不銹鋼臥式單級離心泵變頻節(jié)能原理

　　由于目前中央空調(diào)系統(tǒng)中的不銹鋼臥式單級離心泵均是由電動機帶動的，而且電動機軸與泵軸之間往往是直接連接，因此泵的轉(zhuǎn)速與其拖動電動機的轉(zhuǎn)速也是一致的。根據(jù)電動機的特性，其丨轉(zhuǎn)速n與其電源頻率/之間存在如下關(guān)系：

　　當電動機的結(jié)構(gòu)固定后，其p就是一個常數(shù)，s也可當做常數(shù)，因此電動機的轉(zhuǎn)速與|其電源頻率/成正比關(guān)系。也就是說改變電動機的電源頻率，即可改變其轉(zhuǎn)速。這就是所|謂的變頻調(diào)速。

　　可見把變頻冷凍水泵組的效率因素當做常數(shù)時，在允許的流量范圍內(nèi)，冷凍水泵的總能耗將隨流量的三次曲線規(guī)律變化，并與定壓差水頭值C、管路中各支路的流量分配及空調(diào)用戶所在位置有關(guān)。

　　還可發(fā)現(xiàn)，如果將空調(diào)冷凍水泵的總能耗進行分解，則用于克服空調(diào)用戶端阻力的能耗(CQ)只與流量的一次方成正比；而用于克服冷凍水制備與輸送端的能耗隨流量的三次方規(guī)律變化。這說明盡管在空調(diào)用戶端通過變流量也能節(jié)能，但并沒有冷凍水制備與輸送端的節(jié)能潛力大。因此，空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中采用變頻泵的節(jié)能效果怎樣，很大程度上取決于冷凍水制備與輸送端的阻力及各層間供回水總管的阻力之和在總的管路阻力中所占比重的大小。該比重越大，則變頻節(jié)能量也越大；反之，節(jié)能量就小。如果管路中的S2很小，則變頻節(jié)能量就完全依賴于空調(diào)用戶端的變流量了。利用以上能耗計算式對某空調(diào)系統(tǒng)的模擬計算表明，當設(shè)定的壓頭差控制值C=5m(對應的Ap=49kPa)、負荷(冷凍水流量與滿負荷流量的百分比）分別為90%、80%、70%、60%、50%時，其結(jié)果與由相似定律所得結(jié)果之間的偏差分別對應為5.05%、11.30%、19.08%、28.71%、40.50%,且C值越大，直接應用相似定律的偏差也越大。因此，盡管空調(diào)冷凍水系統(tǒng)是所謂的閉式系統(tǒng)（即所謂靜揚程為0的系統(tǒng)），由于有定壓差及管路特性曲線變化的影響，直接用泵的相似定律來分析空調(diào)冷凍水泵的變頻調(diào)速工況是不合適的，尤其是在調(diào)速范圍較大時會產(chǎn)生較大的偏差。模擬計算所得各部分能耗變化曲線。冷凍水泵組的總能耗對應于式（3-18)中的#，等效管路能耗對應式冷凍站內(nèi)冷凍水供、回水管路能耗對應于S2f，定壓差能耗對應于C(?。發(fā)現(xiàn)，在計算條件下，等效管路能耗在總能耗中所占比重?。ㄅc建筑物的層數(shù)多少有關(guān)），也表明在全部用戶等效環(huán)路能耗中，定壓差能耗邙占了相當大的比例，且這一比例隨負荷的減少而增大。當空調(diào)負荷大于60%時冷凍站內(nèi)冷凍水供、回水管路能耗S2f開始在總能耗中占主導地位；相反，隨著冷凍水流量或空調(diào)負荷的減小，能耗S2(?3迅速減小。雖然C0及火也隨流量的減小而減小。因此，當系統(tǒng)中冷凍水的流量小于一定值，即空調(diào)負荷減小到一定程度水泵的主要能耗。這說明在該系統(tǒng)中：

　　當空調(diào)負荷處于設(shè)計負荷附近的區(qū)域時，冷凍站內(nèi)冷凍水供、回水管路能耗就成為決定冷凍水泵能耗大小的主要因素，而在低負荷區(qū)，由定壓差所產(chǎn)生的能耗則成為總能耗的決定因素。

　　在各項阻抗系數(shù)中所占的比重越大，采用水泵變頻的節(jié)能潛力就越大。

　　定壓差能耗由于只與流量的一次方成正比，它在設(shè)計負荷時占總能耗的比例越小,則系統(tǒng)變負荷時泵的節(jié)能潛力越大。在進行冷凍水泵的變頻設(shè)計時應注意到這一特點，以在保證空調(diào)系統(tǒng)正常工作的前提下，盡可能增大冷凍水泵變頻的節(jié)能效果。