变流量空调冷水系统的分析和比较

时间:2016-03-19 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:一些对公共建筑集中空调系统的能耗调查测试表明,集中空调系统的夏季用电量中,大约25%~30%消耗于冷水泵及冷却水泵的输配上。空调水系统的合理配置对冷水机组的正常、高效运行有较大影响
实际有较多工程的压差调节信号并不是取自系统最不利末端,而是取自靠近分集水器的供回水干管处(见图5,Δp),这样做的结果是负荷侧总压差Δp保持不变,变频控制只是改变了二级泵流量,不能降低水泵扬程,削弱了节能效果。

二级泵系统中,保证冷源侧和负荷侧都正常运行的关键因素是合理地设置平衡管,平衡管的作用是在保证冷源侧、负荷侧循环流量的同时将冷水机组的制冷量全部提供给负荷侧。平衡管应设在供回水总管之间冷源侧和负荷侧分界处(见图5)。一级泵和二级泵流量在设计工况完全匹配时,平衡管内无水量通过即接管点之间无压差。实际运行时多数情况下(冷水机组部分负荷运行时)一级泵流量大于二级泵流量,一级泵多余的水量从平衡管旁通回到冷水机组。为使不完全同步调节的各级泵之间流量达到平衡,应尽量减小平衡管阻力,保证旁通流量,因此平衡管管径应尽可能加大。

如果水泵选型不合适或运行控制不佳造成二级泵流量较大时,负荷侧空调系统回水也会直接从平衡管旁通进入供水管。笔者几年前参与设计的一个综合写字楼设计项目,建筑面积约85000m,冷源选用3台3 000kW离心式冷水机组和1台1400kW 螺杆式冷水机组,空调冷水系统设计为二级泵系统,选用的一级泵扬程为20m,二级泵扬程为22m,二级泵变频由负荷侧供回水总管压差控制,系统投入运行后发现负荷侧供水温度经常比冷水机组出水温度高1℃以上,分析原因是二级泵变频由近端供回水压差控制,且压差设定值(为180kPa)大于实际阻力,空调系统的回水直接从平衡管旁通进入供水管,导致冷水系统供水温度逐渐升高。后来运行人员将压差设定值降低至160kPa,情况有所好转,但由于水泵扬程选择偏大,变频控制总是在较低扬程运行,效率降低的问题没有解决。

实际工程中,应尽量避免由于二级泵扬程选择过大造成冷水系统供水温度逐渐升高,末端无法满足要求而不断加大二级泵转速的“恶性循环”情况发生。设计二级泵系统时,应进行详细的水力计算,以保证平衡管两端的压力平衡,使一级泵流量满足冷水机组高效运行的同时二级泵变速控制提供系统需要的水量。

二级泵系统的水泵输送能耗是否比一级泵系统低也要经过分析比较,增加了一级泵,相应也会增加约50kPa的阀门阻力(其中止回阀阻力较大),相当于水泵电动机功率提高一挡,水泵和变频器的投资也增加了,因此中小规模的工程不一定适合采用二级泵系统。相关标准规定“系统作用半径较大、阻力较高”的工程宜采用二级泵系统,在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》条文说明中给出冷水机组定流量一级泵系统“一般适用于最远环路总长度在500m之内的中小型工程”的判断标准。目前借助建筑能耗模拟软件,还可以计算建筑的全年逐时冷负荷,并根据逐时冷负荷计算不同系统方案的全年运行能耗,分析和比较各方案的技术和经济性,确定最合理的系统。 3/5 首页上一页12345下一页尾页

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