冷却水节能系统方案

冷冻、冷却水泵及循环水泵

自动控制系统节能方案目录1.冷却、冷冻控制系统概述2.水泵转速与节能率的关系3.方案设计4.控制方案5.系统主要特点6.关于冷冻水泵末端的压力问题一、冷却、冷冻控制系统的节能目录1.应用领域2.当前现状3.各种技术对策比较4.变频技术节能分析5.控制策略6.系统特点7.选型及型号说明二、循环水泵控制系统的节能8.售后服务9.总结冷却、冷冻控制系统概述在众多制冷设备中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照最大设计热负载(即最高气温时)选定的，且留有10%左右的余量。在一年四季中，水泵系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化，设备实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。由图1可见，与决定水泵流量和压力的最大设计负载(负载率为100%)相比，一年中负载率在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。一般冷冻水设计温差为6-8℃，冷却水的设计温差5-7℃最为理想，而事实上在全年绝大部分运行时间里，冷冻水、冷却水的温差仅为2-4℃、即水泵系统长期在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失、浪费了水泵运行的输送能量。冷却、冷冻控制系统概述因此，采用本节能控制系统，可使水泵的转速随室内温度的变化而自动调整转速(或自动停止、启动水泵)水泵全年平均节能率保证达到40%以上。水泵转速与节能率的关系对于水泵来说，流量Q与转速N成正比，温差ΔT与转速N成反比，杨程H与转速N的二次方成正比，而轴功率P与转速N的三次方成正比，下表告诉我们上述几量的变化关系：转速流量Q％温差T％杨程H％轴功率P％10010010010010090901118172.980801256451.270701434934.360601673621.650502002512.5水泵转速与节能率的关系显然，变流量控制系统的节能效果是十分突出的，请见下面的比较曲线：方案设计1.对于冷冻水泵组(管道并联)，安装1套相应功率的节能控制系统，采用一拖N的办法在多台冷冻水泵之间切换(视具体使用现场而定)。并且有自动和手动进行切换。

2.

对于冷却水泵组(管道并联)，安装1套相应功率的节能控制系统，采用一拖N的办法在多台冷冻水泵之间切换(视具体使用现场而定)。并且有自动和手动进行切换。

3.对冷冻泵及冷却泵组采用微电脑恒压供水控制系统，使水泵根据外界温度的变化及用户使用空调的状况，在不影响冷气效果的前提下实现对工频运行水泵“自动停止、自动启动”控制，最大限度地提高节能效果有效地降低值班人员的工作强度。控制方案A.对于冷冻水系统，低温冷冻水(出水)的温度由制冷主机控制(7℃左右)，一般来说，我们只需控制高温冷冻水(回水)的温度，即可控制冷冻水的温差。但是，对于一些用冷量变化较大的系统，尽管制冷主机对低温冷冻水(出水)有调节作用，但其温度仍有较大的波动。为此，我们采用两个温度变送器、一个PID温差调节器和一台变频器组成温差闭环控制系统，对冷冻水的出水、回水的温度进行控制，使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。冷冻水泵控制方案图

控制方案B.对于冷却水系统，由于其高温冷却水(出水)和低温冷却水(回水)的温度变化较大，为保证工艺需求，我们只能采用温差控制方式，即采用两个温度变送器、一个PID温差调节器和一台变频器组成闭环控制系统，对冷却水进行温差控制，使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。冷却水泵控制方案图

系统主要特点1.变频器闭环控制电机，按工艺要求设定时、出水温差，电机输出功率随热负载的变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。

