一次泵变流量系统
一次泵变流量系统.
75% System Load
Secondary Pumps 2250 GPM @ 44.0 °F
53.0 °F 44.0 °F 44.0 °F Typical Coil 44.0 °F 750 GPM @ 44.0 °F 56.0 °F 3000 GPM @ 53.0 °F 2250 GPM @ 56.0 °F
负荷控制
旁通管
控制要求
机组及分布系 统（水系统） 流量需求独立. 流量需求和机组负 荷对应 通过调节阀旁 平衡一次和二次水 通机组最小水 路 流量 复杂 简单
设计负荷下的一次/二次泵系统
56.0 °F 44.0 °F
500 ton chillers 1000 GPM Each 56.0-44.0°F
Secondary Pumps 56.0 °F 44.0 °F 44.0 °F 56.0 °F 44.0 °F No flow 56.0 °F Typical Coil 3000 GPM @ 44.0 °F
Primary Pumps 1000 GPM Each
3000 GPM @ 56.0 °F
部分负荷下的一次/二次泵系统
53.0 °F
Primary Pumps 1000 GPM Each
一次/二次泵系统: Low Δ T
OFF 50% System Load
Secondary Pumps 1500 GPM @ 44.0 °F 53.0 °F 44.0 °F 44.0 °F Typical Coil 44.0 °F 500 GPM @ 44.0 °F 56.0 °F 2000 GPM @ 53.0 °F 1500 GPM @ 56.0 °F
500 ton chillers 1000 GPM Each 56.0-44.0°F
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。
一次泵变流量系统的原理和工作过程
《认识立体图形》案例分析【教学片断】：一、导入：同学们，我们每个小组的小朋友面前都有一个袋子，这个袋子里装着你们组小朋友带来的各种形状，大大小小的盒子。
二、仔细观察，分一分：1、这些物品中，有形状相同的吗？请每组的同学把你们组形状相同的物品放在一起，比一比，哪个组的同学分得又快又好。
2、小组同学分物品，师巡视。
3、说一说，你们为什么把这几样物品放在一起（先小组讨论，再派代表汇报，小组讨论结果，引导学生用自己的语言描述这四种图形的特征）。
4、根据学生的分法归纳：球是圆溜溜的，能滚来滚去的物体，请同学们摸一摸，滚一滚（板书：球）像圆铅笔，茶叶罐，直直的圆圆的，两边是圆圆的平平的，不管它是长的还是短的，不管是粗的还是细的都叫圆柱（板书：圆柱）像牙膏盒这样长长方方的物体，叫它长方体（板书：长方体）四四方方的物体，我们叫它正方体（板书：正方体）提问：长方体和正方体有什么不同的地方？三、初步理解物体的本质特征:1、出示几样实物和模型，请学生很快说出它的名称。
说出图形名称，请学生找出相应的模型（在学具中找）。
2、请学生拿出学具摸一摸，推一推，滚一滚，说出操作时的感受。
3、搭一搭：用学具搭一个自己喜欢的造型，先想想搭什么然后再看看哪些物品可做建筑材料哪些搭起来方便，哪些不方便，为什么？4、举例说说在生活中有没有这样的物体？【反思】：我在上这节课时打破了传统的教学方式，敢于开放课堂，利用一年级小学生好奇、好动、好学的特点，为学生提供充足的学习时间和空间，充分放手让学生观察实践，合作交流，主动探究来理解知识，运用知识。
在课堂中，我在学习形式上采用了小组合作学习”，以小组合作探究贯穿整节课，在学习内容上，尽量体现了数学与现实生活的联系，让学生觉得数学就在自己身边，利用数学本身的魅力去吸引学生。
为此，我认为在这节课中，有这样两方面做得比较出色：一、重视小组合作，发挥学生的主体作用。
在课一开始，我就以四人小组为单位，一起探究，让学生数一数一共有几样物体？有没有形状相同的？并把形状相同的放在一起？想一想为什么这样分？……这些都在四人小组的共同探讨、交流下完成的，小组交流的学习形式为学生创设了主动参与学习活动的情境，有效的调动了每一位学生积极活动的热情，使学生能自觉地参与到学习过程中去，体现了学生是数学学习的主人”这一基本理念。
