出现冷水机组蒸发器水流量已达到额定值，但其制冷量却还未达到满负荷，这时可不按一机对一泵运行，而是再开启一台冷水泵，可使制冷机组制冷量继续增加，甚至超过额定制冷量，解决“小温差，大流量”问题，避免要再开启一台冷水机组和相应的冷却泵及冷却塔才能满足供冷需求、造成能量浪费的问题。

但冷水机组在过流量运行时，要注意蒸发器水流量不要超过最大允许流量。

根据系统冷水供水流量及供回水温差来计算系统所需冷量，然后与正在运行的冷水机组的额定制冷量（在实际控制中，可根据冷水机组的性能、冷水出水温度及冷却水进水温度确定冷水机组实际可能的最大制冷量）进行比较，同时考虑冷水出水温度是否超过设定值，来确定冷水机组的加载或停机。

当确定需要加载冷水机组时，为了避免加载时由于水流波动造成保护性停机，须先将正在运行机组的制冷量降到额定制冷量的50%，调整旁通阀流量设定值，然后开启一台冷水泵，逐渐（约2~3分钟）打开加载冷水机组的隔离阀，待隔离阀全开时，开启加载冷水机组，解除制冷量限定。

一次泵变流量系统研究

DDC/PLC
5.6°C 75 m3/h
6°C
Min Evap Flow Rate SP
6°C 450 m3/h
一次变流量机组加减载控制
• T（Evap. outlet） T(T system water （） supply ) 机组开机及其加减载条件水温判断，有上位机机组开机及其加减载条件水温判断，（群控）设置。群控）设置。 • RC/RLA（Load）（）根据电流比值判断机组是否满载，根据电流比值判断机组是否满载，并且需要开另
• 安装控制阀 • 设计为最大单台冷冻机的最小允许流量蒸发器的流量和温差流量计或压差传感器
负荷测定流量测定
蒸发器的温差温度传感器或流量计
一次变流量系统的挑战
• 机组蒸发器有最小和最大流量限制。机组蒸发器有最小和最大流量限制。 • 机组允许水流量变化率。机组允许水流量变化率。 • 旁通流量测量必须准确。旁通流量测量必须准确。 • 变流量变流量COP略有降低。略有降低。略有降低
7
二次泵和一次变流量系统技术比较
二次泵系统 1 机1泵一次泵变流量系统一次泵无, 因此: • 减小冷冻机房 • 减少管道、管线等
二次（输送）泵
• 由末端阻力降选泵（盘管、控制阀、管道等）
• 由末端阻力降选泵（盘管、控制阀、管道等） • 由系统压差传感器进行控制
旁通管
• 没有阀门等阻碍物 • 设计为最大单台冷冻机流量
经济性比较（二）
一次泵变流量与二次泵的比较：
与二次泵系统相比，一次泵变流量系统有更明显的经济优势，与二次泵系统相比，一次泵变流量系统有更明显的经济优势，大致可概括为：大致可概括为： 1 节省一套定流量泵；节省一套定流量泵； 2 减少机房面积：减少机房面积： 3 节省了水泵相关的管道接管和管线。节省了水泵相关的管道接管和管线。 4节省运行费用：节省约8%。节省运行费用：节省约。节省运行费用

一次泵变流量系统旁通控制模拟分析

文章编号：1671-6612（2018）05-464-06一次泵变流量系统旁通控制模拟分析刘庆东1徐新华1车轮飞2刘俊2（1.华中科技大学建筑环境与能源应用工程系武汉430074；2.中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063）【摘要】分析了一次泵变流量空调系统旁通控制的方法及特点，并根据某项目空调水系统实际布置与配置，搭建模拟平台，进行水系统管网模拟。

模拟分析了在变流量系统中水泵采用压差变频控制时，压差旁通控制和最小流量旁通控制的控制效果。

结果表明，在采用压差旁通控制时，需要设置水泵变频运行的最低频率，但是实际工程运行工况多变，固定的最低运行频率难以满足多工况情况下制冷机最低限流量需求，控制程序设计也复杂。