2.由于降速运行和软启动，减少了振动、噪声和磨损，延长了设备维修周期和使用寿命，并减少了对电网冲击。

3.先进的设置和监控及调节功能改善了系统运行特性使系统使用方便。

4.系统具有各种保护措施，使系统的运转率和安全可靠性大大提高。

5.系统具有故障报警及自动切换功能(即变频器故障时自动切换到原工频系统运行)保证了运行的可靠性。关于冷冻水泵末端的压力问题冷冻水泵降低转速运行，人们担心会不会影响末端压力不足，导致缺水现象。实际上，由于转速虽然会使水泵供水压力降低，然而管道特性的压力损失也会随流量的减少而减少，即需要的压力也会减少，供水压力与转速的二次方成正比例降低，需要压力(管道损失)则与流量的二次方成正比减少，二者可以相互补偿。另外，由于冷冻水系统是一个闭环的水系统，瓷瓶流动提供动力，即水泵转速下降对冷冻水系统的正常工作没有影响，这与普通的供水系统有所区别。许多单位的实践也证明了这一点。二、蒜循环董水泵饼控制疯系统霞的节扣能循环载水泵忘的应旧用领酿域循环泻水泵山在供史暖、再空调造等系车统中慎处于陷心脏参位置睁，为替系统拌运行警提供吗动力乡丰，因睁此是驰极为忧重要修的。持然而眠，在镇众多驴运行毅着的立循环够水泵忙中，插由于郑各种董原因异，这共个"心脏"并不忘能发惨挥应冬有的好作用阀，应湾当改横善这昨些水匹泵，帅使之沸为业长主节薄省电撞费、顾为国矮家节屑约能盼源。循环芳水泵斧的当怜前现状1.小区卖、楼棉宇、押厂房罢的供糊暖、殃空调杜负荷墓，会撞随着祝外界予的气陪象条鉴件而皮变化子，如许果采叫用流胜量调扎节的型方法寺，就严要求威循环布水泵况的流踏量能愤容易欺调节界和控捉制。责尤其须是现港代化葬的热抢网和辞智能辈建筑树与智递能小贿区，雪对这董一方垂面的嗓要求开是迫东切的逐。黄在一拨般供样热、齐空调河系统摸中，早用户敏侧采孕用二幸通阀足调节择流量及，当爱总管药上流贪量减的小时极，压贺差控寒制阀甩就会韵旁通在掉多刻余的舱流量塘，多视余的庸压头事消耗蒙在阀晋门节文流上红。但图是，屿泵的带流量遥没有店发生叠变化涝，能勒量没予有节头约。循环简水泵券的当虎前现状2.旧有渣的系逝统，记由于引选型屑不合饰理，亲或系纤统实获际供肝热、彼供冷揉面积扣发生肃变化鸣，造膏成水省泵运剑行压兰力和冒流量寇远离谎额定恋工况川，产盏生诸窑如水箩泵电翻机超男电流乔，“陵大马沟拉小宏车”绳等情染况。形当愿水泵仿实际萝工作摊点由撞于选蛙择不后当或档热网湾阻力监减小版时，菠水泵勉工作驾点向炒右移跃动，亡如下索图水对泵与叶热网漏特性市曲线怎分析歌图2所示记：由图食可见凉，当贴循环颜水泵迫与管腹路特则性曲医线不自相匹彼配时悬，如扑果仍易采用舞原水范泵并妨不加往节流点时，声工作柏点将肆会超榜过水蝴泵最斗大流脊量，腔长期皇运行朗会烧肌毁电赌机。摘为了康不烧弓毁电绕机，驴就必此须采却用阀砍门节狱流，迟水泵钞工作铸点将据从C点移着到A点，杠这样旬大量忠电能巷消耗朝在阀蚂门节经流上饲。由转于阀踩门开恩得过找小，宝会有连大量查管网腥资用康压头怀浪费辜在阀嚼门上己，阀薪后压驱头减滤少，餐远端投用户母水量违不足召，造铺成严权重的臭水力昼失调尾。循环送水泵色的当锹前现状3.分期慨建设全的热临网或雹房地宗产项花目中丽，供剪热、滴空调画面积判加大陡后，帖流量断也要是加大自，此林时如京果按崭照一堡期完丑成的茄负荷壁选择倡循环收水泵装，二温期完创成后近，就戒得重捐新换线泵；恼如果层按照落二期栗完成烧后的述负荷夫选择介循环铃水泵抹，一贫期到艘二期徒这段糖时间付内就陡会浪善费很石多能葬量，绒而且日系统栽运行谣状况胖不佳并。当选基择水泵粱流量、扬程积过大造成祝“大马宜拉小源车”时皂，在轰这种爱情况技下，夺如果治不采柜用节浩流，涌就会蜻使系姐统流参量过伶大，篮造成医大流搭量、共小温昆差的览运行肆方式贤，这聪显然使是不截经济拐的。即如果掌采用愿节流确，使阵流量真达到捧实际颗所需回要的荐，浪新费在拖阀门耀上的草能量夸一定咱会很慈大，勒而且美阀门筹老是俘工作乓在节蜻流状两态下归，对幸阀门腥不利锡（因溉为一隙般水武泵出蹄口阀犁门是腰起关渡断作倚用的怜，不槐适合砖节流卖）。淡对水食泵而辽言，总一般枣这种挪情况过下，誉水泵柜会偏使离最药佳效伶率点疏，容区易损傍坏。循环监水泵狂的各种纵技术途对策锹比较针对评以上皇三种口情况帝，人查们有敲各种劝各样茄的解丝式决方惑案，抵下面俗只对泄水泵程超电您流这框种情选况比喜较以茎下各营种方隙案的禁优劣米。阀门节流更换水泵换电动机并联运行切削叶轮采用变频初投资小中中小小高流量可调性差一般

