闡述智能變頻調(diào)速在供暖空調(diào)循環(huán)水泵系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：當(dāng)前，越來越多的暖通空調(diào)應(yīng)用在了智能建筑中，同時(shí)在暖通空調(diào)運(yùn)行的過程中將變頻技術(shù)應(yīng)用在水泵中是當(dāng)前的一種非常主流的趨勢，在長期的應(yīng)用中，各項(xiàng)應(yīng)用數(shù)據(jù)都說明了變頻技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中可以體現(xiàn)出非常好的效果，冬季和夏季室內(nèi)外的溫度一直都處在變化的狀態(tài)中，但是室內(nèi)始終都要處在一個(gè)能讓人感到舒適的環(huán)境當(dāng)中，室外溫度不斷變化的情況下，要想保持室內(nèi)的溫度一直處在一個(gè)比較適宜的狀態(tài)就需要對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行方式。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；室外溫度；智能；調(diào)節(jié)；循環(huán)水泵；負(fù)荷

最近幾年，變頻器使用的非常廣泛，在工業(yè)的生產(chǎn)過程中，大功率的電機(jī)在使用的過程中必須要使用變頻技術(shù)，這樣才能消除電機(jī)啟動(dòng)對電流的負(fù)面影響，在運(yùn)行的過程中可以根據(jù)生產(chǎn)的需要來對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因?yàn)槎膬杉臼彝獾臏囟群蜐穸榷紩?huì)產(chǎn)生非常大的變化，但是室內(nèi)的溫度一定要保持平衡，在熱負(fù)荷的計(jì)算方面還要根據(jù)相關(guān)的參數(shù)選取適當(dāng)?shù)难h(huán)水泵，這樣一方面可以在很大的程度上節(jié)省水泵在實(shí)際運(yùn)行中所需要的電能，同時(shí)還可以提高測量的精度。

1 變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用選擇

1.1 針對小區(qū)樓房和廠房的供暖，空調(diào)系統(tǒng)的過程中空調(diào)的負(fù)荷會(huì)因?yàn)橥饨鐨夂驐l件產(chǎn)生的變化會(huì)非常的明顯，如果采用流量進(jìn)行調(diào)節(jié)就一定要對循環(huán)水泵的流量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制。特別是現(xiàn)代化的熱網(wǎng)和智能建筑中對這一要求是非常嚴(yán)格也是非常迫切的。

通常在供熱和空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，用戶側(cè)采用的是二通閥來對流量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，如果總管上的流量縮減的時(shí)候，壓差控制閥就會(huì)通過旁邊的管道當(dāng)中釋放掉多余的流量，多余的壓頭會(huì)消耗在閥門的節(jié)能方面，但是在這一過程中卻沒有產(chǎn)生任何的變化，所以也沒有達(dá)到節(jié)約能源的目的。

1.2 原油的系統(tǒng)中如果因?yàn)檫x型的過程中不是非常合理，或者是系統(tǒng)實(shí)際的供冷和供熱都發(fā)生了非常大的變化，這樣就會(huì)使得水泵在運(yùn)行的過程中在流量方面無法滿足額定的工況要求，從而也會(huì)產(chǎn)生電機(jī)超電流的現(xiàn)象，影響了運(yùn)行的質(zhì)量。

如果水泵在實(shí)際的運(yùn)行過程中出現(xiàn)了選擇食物或者是熱網(wǎng)阻力減小的情況，水泵的工作點(diǎn)會(huì)向右側(cè)偏移，而當(dāng)循環(huán)水泵和管路特征曲線不相符的時(shí)候，如果采用原有的節(jié)流方式，工作點(diǎn)就會(huì)超過水泵的最大流量，如果這種現(xiàn)象長期得不到改善就會(huì)破壞電機(jī)自身的功能，也縮短了電機(jī)的使用壽命，這樣就會(huì)使得電能被大量的消耗在閥門節(jié)流環(huán)節(jié)當(dāng)中，因?yàn)殚y門的開度非常小，就會(huì)有大量的資金就會(huì)使用在閥門的節(jié)流上，但是如果控制得不是很好，就會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重得水力失調(diào)的現(xiàn)象。