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。
一次泵变流量水系统模拟和存在问题分析
一次泵变流量水系统模拟和存在问题分析提纲：1.泵变流量水系统模拟的原理和方法2.存在问题的分析和解决方法3.影响泵变流量水系统效率的因素4.常见的泵变流量水系统故障及处理方法5.未来泵变流量水系统设计的趋势1.泵变流量水系统模拟的原理和方法泵变流量水系统是一种以电脑控制的方式调整水泵运行的水系统。
它的原理是通过对变频器的控制，达到控制水泵的流量和压力的目的。
泵变流量水系统的模拟通常使用计算机仿真软件来进行。
在模拟过程中，需要对系统的元器件进行建模，并设置泵运行的条件和工作情况。
通过对模拟结果的观察和分析，可以得到泵变流量水系统的性能、优点和缺点等关键信息。
2.存在问题的分析和解决方法泵变流量水系统存在以下问题：（1）压力波动大，影响水质和水压稳定性。
（2）温度变化会对系统的运行稳定性造成影响。
（3）水泵的噪声和振动都较大，需要通过合理设计和处理。
针对这些问题，可以通过以下方法进行解决：（1）采用合适的泵变流量水系统设计并设定泵的最佳工作条件。
（2）选择高质量的泵和管道，以减少噪声和振动。
（3）对泵房进行适当的隔音处理，也可采用柔性连接器或减震器等辅助装置，减少泵的振动和噪声。
3.影响泵变流量水系统效率的因素泵变流量水系统效率的因素有以下几个方面：（1）管道直径和管道布局的合理性：管道分支、弯头等不合理的管道设置会降低泵系统的效率。
（2）泵的类型和性能：不同类型的泵的工作效率、流量和压力不同。
（3）系统的水位和水压：水位过高、压力过大都会影响泵的效率。
（4）水泵的驱动方式：不同的驱动方式会影响泵的效率和运行稳定性。
（5）电压和电流稳定性：电压和电流稳定对保持泵的稳定性和效率至关重要。
4.常见的泵变流量水系统故障及处理方法泵变流量水系统常见故障有以下几种：（1）系统压力过高或过低：泵运行不稳定，可能是泵的进出口管道有堵塞或者泵不适宜运行条件不适当等因素造成，需要清洗管道或进行更换操作。
（2）泵封漏玻璃纤维及胶垫密封：泵封漏玻璃纤维及胶垫密封故障比较常见，可通过更换封装件解决。
分析一次泵变流量系统特点及各部件控制方案
分析一次泵变流量系统特点及各部件控制方案引言对于城市轨道交通地下车站，空调能耗是建筑能耗的重要部分。
要减少空调能耗，不仅需要提高空调设备本身的效率，而且还要优化空调系统的设计。
地下车站冷水机组通常是以满足车站使用要求的最大冷负荷来进行选型设计的，但在实际应用中，冷热负荷是随时间、气候、环境等因素变化的，通常冷水机组超过90%运行时间处于非满载额定状态，水系统节能潜力巨大。
1、空调水系统方案地下站冷水系统一般包括冷水机组、冷却塔、冷水循环泵及冷却水循环泵等耗能设备。
在负荷侧变流量的前提下，通常采用以下两种空调水系统方式：1）一次泵定流量系统：冷源侧定流量，负荷侧变流量，无变频泵；2）一次泵变流量系统：冷源侧变流量，负荷侧变流量，冷源侧变流量，冷源侧与负荷侧采用同一个变频泵。
2、一次泵变流量系统设计一般标准地下车站采用一次泵变流量系统时，选用2台变流量冷水机组，作为车站大、小系统冷源。
对于一次泵变流量系统，冷水机组的供回水温度基本恒定，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。
冷水在分集水器之间设置旁通管，及由压差控制的旁通阀，当负荷侧流量低于单台冷水机组流量时，可以旁通部分水量，保证通过蒸发器的流量达到单台冷机最小流量要求。
冷冻水循环泵并联连接，变频运行。
空调系统的末端设备采用两管制。
经分集水器，提供车站两端大、小系统冷冻水供应。
空调机组设动态平衡电动两通调节阀，风机盘管均设电动两通阀。
3、自动控制方案相对于一次泵定流量系统，一次泵变流量系统需要更复杂的控制要求，同时对运行管理也提出了更高的标准。