一般

良好一般

很好系统安全性

差一般一般差一般好对电力负荷的影响无无无不好无较好增加供热面积与否能不能不能能不能能运行能耗大中中最大中小注：1，阀阻门节疲流指责上文降提到岭的使垫电动姻机不订烧毁糖而关况小水页泵出唐口阀唯门方醉案；2，并全联运林行指聚设置质两台枪一用炎一备野的水值泵，棚现在品一同克运行地，不间设备彼用；3，系绵统安蓝全性狸是指尝水泵控、阀构门是予否易祥于损朴坏，叼系统创备用有是否霸得当会；4，对买电力究负荷驰的影柴响是挑指水猎泵启矛动安族全性夫，是衫否需择要增只容。各种解决方案技术比较表变频摸技术灭节能怜分析对循川环水艇泵进碑行变拴频控串制有夺两种早策略弃，一编种为狡“定压泽变流谨量”，杂另一滩种为波“变压刘变流暗量”;“定压记变流林量”的暖控制俭方式洋就是恢通过第变频刘器恒多定循锻环水薯泵的蹦进出启口压凑差或坊最不锡利热哀用户腐的资运用压冶差，黄来实陵现循甲环水截泵的来变流扔量运蚊行。傻由下被图可径以看农到，柏如果币不采壁用阀终门节品流的浴措施岔，是局无法萝按照崭系统锹实际笨需要貌进行荷调整趣的。奖如果中采用催“变荒压变腿流量唉”，概根本微无须远调节林阀门耳，是稼最方佣便和览最节端能的痛方式独。变频妥技术诉节能妻分析下图誓为采朋用变计频后考的节租能比月较效吐果图阳，A为采洪用阀绢门节遵流后买的水品泵工口作状是态点戏，B为采鸣用定雀压变制流量刺控制摄方式甲水泵傲工作吓状态度点，C为采日用变号压变习流量揪控制篇方式犯水泵料工作超状态渴点，O为零耍点。辈由图拴可见射，采异用变筝压变出流量玻，由某于功相率和剑流量瞒是三司次方荐的关委系，猜当流掏量下茧降为茧额定恋流量得的80席%时，美功率辞下降们为原惯功率畜的51披.2徒%，当辫流量堵下降抱为原这来的50具%时，浑功率森只有慰原来亮的12喘.5绸%。节体能效活果不渣仅大鸽大超侦过了龟阀门逆节流爸的方伐法，晃也远画胜于片“定惧压变巡寿流量唱”。销大量厦统计波结果涛表明循，采关用变翅频后刷，每吉年节塞约电肉量可翅达30～60卵%，两能年内涉即可虚回收细全部包投资互于变什频装睬置的县成本垦。变频毯技术辆节能陈分析下图士是按殖月份脏计算循的节趟能比乒较效占果图驴。很丽明显岁：循病环水属泵采懒用"变压伙变流丑量"的控修制方列式是症最节泻能的眼。变频裙技术吓节能乐分析循环售水泵傻设置疫的两获种形性式对于换热弱器来说纷，在热运行辰期间职，换与热器铃对循环坛流量大小葱并无坚严格议限制招。因押此，葛循环朽水泵碌的设血置一刮般如嫌图所症示，概换热役站循切环泵铁与热府用户宿循环所泵合感二为门一。任这种近情况庄也适兽用于注采用吸收鲜式冷档热水缠机组，吸明收式妥冷水必机组把的负揉荷调颗节可互以在10～10鹅0%内无堪极调翠节；也冷水南流量料可在50～10贞0%内无敬极调甩节，唇如果捡采用昏两台盒机组距即可壶在25～10舍0%内进质行调茶节。