關(guān)于變頻調(diào)速給水的節(jié)能問題

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簡(jiǎn)介： 據(jù)統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道，我國(guó)現(xiàn)有約5000萬臺(tái)水泵和風(fēng)機(jī)在運(yùn)行，總計(jì)年用化量可達(dá)約1000億度。泵和風(fēng)機(jī)均屬于葉片式流體機(jī)械；由流體機(jī)械理論，在相似工況下，泵、風(fēng)機(jī)的流量，揚(yáng)程和功率分別與其轉(zhuǎn)速的一次方、二次方和三次方成正比。如轉(zhuǎn)速下降一半，其功率可下降到原來的1/8。
關(guān)鍵字：變頻調(diào)速 節(jié)能問題

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道，我國(guó)現(xiàn)有約5000萬臺(tái)水泵和風(fēng)機(jī)在運(yùn)行，總計(jì)年用化量可達(dá)約1000億度。泵和風(fēng)機(jī)均屬于葉片式流體機(jī)械；由流體機(jī)械理論，在相似工況下，泵、風(fēng)機(jī)的流量，揚(yáng)程和功率分別與其轉(zhuǎn)速的一次方、二次方和三次方成正比。如轉(zhuǎn)速下降一半，其功率可下降到原來的1/8。?
流量是給水系統(tǒng)在使用過程中需要調(diào)節(jié)的主要參數(shù)。由水泵通過管路供水的理論可知，調(diào)節(jié)流量原則上有兩大方法；一是節(jié)流調(diào)節(jié)，泵的轉(zhuǎn)速不變，改變供水管路上閥門的開度以調(diào)節(jié)流量；開大閥門，流量增加；關(guān)小閥門，流量減少。采用流調(diào)節(jié)，有大量能量消耗在節(jié)流損耗上。調(diào)節(jié)流量的第二種方法是變速調(diào)節(jié)，即供水管路的狀態(tài)不變(供水閥門度不變)，改變泵的轉(zhuǎn)速以進(jìn)行流量調(diào)節(jié)；轉(zhuǎn)速升高，流量增加，轉(zhuǎn)速降低，流量減少。用調(diào)速調(diào)節(jié)流量可以大幅度降低節(jié)流能量損耗，具有顯著的節(jié)能效果。我國(guó)政府機(jī)關(guān)(國(guó)家科委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委)在頒發(fā)的《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》中把泵和風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)列為國(guó)家九五計(jì)劃重點(diǎn)推廣的節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目。?
眾所周知，建筑給水泵絕大多數(shù)足用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的；變頻水泵就是通過就頻器供電的水泵。自從二十世紀(jì)八十年代以來大量各種品牌國(guó)外變頻器進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我國(guó)也自行研制生產(chǎn)了若干品眚的國(guó)產(chǎn)變頻器，變頻器在我國(guó)國(guó)式經(jīng)濟(jì)各部門中獲得了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于建筑給水來說，用得最多的是變頻調(diào)速恒壓變量給水。?
在現(xiàn)代建筑生活給水系統(tǒng)中，采用變頻調(diào)整泵一臺(tái)或多臺(tái)給水的突出優(yōu)點(diǎn)是：?
1.采用變頻調(diào)速給水可以大幅度降低節(jié)流能量損耗，具有優(yōu)異的節(jié)能效果。?
采用變壓變量給水可以做到使節(jié)流損耗降低到零，具有最佳的節(jié)能效果，但是這種變壓變量給水系統(tǒng)只適用于特點(diǎn)是給水管路系統(tǒng)，沒有通用性。國(guó)內(nèi)外一種宵用的具有一定能用性的變壓變量給水系統(tǒng)是準(zhǔn)變壓奕量給水系統(tǒng)；這種給水系統(tǒng)的給水壓力隨給水流量的增大而躍階上升；對(duì)于多泵聯(lián)的供水設(shè)備，當(dāng)多投入一名泵工頻，給水恒壓值上升一個(gè)臺(tái)階；臺(tái)階值可以按需設(shè)定。這種準(zhǔn)變壓變量給水系統(tǒng)(設(shè)備)可以適用于沒給水管路，具有一定的通用性。?
2.變頻恒壓變量給水系統(tǒng)(設(shè)備)的給水壓力可調(diào)，在設(shè)計(jì)上允許降低給水壓力的計(jì)算精度，在使用上可以適應(yīng)不同的給水壓力要求。?
建筑給水節(jié)能的基本原理如下：?