因此，需要详细的设计自动控制方案，并由运行人员按照这个方案进行管理，同时配合高水平的监测和控制系统，才能达到一次泵变流量系统的节能效果，发挥系统优势。
1）冷水机组的启停控制系统采集系统中各相关参数，包括冷水供水温度、冷水回水温度、制冷机组运行电流及冷媒参数，计算出全部车站空调实际所需要的供冷量，从而确定冷水机组运行工况，达到最佳节能的目的。
一次泵变流量系统原理
一次泵变流量系统原理
一次泵变流量系统的原理主要是通过调节末端设备上的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。
在冷源侧，采用可变流量的冷水机组和变频冷冻水泵，使蒸发器侧流量随负荷侧流量的变化而变化，从而最大限度地降低冷水泵的能耗。
此外，当系统负荷减小，水泵流量减小接近蒸发器最低限流量时，通常需要设置旁通，打开旁通阀减小系统阻力，让部分流量直接流经旁通管而进入蒸发器，保证蒸发器的流量不小于最低流量要求。
该系统的优点在于能够最大限度地降低冷水泵的能耗，适应末端用户的负荷变化，提高系统运行的稳定性和节能性。
一次泵变流量
2.3.3、由于冷冻机针对其蒸发器水流量变化速率有一定要求，相应地冷冻水泵对此也有具体限定，要求实现稳定变化，一般来讲，VPF系统水流量变化速率设定为每分钟流量改变不超过10%，由此类推，变频器工作将与此保持同步。
2.3.4、冷冻水泵的变频控制是VPF系统一重要环节，其控制原理可简述为：以供回水总管末端最不利的压差设定值作为控制目标，以该处的压差测量值作为过程检测变量，以变频调速水泵作为控制系统的执行机构，对冷冻水供水进行PID调节控制，控制目标是使过程检测变量趋近于设定值。
在目前实际运用中，针对泵机组合形式，冷冻水泵启停数量的控制可根据用户侧水流量实际需求同时结合单台水泵设计流量值确定,与前面的水泵控制手法比，水泵的保养和节能状况略为逊色，但回避了技术支持及前期增加投入的问题，作为一折衷的方法因较为实用而为人们所采纳。
2.2、冷冻水泵的选择
根据设备设计安装位置、空间及承压，结合设计流量及扬程，决定选用何种类型水泵及其所配机械密封，选泵时，水泵设计工作点尽可能在高效区偏右一点区域，以实现水泵保持在高效区变频运行，此点与常规选泵有异，传统选泵往往将水泵设定工作点确定于高效区偏左一点区域。
事实远非如此，VPF系统的设计复杂性相当大，笔者认为设计首先面对的是如何保护冷冻机组，即要维持蒸发器最低流量以及水流量变化的速率控制问题，其次是如何保证整个VPF系统运行的经济性及可靠性等。客观地看，VPF系统最大的缺点在于其控制的复杂性，设计人员应结合工程特性，因地制宜，妥善解决控制问题，确保该技术在良好的工作环境中健康发展。
1.1、五年前冷水机组蒸发器管内速度一般为3英尺/秒~11英尺/秒，目前冷冻机制造厂商经过试验证明，冷水机组可以通过改变换热管管型和换热管回程数实现蒸发器内水流速度低至1.5英尺/秒，这对VPF系统设计无疑是个好消息，我们可以在不增加旁通流量的同时大大扩展了冷冻机组的有效操作能力。
一次泵变流量系统
随着设计水平及机械加工水平的进步，冷水机组的效率愈来愈。
这使得冷水机房的能耗结构发生了较大的转变。
水泵的能耗比例已经成为一个比较重要部份，所以如安在水泵的节能办法上去的取得进展已成为一项重要课题。
通常来讲，空调系统是依照满负荷设计的，当负荷转变时，虽然冷水机组能够按照负荷调节相应的冷量输出，可是常规冷水系统在在冷水机组的蒸发器侧的流量配置是固定的，定流量的冷冻水泵能耗没有跟从主机的部份负荷运行而转变水量。
也没随着冷水机组减载。
最近几年来在电子及自控技术的辅助下，冷水机组的制造技术取得有效提高，尤其是机组对负荷转变的响应时刻大大缩短。
先进的冷水机组能够在极大的范围内变流量运行；同时，与通过供水温度来控制机组负荷一样，变蒸发侧水流量控制机组负荷运行，一样能够保证出水温度在允许的误差范围内正常运行。
因此，当负荷转变时，能够使冷水机组的蒸发器侧流量随用户的需求而转变，从而节约蒸发器侧水泵的能耗，同时可利用流量保护办法使机组在流量允许的范围内运行。