变频盲技术滩节能披分析对于锅炉来说搏，锅距炉循环魂流量一般丝式不应灵小于嘴额定矿流量选的70舟%，当见循环劳流量锯过小赞时，使会引浙起锅坚炉浸爪水管泽水量吓分配颗不均牵，出肾现热银偏差琴，导眉致锅筒炉爆亦管等钞事故予；同仁时由晴于回欲水温豆度过丙低，粘造成轻锅炉纸尾部特腐蚀宁。因殖此常杆采用双级马泵系丛统。东对于糕压缩尚式冷辉水机静组，脖流经宗蒸发承器的骑流量旱低于签其额夫定流里量时短，冷铃水温娱度会肿很低柔，甚笋至结烂冰，艺造成背喘振所，可习能引抖起机爸器停雁车，周造成段冷量院波动寨。所让以，间压缩伟式冷哲水机锹组也疗得采饰用双级食泵系检统。冷拉热源翠侧循傍环泵选一般越采用赖定流土量运停行，旨负荷常侧泵菌采用掘变流氏量运久行，蛙以适济应负虾荷的面变化悲。控制培策略对于流量-扬程夫曲线比较餐平缓阅循环存水泵戚，采舞用压敬差控腔制比润较困版难，脖可以纯采用邪流量蚂控制锄，就励是时您时采序集泵熔出口庄流量证的数贴值，验将其见与当岂时外朴温条女件下趟为保片证室厚温所效需要能的流庄量比果较，耕进而罗通过愈变频连控制渡水泵睛流量歇，实糖现系欺统的沿变流嗽量运化行。块但槽是一蚀个问棵题是诞，流镜量的飞测量辈比较狐麻烦姿，尤识其对铅于大懒管径捏的流缝量测焰量装棉置，寻造价凑十分文昂贵在，我椅公司慕技术拼人员轰在综响合研挑究国扒内外改供热/空调侨现状崖的基果础上嫂，推杨出了靠独特培的控线制策乱略。控制勒策略不论家供热/空调雅系统驳是采掀用质阀调节虏、量犯调节碰，还搁是质碍量并倘调的胜调节耀方式政，系牲统供席回水尚温度播在室易内温犹度要旅求恒价定、童室外访温度亿已知匆的情悉况下淘，都夸是系羊统循桑环流大量的侵单值社函数者，这颠样，脱时时血采集奋系统招回水轰温度炮或分丈集水臂器的币压差询，并退反馈旨至变币频器平中，凶与系典统在乱当时理外温惧条件脉下计箱算出幼的回能水温姑度或航压差齿进行痒比较础，指安导变笑频器小控制辅循环扣水泵疮的运障行频字率。唉对互于不锹同的对供热/空调功系统腥，是脾采用拢压差缺控制付、流时量控静制还决是温盐度控耐制，惹应当名综合阿考虑画水泵纠流量听特性絮、系躬统调涛节方局式，烛各种晨系统荷参数阴变送椒器的宁取得似难易趣与否久来确随定。控制浸策略这套嫩控制湖策略捞实现楚于变搅频控锄制柜犹中非叼常容某易，籍并可冒以通不过一筐定的抬通讯总方式探与上旷位机栗联系烈，实旋现集装散式亮控制旱。系统姑特点变压她变流总能购量实哨现“蜘按需娇供给忆”高效伶节能到，高参达30～60％，项优于卸定压蒸变流希量控纸制供回夜水压肝力、择温度宣显示各用无户流寇量变践化比完率一左致系统奶动态播调节架元件爱动作刮小或丘不变批，延坡长使首用寿板命水泵毁软启曾动，羡延长膛水泵搁寿命循环国水泵悉噪声掏降低亭，无骂污染冷、呈热源怪流量锅保护远程阁通讯远程母控制型号杯说