中央空调水泵能耗分析

水泵选择误区
• 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。 • 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Hale Waihona Puke BaiduB <QA , 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。
水泵选择误区-案例
• 事实上, 如此大的系统, 水泵扬程H = 0.14MPa 也 是不可能的。 • 原因查明有二: • ① 水泵入口安装了进口刷式水过滤器, 过滤器网 孔太小, 导致水泵入口阻力太大, 产生严重气蚀, 水 泵性能变坏; • ②水泵的流量和扬程都非常小, 系统阻力较大。 • 将刷式过滤器滤网拆下运行, 分、集水器压差达 0.45MPa, 水泵扬程为0.52MPa. 如两台泵同时运 行, 循环流量增大, 系统阻力还要增大。 • 水泵不能保证系统正常运行！ H 为0.475MPa
空调系统水泵选择与能耗分析
水泵选择依据
• 空调能耗在社会总能耗中所占比重也在不 断上升。 • 中央空调系统中水泵的能耗占系统总能耗 的20 %左右,水泵的正确选择对空调系统的 能耗有较大的影响。 • 循环水泵选择的依据主要有空调系统所需 的水流量、扬程及水泵的特性等,如何合理 选择水泵？
水泵工作点
水泵选择例
• 从节能角度出发,冬季可选择低扬程的水泵, 此工程冬季用水泵可选择SB2652502125 型泵3台(两用一备) ,流量为55m3/h ,扬程17. 7m ,电机功率为4kW。 • 设空调系统全年冬季运行时间为550h ,电价 为0.93元/kWh 。
水泵选择误区
• 1、设计保守, 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。
水泵选择
• 空调系统所选择的水泵一般按需工况时的 流量和扬程,并考虑10 %～20 %的富裕量, 保证系统的正常运行,流量较大时可用多台 泵并联工作。 • 水泵并联时的工作点与单台泵工作时的工 作点有所不同,泵并联工作时的流量小于每 台泵单独工作时流量的总和。 • 空调水系统中的循环泵台数不要太多,通常 都不超过3 台。
• 空调系统中的水泵总与特定的管路相连,其 工作状态点由水泵的性能曲线与管路的特 性曲线确定
理论基础
• 系统正常运行时管路特性为：
• 在水管路的运行条件不变(如管路中阀门的 开度等不变) 时, K 为一常数,压力损失与流 量的关系：
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水泵工作情况
• 空调系统所选择的水泵应保证在不同流量 时的工作点均处于水泵的高效段,提高运行 经济性。 • 对冬、夏季使用同一组定速泵时有时就很 难保证,为降低能耗可考虑使用两组定速水 泵或用调速水泵。
水泵选择
• 在确定水泵调速范围时应使调速泵和定速 泵都运行在各自的高效段内。 • 调速泵台数的确定应以保证每台调速泵在 调速运行时处于高效段范围内运行为原则。
3台同型号水泵并联调速
水泵选择例
• 某大厦的冷热负荷
水泵选择例
• 夏季循环水路最大阻力损失230kPa ,水泵选用无 锡市河埒水泵厂生产的SB21002802165A 型泵3 台( 两用一备) , 每台流量120m3/h , 扬程29m ,电 机功率15kW。 • 由冬、夏季的循环水量和夏季空调循环水系统的 压降计算得到冬季的压降为40.6kPa。 • 冬季运行时只需上述一台泵就能满足要求,而水泵 的扬程远大于实际所需压头,只能靠关小阀门来消 耗掉。
水泵选择误区-案例
• 区域空调, 制冷加热站集中向多幢建筑物供冷/热。 设计2907kW 冷冻机2台, 循环水泵3台, 2用1备。 • 水泵铭牌参数:Q 为500m3/h, H 为0.475MPa, N 为90 kW • 系统调试时开一台冷冻机, 一台循环水泵。几分钟 后, 水泵出水管振动厉害且伴有异常声音, 冷冻机 不能启动, 故障显示冷冻水循环水量不够。 • 检查系统阀门已全部打开, 水过滤器全部清洗干净, 系统排气较彻底。
水泵选择误区-案例
• 测试数据: 蒸发器进出口压差0.02MPa, 水 泵进出口压差0.14MPa, 集水器压力 0.27MPa, 分水器压力0.40MPa。 • 据该水泵性能曲线, 当扬程H = 0.14MPa 时, 在系统阀门全开情况下, 流量Q应大于 500m3/h才对, 而此时水流指示器自锁, 显 示流量不足。 • 由此可见, 水泵工作异常。
水泵选择误区-案例
• 一单体高层建筑, 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1163kW , 配用2台循环水泵, 1用1备。 • 水泵参数：扬程0.5MPa，流量200m3/h， 功率45kW，电流84A。 • 调试运行时, 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。而水泵扬 程仅为0.28MPa, 电机电流115A。
并联水泵工作特性
两台相同型号的泵并联
并联水泵工作特性
两台不同型号的泵并联
水泵选择
• 为保证水泵处于高效段工作,对水流量变化 较大的不同季节可采用不同的泵组或调速 泵。 • 用同一组定速泵则只能通过关小阀门的方 法使系统正常运行,这必然浪费大量的电能。 • 为节约能源,可设计两组定速泵分别供冬、 夏季使用,也可采用定速泵和调速泵并联的 运行方式。
水泵选择误区-案例
• 原因分析：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。
补水 补水 膨胀 水箱 至排水沟 冷却塔
除垢仪
空调回水 冷水泵 截止阀 单向阀
冷却水泵
蝶阀 集水器 至排水沟 至空调用户 制冷机组
水泵选择误区
• 解决方法: 更换水过滤器滤网; 对系统重新 进行水力计算, 更换水泵。 • 这既造成了较大的经济损失, 又影响了空调 系统正常运行。
制冷机组 分水器 至排水沟 制冷机组
水泵选择误区-案例
• 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(92±5)kPa, 使水泵恢复正常 工作。 此时测试数据如下表。 • 水泵扬程为0.48MPa, 分集水器压差为0.10MPa, 蒸发器压差为0.1MPa, 系统阻力并不大, 而水泵大 部分压头完全消耗在关小的阀门上。 • 解决办法: 更换一台低扬程水泵, 测试数据见下表。 电机电流由82A 降为40A,其运行经济性不言而喻.