1、序言

　　《民用建筑節能設計標準》規定，供熱系統中循環(huán)水泵的電功耗一般應控制在單位建筑面積0.35～0.45W/m2的范圍內，實(shí)際上約為0.5～0.6 W/m2，甚至高達0.6～0.9 W/m2.

　　供熱空調泵系統存在設計電功率容量偏大，運行耗電量較高的問(wèn)題，而泵的電耗在空調供熱系統能耗中占的比重也較大，設計泵電功率容量大要求增大發(fā)電容量，增大峰谷差；運行耗電量大意味著(zhù)發(fā)電煤耗的增大和污染物排放量的增大；容量增大使初投資加大，運行電耗增大使耗電費增多，兩者都提高了空調供熱運行成本，加大了熱（冷）費用和用戶(hù)的負擔。為此，必須了解空調供熱泵容量和能耗增大的原因，探討泵節能的方法，并從設計、設備和調速方法上提出改進(jìn)的措施。

　　2、空調供熱泵電耗大的原因分析

　　2.1 設計泵功率大的原因

　　從泵軸功率 可知，影響泵功率的主要因素是流量V（m³/min），揚程H（m）和泵效率η（%）。

　�。�1） 設計熱（冷）負荷偏高，造成熱（冷）水流量偏大。從 可知，設計熱（冷）負荷Q和供回水溫差Δt是計算流量的主要依據。

　�。�2） 揚程選擇過(guò)高，造成選用泵偏大

　　供熱系統設計時(shí)，二次網(wǎng)循環(huán)系統實(shí)際揚程一般約為150－300kPa，但水泵選型時(shí)，揚程值一般為400－600kPa，水泵電功率與揚程成正比關(guān)系，揚程偏高導致水泵電氣容量增大。

　�。�3） 一些國產(chǎn)水泵屬低效產(chǎn)品，新設計制造的泵或國外引進(jìn)的泵，效率較高，一般效率提高10%－20%，電動(dòng)機一般提高1%－5%.效率的提高往往是指其額定工作點(diǎn)的75%附近，但實(shí)際工況常常偏離高效率點(diǎn)，而實(shí)際運行效率還是較低。

　　2.2 泵運行耗電量大的原因

　　從熱（冷）水泵運行期耗電量 可知，水泵軸功率和運行期延時(shí)小時(shí)數是影響泵運行耗電量大的主要原因，而泵的流量、揚程和運行效率又直接影響軸功率。

　�。�1）大流量運行方式增大了泵的運行功率

　　為了解決熱網(wǎng)水平失調帶來(lái)的用戶(hù)冷熱不均的問(wèn)題，許多供熱系統采用了"大流量、小溫差"的運行方式。由于熱（冷）水流量與水泵軸功率成三次方關(guān)系，流量的增加，將帶來(lái)耗電量的增大。

　�。�2）水泵運行在低效率區，增大了無(wú)效能耗

　　泵的工作點(diǎn)指的是運行時(shí)水泵的流量和揚程，它是由泵的性能曲線(xiàn)和水系統管網(wǎng)特性曲線(xiàn)兩方面因素確定的點(diǎn)。

　　目前，泵運行時(shí)的流量和揚程比要求的大得多，消耗的功率也比預想的大得多。

　�。�3）定流量運行方式增大了水泵運行電耗

　　一般供熱系統平均負荷率約為0.6－0.7.空調系統平均負荷率一般約為0.3－0.35.為了適應負荷的變化，流量的調節依靠閥門(mén)來(lái)實(shí)現，采用這種方法，如果要求把流量調至額定流量一半，Q1=（1/2）QH，系統的能耗大致與額定狀況下的能耗（QH）相同。

　�。�4）并聯(lián)運行方式增加了水泵運行電耗

　　“一機對一泵”的運行模式是供熱空調水系統中一次泵普遍選用的運行模式。當相同特性的2臺泵并聯(lián)運行時(shí)，流量與揚程及耗電功率都增加了，變化的多少與管網(wǎng)的特性曲線(xiàn)有關(guān)，管網(wǎng)阻力越大時(shí)，流量、揚程增加的較少。

　�。�5）空調供熱水系統一般采用一級泵系統，節電效果不明顯。

　　空調供熱水系統的冷（熱）源要求定流量運行，末端設備要求變流量運行。一級泵系統的特點(diǎn)是利用一根旁通管來(lái)保持冷（熱）源側定流量，而讓用戶(hù)處于變流量運行，當用戶(hù)負荷變化需水量減小時(shí)，部分冷凍水旁通，但這并不影響通過(guò)水泵的總水量，水泵揚程也保持不變，所以其水泵耗電功率不變。

　　二級泵系統由兩個(gè)環(huán)路組成，一次環(huán)路定流量運行，二次環(huán)路變流量運行，節電效益非常明顯。

　　3、空調供熱泵的節能使空調供熱泵能耗偏大的原因有設計造成的、運行形成的和泵本身等。因此，應從設計、運行和提高泵的性能等方面進(jìn)行有效節能。

　　3.1 采用先進(jìn)的泵的性能調節方法（變頻器的應用）

　　它具有節能，調速范圍大，易于實(shí)現正、反轉切換，起動(dòng)電流小和結構簡(jiǎn)單、運行安全可靠、投資回收期短的優(yōu)點(diǎn)。

　　3.2 選用高效、可靠、耐用、維修量少的水泵

　　有許多資料表明：水泵投資占公用建筑空調系統總投資的0.5%～1%，水泵電功率約為空調總電功率的15%～20%（約為5～6W/m2）而冷凍水泵的耗電量為空調系統總能耗的8%～12%，冷卻水泵的耗電量約為12～15%.投資少、能耗大是水泵輸送系統的特點(diǎn)，因此，即使稍微增加一些水泵投資，也應通過(guò)選用高效、可靠、耐用的泵，降低運行電耗，提高運行效率。

　　同樣，也有許多資料表明：水泵投資約占鍋爐房供熱系統總投資的4%，但在運行成本中，電費約為10%～15%.高效泵雖然價(jià)格稍貴些，但為了可靠、安全供熱，為了降低運行成本，從投入產(chǎn)出比上看，也是非常合理的。

　　4、小結

　　本文介紹了供熱空調系統運行中存在水泵耗能量較大，運行效率較低的問(wèn)題：初步分析了能耗較大的原因；提出了要從設計、設備、調速方法等各方面采取相應措施、降低能耗、提高效率。由于水泵節能牽涉到設計、施工、運行和生產(chǎn)廠(chǎng)家等各個(gè)方面只有大家都重視，才能達到預計的節能目標。

　　參考文獻

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