在管路系统固定不变的前提下，变频水泵的效率特性和水系统的阻力特性接近，理论上水泵的能耗与流量成3次方的关系，系统的阻力随着部份负荷时流量的下降而下降[(水量1/水量2)2=水阻1/水阻2]。
若是蒸发侧的流量允许随着负荷的转变而转变，那么蒸发侧的水泵就无需全年维持夏日设计日的满载流量，在部份负荷运行时段，水泵如冷水机组一样，部份负荷时流量减小，与此同时水泵的能耗大幅降低从而达到节能的目的。
目前，较通行的水系统设计通常有两种方式：1.一次泵定流量系统2.二次泵变流量系统。
相对于这一次泵变流量系统当选择可变流量运行的冷水机组，当机组运行时，蒸发器的供回水温差大体恒定，蒸发侧流量随负荷侧流量的转变而改变，从而达到“按需供给”，并使得降低水泵在部份负荷时的供水量成为可能，最终降低系统运行能耗。
结尾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。
一次泵变流量系统
系统改造
为了提高空调系统的能效和满足医 疗环境的舒适度要求，医院决定对 原有系统进行一次泵变流量改造。
实施效果
改造后，医院空调系统运行稳定， 有效降低了能耗，同时保证了医疗 环境的舒适度。
某办公楼供暖系统的一次泵变流量节能方案
办公楼简介
某高层办公楼，冬季供暖需求量大，能耗高。
节能方案
采用一次泵变流量技术，根据办公区域的温度需求调整供暖流量， 以达到节能目的。
系统的高效性还体现在能够减少维护和更换部件的频率，降 低维修成本。
灵活性
一次泵变流量系统可以根据实际需求灵活调整流量，满足 不同场景和工况的需求。
系统配置灵活，可以根据实际情况选择不同的控制方式和 调节元件，实现最佳的运行效果。
04 系统优化与改进
泵的优化选择
01
02
03
高效泵型
选择具有高效水力性能的 泵型，以降低能耗和减少 运行成本。
智能决策支持
基于人工智能技术，为系 统运行提供智能决策支持， 提高系统运行效率和可靠 性。
05 系统维护与保养
泵的维护与保养
泵的润滑
定期检查泵的润滑情况，确保 润滑良好，以减少磨损和摩擦
。
泵的清洁
定期清洁泵体和相关部件，清 除残留物和污垢，以保持泵的 正常运行。
泵的紧固
定期检查并紧固泵的各个连接 部位，确保连接牢固，防止泄 漏。
工厂简介
实施效果
某大型制造工厂，需要大量冷却水来 控制生产设备的温度。
通过一次泵变流量系统，工厂实现了 有效的温度控制，同时减少了不必要 的能源浪费。
系统配置
采用一次泵变流量系统，根据实际需 求调整冷却水的流量，以节约能源和 费用。
某医院空调系统的一次泵变流量改造
一次泵变流量系统解读
系统设计要点
VPF系统成功的关键：
1、冷水机组最小允许水流量：一般要小于设计流量的 50%
2、冷水机组能承受的水流量变化率，即每分钟的水流 的改变量，% full flow/min：一般推荐25~30% 3、旁通管上安装隔离阀，总管上安装灵敏流量计，用 来控制隔离阀的开启
4、机组群控系统
YORK 能力
VPF 与一次/二次泵系统的主要区别
减少了一组泵 蒸发器水流量变化 冷冻水流量的控制和冷量的控制是分开独立 的 – 关键区别 旁通管的作用改变 流量计和控制系统是必不可少的
VPF 与一次/二次泵系统的主要区别
泵 变流量 VPF系统 变速一次泵 一次/二次泵系统 恒速一次泵，变速 二次泵 仅分布系统
53.0 °F
Primary Pumps 1000 GPM Each
一次/二次泵系统: Low Δ T
50.0 °F 44.0 °F
TONS STAY THE SAME!!
Secondary Pumps 2250 GPM @ 44.0 °F
Tons = GPM *T 24
50.0 °F 44.0 °F 44.0 °F Typical Coil 44.0 °F 750 GPM @ 44.0 °F 52.0 °F 3000 GPM @ 50.0 °F 2250 GPM @ 52.0 °F
VPF
一次泵变流量系统 VPF System
内容:
什么是一次泵变流量(VPF)?