最小流量旁通控制直接以系统流量作为控制参数进行旁通阀门的开启调节控制，简单、方便。

采用水泵压差变频控制+压差旁通控制与水泵压差变频控制+最小流量旁通控制的能耗基本一样。

建议在一次泵变流量系统中设置流量传感器直接采用最小流量旁通控制。

【关键词】一次泵变流量系统；水泵变频控制；最小流量旁通控制；压差旁通控制中图分类号TU83文献标识码ASimulation and Analysis of Bypass Control in Primary-pumping Variable Water SystemLiu Qindong1Xu Xinhua1Che Lunfei2Liu Jun2(1.School of Environment Science&Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,430074;2China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd,Wuhan,430063)【Abstract】This paper analyzes the method and characteristics of bypass control of primary-pumping variable water system. The simulation platform of a real primary-pumping variable water system was developed according to its actual arrangement and configuration.The characteristics of the variable water system pipe network were simulated with pressure differential bypass control and minimum flow bypass control.The results show that a minimum frequency of the pump needs to be set when using pressure differential bypass control.However,the actual operation conditions vary significantly,and it is very difficult to set a fixed minimum operation frequency for meeting the minimum flow requirement of chiller evaporator under multiple conditions.In addition,the control design is also complicated.Minimum flow bypass control uses directly the measured system flow to control the bypass valve automatically.This control is simple,convenient.The energy consumptions by using pump frequency control+ pressure differential bypass control and using pump frequency control+minimum flow bypass control are almost the same.We suggest to use the minimum flow bypass control in primary-pumping variable flow system.【Keywords】Primary-pumping variable water system;Pump frequency control;Minimum flow bypass control;Pressure differential bypass control基金项目：国家自然科学基金（51678263）作者简介：刘庆东（1993-），男，在读硕士研究生，E-mail：liuqingdong@通讯作者：徐新华（1972-），男，教授，E-mail：bexhxu@收稿日期：2017-11-23第32卷第5期刘庆东，等：一次泵变流量系统旁通控制模拟分析·465·0引言随着世界能源形势越发严峻，建筑能耗不断增加，中央空调系统的节能改造工作日趋重要。

刍议一次泵变流量系统的设计

刍议一次泵变流量系统的设计发表时间：2012-07-27T09:46:18.437Z 来源：《时代报告》2012年6月（上）供稿作者：朱玉涛[导读] 随着设计水平及机械加工水平的进步，冷水机组的效率越来越高。

朱玉涛信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司华东分院. 江苏省无锡市214071 中图分类号：TU8文献标识码：A摘要：随着设计水平及机械加工水平的进步，冷水机组的效率越来越高。

这使得冷水机房的能耗结构发生了较大的变化。

水泵的能耗比例已经成为一个比较重要部分，所以如何在水泵的节能措施上取得取得进展已成为一项重要课题。

本文主要根据笔者多年的工作经验及知识积累介绍了空调冷水一次泵变流量系统的工作原理、组成、优点以及其适用性。

关键词：一次泵；冷冻水；变流量；组成；优点；适用性引言随着科学技术的发展，空调在如今的社会中，越来越多的得到了应用，但也因为空调的普遍使用，使其产生的能耗占据了生活的大部分。

工程实践表明,导致集中空调系统电耗高的主要原因是目前我国大型建筑空调冷水系统多为定流量系统,系统运行中普遍存在着“大流量,小温差”的问题,因此造成冷水循环泵扬程过大、电耗过高。

一、空调冷水一次泵变流量系统的原理及组成（１）一次泵变流量系统的原理空调冷水一次泵变流量系统其原理主要有两点：其一是在负荷侧通过调节电动两通调节阀的开度改变流经末端设备的冷水流量,以适应末端用户空调负荷的变化；其二是在冷源侧采用可变流量的冷水机组和变频调速冷水泵,使蒸发器侧流量随负荷侧流量的变化而改变,从而最大限度地降低冷水循环泵的能耗。