設(shè)要求的給水流量為Q＝O-Qmax；?
要求的給水揚(yáng)程為H＝Hmin-Hmax。?
給水流量取決于使用，夜間不用水時(shí)Q＝O，白天用水高峰時(shí)Q＝Qmax。最小給水揚(yáng)程Hmin應(yīng)保證能把水供向一定高度；最大給水揚(yáng)程，Hmin＝Hmin＋〓Q2nax(管路流阻損失)。建筑給水系統(tǒng)能常按Qmax及Hmax值來確定給水泵的臺(tái)數(shù)及大小。應(yīng)當(dāng)指出，建筑給水系統(tǒng)通常多采用多泵并聯(lián)的給水系統(tǒng)。?
要求建筑給水節(jié)能，首先要求給水泵處于高效率區(qū)工作。眾所周知，高佳心泵的高效率區(qū)處決于泵的工況(n、Q、H值決定是泵的工況點(diǎn))。當(dāng)采用變頻調(diào)速(n值可變)，則泵的高效率區(qū)擴(kuò)大，因此采用變頻調(diào)速可以節(jié)能。其次是防止給不泵出現(xiàn)"大馬拉小車"的工況。因?yàn)榻o水系統(tǒng)要滿足Qmax及Hmax的工況，如果彩1臺(tái)泵，當(dāng)小流量用水時(shí)必然出現(xiàn)"大馬拉小車"的工況，此時(shí)水泵的效率低，功率浪費(fèi)大。為了防?quot;大馬拉小車"，通常的做法是采用多臺(tái)水泵并聯(lián)給水的方式，多用水多開泵，少用水少開泵，可以顯著減輕"大馬拉小車"弊端的出現(xiàn)，改善節(jié)能的效果。理論分析及實(shí)際使用證明，多泵并聯(lián)變頻調(diào)速給水可以顯著提高節(jié)能效果。所以現(xiàn)代建筑生活給水系統(tǒng)大多采用多泵并聯(lián)恒壓變量(或準(zhǔn)度變壓變量)給水方式。?
采用多泵并聯(lián)給水，按變頻調(diào)速恒壓給水原理，在多泵并聯(lián)的給水系統(tǒng)中，只要其中有一臺(tái)是變頻調(diào)速泵，就可以達(dá)到恒壓給水的目的；為了達(dá)到恒壓給水，變頻泵必須是并聯(lián)泵中的最大者；最經(jīng)濟(jì)的配泵方集是各并聯(lián)泵的大小相同。從節(jié)能考慮，并聯(lián)水泵的臺(tái)數(shù)愈多愈好；但是如數(shù)太多，設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)及電氣控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度也隨之上升，系統(tǒng)(設(shè)備)的整體經(jīng)濟(jì)、合理性下降。所以合理的應(yīng)采用并聯(lián)水泵不多也不少的最經(jīng)濟(jì)方案。?
結(jié)論?
1.當(dāng)用水參數(shù)Q及H一定不變(循環(huán)泵)，從節(jié)能考慮無必要采用變頻調(diào)速。但是，采用變頻調(diào)速，可以調(diào)節(jié)水泵的工況點(diǎn)，使之處于高效率區(qū)工作。?
2.當(dāng)用水流量Q經(jīng)常變化，采用多泵并聯(lián)的變頻恒壓變量(或準(zhǔn)變壓變量)給水具有的節(jié)能效果。?
變頻恒壓變量(或準(zhǔn)變壓變量)給水的紀(jì)泵方案，一臺(tái)變頻調(diào)速泵(其余工頻恒速泵必須是各并聯(lián)泵中的最大者。最經(jīng)濟(jì)的紀(jì)錄方案各并聯(lián)泵的大小相同。?
3.為了取得優(yōu)良的節(jié)能效果，選泵時(shí)應(yīng)注意使工頻泵在恒壓供水情況下處于高效率區(qū)工作(恒壓值的H＝常數(shù)的水平線與工頻泵H－Q曲線的交點(diǎn)位于高效率區(qū))。?
參考文獻(xiàn)?
1.符錫理，變頻調(diào)速泵供水原理及實(shí)踐，《變頻器世界》，1999，N010。?
2.符錫理，多泵并聯(lián)變頻調(diào)速恒壓變量供水水泵的配置與控制，《給水排水技術(shù)與產(chǎn)品信息
》，2000，N03。?
作者通信處：100076，北京9245信箱總2辦?
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