VPF 与一次/二次泵系统的主要区别
一次/二次泵系统
一次泵变流量系统(VPF)
一次泵变流量(VPF)的优点
一次泵变流量系统(VPF) 设计要点
什么是一次泵变流量(VPF)?
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。
一次泵变流量系统研究
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
简要了解冷冻水一次泵变流量系统VPF
简要了解冷冻水一次泵变流量系统VPF展开全文年冷冻机房能耗kw.h冷冻机房系统回顾：冷冻水一次泵定流量；冷冻水一次泵定流量，二次泵变流量；冷冻水一次泵变流量。
一次泵定流量，用户侧变流量(CPF)：一次泵定流量，二次泵变流量(Decouple)加/减冷冻机，在保证供水温度的前提下，旁通管内的水流总是从供水侧到回水侧或者是零。
假如在T4处设一个流量传感器F，则可以计算旁通流量M：加机时水流方向的判断：热平衡：T1(F-M)+T3*M=T2*FM>0时，也就是（T2-T1)/(T3-T1)>0也就是T2-T1>0减机时水流方向和水流量的判断：热平衡：F*T4+M*T3=(F+M)*T5M=F*(T4-T5)/(T5-T3)T5-T3>0，同时M>110%*一台主机的蒸发侧水流量时设计时，T1，T5不需要设传感器。
前两种系统的问题？部分负荷，能耗浪费；水泵与冷冻机一一对应，不灵活。
蒸发器侧变流量，用户侧变流量(VPF)二次泵和一次变流量系统技术比较：二次泵系统一次泵变流量系统一次泵一机一泵无,因此：减小冷冻机房，减少管道、管线等；二次（输送）泵由二次侧阻力降选泵（盘管、控制阀、管道等）最不利末端压差进行控制二次侧节能全程阻力降选泵（蒸发器，盘管、控制阀、管道等）同左全程节能旁通管没有阀门等阻碍物设计为最大单台冷冻机流量压差旁通阀设计为最大单台冷冻机的最小允许流量（额定冷量差额＜50%）加/减载依据二次侧供水温度（旁通水流方向）/旁通水流量电流量流量测定旁通流量蒸发器流量（或蒸发器压差）一次泵变流量的可行性来自…?1.冷水机组性能保证2.自控系统设计流量和温差的关系：Tons=gpm×DT当流量减少50%,DT加倍，在这种情况下，冷冻机的控制会卸载压缩机，或者…冷冻机在安全保护下关闭。
多机瞬时流量变化（增加一台机组时）运行的冷冻机台数流量变化1 50%2 33%3 25%4 20%5 17%当隔离阀打开时，%流量变化率=1–(运行机组台数)/((运行机组台数+1)一次泵变流量系统：设计工况：一次泵变流量部分负荷：二次泵系统部分负荷：系统流量<>机房控制原理：怎样加冷冻机？怎样减冷冻机？加一台冷冻机依据：系统供水温度：当冷冻水系统供水温度TS1高于系统设定温度TSS，持续一段时间；压缩机运行电流%RLA：运行机组的工作电流相对额定电流的百分率>95%(可变)，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。
一次泵变流量系统
Chiller off
Chiller on
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1,500.00
1,300.00
1,100.00
900.00
700.00
500.00
300.00
100.00
-100.00
C h ille r off
-300.00
• 最不利末端压差进行控制
• 二次侧节能
• 全程阻力降选泵（蒸发器，盘管 、控制阀、管道等）
• 同左
• 全程节能
• 没有阀门等阻碍物 • 设计为 最大 单台冷冻机流量
二次侧供水温度（旁通水流方向 ）/旁通水流量
• 压差旁通阀
• 设计为最小单台冷冻机的最小 允许流量（额定冷量差额〈 50%）
电流量
旁通流量
冷水生产侧 负荷侧
加/减冷冻机， 供水温度，或旁通水流方向 当旁通水流量支援供水时，也就是旁通管内的水 流方向是从回水侧流向供水侧，加机； 或，当供水温度大于设定值时，表明投入的主机 数量不够，加机
旁通水流方向和水流量 当旁通管内的水流是从供水侧流向回水侧，并且 旁通水流量达到一台主机水流量的110%，减机；
Minimal pressure drop in bypass pipe
一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量