同时,要确保通过冷水机组蒸发器的水流量在安全流量范围内变化,维持冷水机组的蒸发温度和蒸发压力相对稳定,保证冷水机组能效比相对变化不大。

（２）一次泵变流量系统的组成空调冷水一次泵变流量系统的典型配置如图1。

在冷源侧配置变频泵,每台冷水机组的进(出)水管上设置慢开慢关型隔断阀,冷水泵与冷水１冷水机组２变频调速冷水泵３电动隔断阀４旁通控制阀５电动两通调节阀６末端空气处理装置７止回阀机组不必一一对应设置,且二者启停应分开控制；在空调冷水供回水总管之间设置旁通管,旁通管上设置旁通控制阀(电动调节阀),当负荷侧冷水量小于单台冷水机组许可的最小流量时,旁通管上的电动调节阀打开,使流经冷水机组蒸发器的最小流量为负荷侧冷水量与旁通管流量之和,最小流量由流量计或压差传感器测得。

一次泵变流量系统研究现状综述

一次泵变流量系统研究现状综述【摘要】本文对一次泵变流量系统进行了综述，包括其基本原理、应用领域、研究方法、发展趋势、优势与劣势等方面的内容。

通过对该系统的分析，可以发现其在工业领域具有广泛的应用前景，并且在能源节约和环保方面有着重要作用。

未来发展方向包括提高系统的智能化程度、降低成本和提高系统的稳定性。

而重点研究方向则需要注重系统的优化设计和性能提升。

为了实现系统的创新，需要不断探索新的技术和方法，推动一次泵变流量系统向更高水平发展。

【关键词】一次泵变流量系统、研究现状、基本原理、应用领域、研究方法、发展趋势、优势、劣势、未来发展方向、重点研究方向、创新思路。

1. 引言1.1 一次泵变流量系统研究现状综述一次泵变流量系统是一种能够根据需要自动调节流量的系统，能够显著提高系统的效率和节能性能。

目前，在工业生产、农业灌溉、城市供水等领域得到广泛应用。

随着科技的不断发展，一次泵变流量系统的研究也在不断深入。

目前，关于一次泵变流量系统的研究主要集中在以下方面：一是系统的基本原理研究，包括系统的结构设计、工作原理和控制方法等；二是系统在各个领域的应用研究，包括在工业生产中的应用、农业灌溉中的应用等；三是系统的研究方法，包括数值模拟、实验验证等方法；四是系统的发展趋势，包括智能化、自适应等方向；五是系统的优势与劣势，包括节能、稳定性等方面。

一次泵变流量系统的研究现状较为丰富，但仍存在许多问题有待解决。

未来，可以从提高系统的智能化水平、优化控制方法、降低成本等方面进行研究，以进一步推动一次泵变流量系统的发展。

2. 正文2.1 一次泵变流量系统的基本原理一次泵变流量系统的基本原理是指通过对泵的转速或出口阀门的开度进行调节，来实现泵的流量输出的调节。

在一次泵变流量系统中，通常会采用变频器或调速器来控制泵的转速，或者采用调节阀门的开度来实现流量的调节。

通过改变泵的转速或阀门的开度，可以改变泵的输出流量，从而实现系统中流体的输送和控制。

研析一次泵旁通的方法

研析一次泵旁通的方法1是"流量与流量"还是"流量与温差"间不同步变化众所周知，载冷剂的作用是将冷源侧产生的冷量输送（皮带运输机的撒料的处理）到用户侧。

在一次泵变流量系统中冷源侧的流量Qj是用户侧流量Qm与旁通流量Qp之和，即Q j=Qm Qp.当Qp=0时，Qj=Qm描述了两侧间流量同步变化的关系。

在论述用户侧与冷源侧流量关系时提出了"通过深入研究冷水机组和末端设备的换热特性发现，冷源侧与用户侧流量同步变化的观点并不成立"的论点，而在正文中讨论的却是温差与流量不同步变化所带来的问题。