三个环路： 1. 室温与末端两通阀 2. 末端最不利压差与水泵变频器 3. 最小流量时：
蒸发侧流量或压差与旁通阀
一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量
VFD
FM
300 m3/h
三个环路： 1. 室温与末端两通阀 2. 末端最不利压差与水泵变频器 3. 最小流量时：
一次泵变流量系统安装要点
一次泵变流量系统的安装要点主要包括以下几点：
1. 确定水泵的安装位置：应考虑水泵的扬程和流量需求，以及系统的水力平衡等因素，来确定水泵的安装位置。
2. 安装前的准备工作：在安装前应对设备进行检查，确保设备完好无损，同时应进行清洗，防止杂物进入系统。
3. 管路的安装：应按照设计要求进行管路的安装，确保管路的走向合理，连接紧密，无渗漏。
4. 水泵的安装：应按照水泵的安装说明进行安装，确保水泵的安装位置正确，连接牢固，运行平稳。
5. 控制系统的安装：应根据设计要求进行控制系统的安装，确保控制元件的位置合理，接线正确，控制精度高。
6. 系统调试：在安装完成后应对系统进行调试，确保系统的各项参数符合设计要求，同时应对系统进行压力测试和泄漏检测，确保系统运行安全可靠。
总之，一次泵变流量系统的安装是一项技术性较强的工作，需要按照一定的步骤和要求进行，确保系统的正常运行和使用效果。
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。
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（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。
一次泵和二次泵系统
一次泵和二次泵系统在冷源侧和负荷侧合用一组循环泵的称为一次泵或称单式泵)系统;在冷源侧和负荷侧分别配置循环泵的称为二次泵(或称复式泵)系统。
1. 一次泵系统(1)一次泵定流量系统(2)一次泵变流量系统冷水机组与循环水泵一一对应布置，并将冷水机组设在循环泵的压出口，使得冷水机组和水泵的工作较为稳定。
只要建筑高度不太高(<100m)，这样布置是可行的，也是目前用得较多的一种方式。
如果建筑高度高(>100m)，系统静压大，则将循环泵设在冷水机组蒸发器出口，以降低蒸发器的工作压力。
当空调负荷减小到相当的程度，通过旁通管路的水量基本达到一台循环泵的流量时，就可停止一台冷水机组的工作，从而达到节能的目的。
旁通管上电动两通阀的最大设计水流量应是一台循环泵的流量，旁通管的管径按一台冷水机组的冷水量确定。
一次泵变流量系统的控制方法压差旁通控制法恒定用户处两通阀前后压差的旁通控制法设置负荷侧调节阀是为了缓解在系统增加或减少水泵运行时，在末端处产生的水力失调和水泵启停的振荡。
一次泵变流量系统的特点是简单、自控装置少、初投资较低、管理方便，因而目前广泛应用。
但是它不能调节泵的流量，难以节省系统输送能耗。
特别是当各供水分区彼此间的压力损失相差较为悬殊时，这种系统就无法适应。
因此，对于系统较小或各环路负荷特性或压力损失相差不大的中小型工程，宜采用一次泵系统。
2. 二次泵变流量系统该系统用旁通管AB将冷水系统划分为冷水制备和冷水输送两个部分，形成一次环路和二次环路。
一次环路由冷水机组、一次泵，供回水管路和旁通管组成，负责冷水制备，按定流量运行。
二次环路由二次泵、空调末端设备、供回水管路和旁通管组成，负责冷水输送，按变流量运行。
设置旁通管的作用是使一次环路保持定流量运行。
旁通管上应设流量开关和流量计，前者用来检查水流方向和控制冷水机组、一次泵的启停;后者用来检测管内的流量。
旁通管将一次环路与二次环路两者连接在一起。
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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。
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去的取得进展已成为一项重要课题。
通常来说，空调系统是按照满负荷设计的，当负荷变化时，虽然冷水机组可以根据负荷调节相应的冷量输出，但是常规冷水系统在在冷水机组的蒸发器侧的流量配置是固定的，定流量的冷冻水泵能耗没有跟随主机的部分负荷运行而变化水量。
也没跟着冷水机组减载。
近年来在电子及自控技术的辅助下，冷水机组的制造技术得到有效提高，尤其是机组对负荷变化的响应时间大大缩短。
先进的冷水机组可以在极大的范围内变流量运行；同时，与通过供水温度来控制机组负荷一样，变蒸发侧水流量控制机组负荷运行，同样能够保证出水温度在允许的偏差范围内正常运行。
因此，当负荷变化时，可以使冷水机组的蒸发器侧流量随用户的需求而变化，从而节约蒸发器侧水泵的能耗，同时可使用流量保护措施使机组在流量允许的范围内运行。
在管路系统固定不变的前提下，变频水泵的效率特性和水系统的阻力特性接近，理论上水泵的能耗与流量成3次方的关系，系统的阻力随着部分负荷时流量的下降而下降[(水量1/水量2)2=水阻1/水阻2]。
如果蒸发侧的流量允许随着负荷的变化而变化，那么蒸发侧的水泵就无需全年保持夏季设计日的满载流量，在部分负荷运行时段，水泵如冷水机组一样，部分负荷时流量减小，与此同时水泵的能耗大幅降低从而达到节能的目的。
目前，较通行的水系统设计通常有两种方式：1.一次泵定流量系统2.二次泵变流量系统。
相对于这两
一次泵变流量系统中选择可变流量运行的冷水机组，当机组运行时，蒸发器的供回水温差基本恒定，蒸发侧流量随负荷侧流量的变化而改变，从而达到“按需供应”，并使得降低水泵在部分负荷时的供水量成为可能，最终降低系统运行能耗。
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，增加了一套自控系统，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，如下图所示。
一次泵变流量系统的首要问题是掌握冷水机组及其系统控制的特性，这其中有两个比较重要的概念。
末端两通阀
与二次泵变流量系统相同，一次泵变流量系统的末端采用模拟量或开关量的两通阀控制，房间温度传感器控制两通阀的开度。
当房间的负荷增加时，室内温度高于房间的设定温度，两通阀开大，供回水间压差随之减小；反之，当房间的负荷减少时，室内温度低于房间的设定温度，两通阀关小，供回水间压差随之增大。
利用压差传感器控制水泵的流量，保证末端的所需的水量（冷量），同时维持末端的压差设定值。
在二次泵系统中，该压差控制的是冷冻水分配侧的冷冻水泵变频器，而在一次泵变流量系统中，压差信号直接控制系统中仅有的一组变流量水泵。
与变流量水泵相对应的是可变流量的冷水机组。
可变流量的冷水机组
常规冷水机组蒸发器水流量变化必然引起冷水机组的出水温度波动，导致冷水机组运行不稳定，甚至会使蒸发器结冰。
特灵公司经过数十年的研究开发与实践检验，不断革新的CentraVac三级离心式冷水机组，配以UC800控制器结合系统控制技术，已经能够很好地解决这一问题，真正实现变流量运行。
正如上段所言，要保证一次泵变流量系统成功实现，除却系统设计及控制系统的合理设计之外对机组有着较为严格的要求
机组允许的流量变化率
当冷水机组运行接近满载而负荷侧的冷量需求还在增加时（通常达到95%的满载电流），系统应再投入一台冷水机组来满足冷量的需求。
在一次泵变流量系统中水泵的流量只受末端供回水管的压差控制，其冷冻水泵和冷水机组之间没有连锁控制，因此，新投入的冷水机组的水量是从原来已运行的冷水机组分流出来的，此时没有水泵跟进投入。
假设原来有一台机组在运行，且新投入的冷水机组容量和已在运行的冷水机组容量相等，将有一半的水量会被分流到新投入的冷水机组上。
如果这是机组的可承受流量变化率较小，则整个系统的流量及水温重新达到稳定的时间很长，对于能耗及舒适性都几位不利，因此推荐的流量变化率为30%/min-50%/min。
机组允许的流量变化范围
机组允许的最低流量和最高流量之间是该机组允许的流量变化范围。
允许的最低流量越小，系统节能的潜力越大；除单一机组的一次泵变流系统外，多机并联系统推荐的冷水机组最低流量在额定流量的50％以下，即满足：额定流量／最低流量>２。
这样设计的主要原因是为了避免在两台或以上的机组运行时旁通阀动作，如果最低流量大于额定流量的50%时，会给自控的逻辑设计增加难度。
因此冷水机组的流量变化范围和每分钟允许流量变化率两者是衡量冷水机组性能的指标。
机组的流量变化范围越大，冷水机组节能效果越明显。
机组的每分钟允许流量变化率越大，变流量时出水温度波动越小。