两者分属不同的物理概念，如果坚持两侧流量不同步变化的观点，那么就要解释因此产生的载冷剂流量偏差到哪里去了2管网特性的变化是事物的本质目前业内对一次泵变流量系统的研究大多局限于系统冷水流量的变化。

尽管流量的减少使得管道压力损失成2次幂比例减少，但是其流体流动的运行动能来自循环水泵，而水泵工作点是水泵特性与管网特性方程组的解。

方程H=SQ2是描述闭式冷水系统管网特性的数学模型，式中，H为扬程；Q为流量；S为管网阻抗系数。

部分负荷工况下，末端温控调节阀的主动性调节将造成管网阻抗系数S的变化，系统水泵工作点由设计工况下的A点（对应参数为QA和HA）沿水泵特性曲线向左上方移动到B点（对应参数为QB和HB），呈现出流量减少且扬程升高的表象。

早期冷机制造商从安全运行角度出发，主观强调冷源侧恒流量供水运行的定势思维，但由于系统中用户侧温控阀的调节属性，使得系统流量会在一定范围内变化，当QP=0时，系统流量始终保持Qj=Qm的动态平衡关系。

管网阻抗系数S的变化是"因"，流量Q和扬程H的变化是"果"，这是事物的本质。

3旁通管阀由于旁通水量不仅没有输送冷量还额外消耗了水泵功耗，同时混水低温效应降低了蒸发器进水温度，造成蒸发温度和压力的降低，导致冷水机组COP降低，故应在确保冷水机组安全运行的前提下尽可能地减少旁通水量。

变流量一次冷水泵与旁通电动阀的控制及选择

变流量一次冷水泵与旁通电动阀的控制及选择吴敏;杨浩【摘要】运用流体力学、流体机械、自动调节理论分析了冷冻站变流量一次冷水泵及供回水旁通电动调节阀的运行情况,提出了变流量时一次冷水泵电动机工作频率及冷冻供回水旁通电动调节阀开度控制可由压差偏差信号按线性分段函数分程调节,并给出了电动机工作频率与冷冻供回水旁通电动调节阀开度的增量PID控制模型.指出水流差压传感器设在末端管路有利于变流量一次冷水泵节能.分析了一次冷水泵及旁通电动调节阀选型时应注意事项,并给出了一次冷水泵变流量时旁通电动调节阀口径计算公式.【期刊名称】《四川建筑》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】5页(P201-204,207)【关键词】变流量一次冷水泵;旁通电动调节阀;分程调节;压差控制【作者】吴敏;杨浩【作者单位】重庆太和空调自控有限公司,重庆400025;红塔烟草(集团)有限责任公司,云南玉溪623100【正文语种】中文【中图分类】TU831.4大型冷冻站一般有多台一次冷水泵，通常由冷冻水供回水主管上的压差实际测量值与设定值的偏差信号来同步调节所有一次冷水泵电动机的工作频率，使冷冻水供回水处于变流量工况下运行，以达到节能的目的。

1 多台一次冷水泵变频调节过程加泵：首先启动一台相对运行时间最少的一次冷水泵，按该泵电动机工作频率的频率下限运行，若旁通压差测量值小于设定值时，依次启动每一台运行时间相对较少的一次冷水泵，使冷冻水流量逐渐增加；当所有一次冷水泵同时工作在电动机工作频率的频率下限而旁通压差测量值仍小于设定值时，则同步增加所有一次冷水泵电动机的工作频率，直到额定频率为止。

减泵：当旁通压差测量值大于设定值时，同步减小所有一次冷水泵电动机的工作频率，使冷冻水流量降低；当所有一次冷水泵频率降到频率下限而旁通压差测量值仍大于设定值时，则依次停止每台运行时间相对较长的泵，若最后一台一次冷水泵运行频率降到频率下限而旁通压差测量值仍大于设定值时，此泵仍然保持频率下限运行，由旁通压差测量值与设定值的偏差信号控制旁通电动调节阀的开度，以保证冷水机组蒸发器最小冷水流量不低于额定冷水流量的50 %。