在選擇水泵流量的過程中，揚(yáng)程過長就會(huì)出現(xiàn)實(shí)際的推力無法滿足其運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，在這樣的情況下，如果不采用相關(guān)的措施做好節(jié)流工作就會(huì)使得系統(tǒng)的流量不斷的增大，這樣就會(huì)使得資源受到非常大的損失，這會(huì)對系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性造成非常不利的影響。如果采用節(jié)流技術(shù)就可以使得流量達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的需要，但是相應(yīng)的也會(huì)使得浪費(fèi)在閥門上的流量也不斷的增大，并且閥門一直處在工作的狀態(tài)就會(huì)對閥門的使用壽命帶來十分重大的負(fù)面影響，在這樣的情況下就會(huì)使得效率在這一過程中大大降低，損壞的程度也會(huì)增大。

1.3 分期建設(shè)的熱網(wǎng)或者是房屋建設(shè)項(xiàng)目中，供熱和空調(diào)的面積都會(huì)不斷的加大，隨之而來的就是流量也在不斷的加大，如果在選擇水泵的過程中按照一期完成的負(fù)荷去挑選，在二期工程建設(shè)完成之后就必須要更換新的水泵，如果按照二期工程施工完成去選擇循環(huán)水泵，一期和二期之間就會(huì)使得很多能源都白白浪費(fèi)，所以系統(tǒng)也無法保證其運(yùn)行的質(zhì)量和效果。

2 變頻技術(shù)節(jié)能分析

循環(huán)水泵進(jìn)行變頻控制有兩種策略，一種為“定壓變流量”；另一種為“變壓變流量”?！岸▔鹤兞髁俊钡目刂剖骄褪峭ㄟ^變頻器恒定循環(huán)水泵的進(jìn)出口壓差或最不利熱用戶的資用壓差來實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵的變流量運(yùn)行。如果不采用閥門節(jié)流的措施，是無法按照系統(tǒng)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整的。如果采用“變壓變流量”，根本無需調(diào)節(jié)閥門，是最方便和最節(jié)能的方式。

3 循環(huán)水泵設(shè)置的形式

對于換熱器來說，在運(yùn)行期間，換熱器對循環(huán)流量大小并無嚴(yán)格限制。因此，在循環(huán)水泵的設(shè)置中，換熱站循環(huán)泵與熱用戶循環(huán)泵合二為一。這種情況也適用于采用吸收式冷熱水饑組。吸收式冷水機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)可以在10%～100%內(nèi)無極調(diào)節(jié)；冷水流量可在50%～100%內(nèi)無極調(diào)節(jié)；如果采用2臺(tái)機(jī)組即可在25%～100%內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

對于鍋爐來說，鍋爐循環(huán)流量一般不應(yīng)小于額定流量的70%，當(dāng)循環(huán)流量過小時(shí)，會(huì)引起鍋爐浸水管水副務(wù)配不均，出現(xiàn)熱偏差，導(dǎo)致鍋爐爆管等事故；同時(shí)由于回水溫度過低，造成鍋爐尾部腐蝕。因此，常采用雙級泵系統(tǒng)。

對于壓縮式冷水饑組，流經(jīng)蒸發(fā)器的流量低于其額定流量時(shí)，冷水溫度會(huì)很低，甚至結(jié)冰，造成喘振，可能引起機(jī)器停車，造成冷量波動(dòng)。所以，壓縮式冷水饑組也得采用雙級泵系統(tǒng)。冷熱源側(cè)循環(huán)泵一般采用定流量運(yùn)行，負(fù)荷側(cè)泵采用變流量運(yùn)行，以適應(yīng)負(fù)荷的變化。

4 控制策略

對于流量一揚(yáng)程曲線比較平緩的循環(huán)水泵，采用壓差控制比較困難，可以采用流量控制，就是時(shí)時(shí)采集泵出口流量的數(shù)值，將其與當(dāng)時(shí)外溫條件下為保證室溫所需要的流量進(jìn)行比較，進(jìn)而通過變頻控制水泵流量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的變流量運(yùn)行。

問題是流量的測量比較麻煩，尤其大管徑的流量測量裝置，造價(jià)十分昂貴。按固定的控制方法對系統(tǒng)進(jìn)行控制，不論供熱/空調(diào)系統(tǒng)是采用質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)，還是質(zhì)、量并調(diào)的調(diào)節(jié)方式，系統(tǒng)供、回水溫度在室內(nèi)溫度要求恒定、室外溫度已知的情況下，都是系統(tǒng)循環(huán)流量的單值函數(shù)。這樣，時(shí)時(shí)采集系統(tǒng)回水溫度或分集水器的壓差，并反饋至變頻器中，與系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)外溫條件下計(jì)算出的回水溫度或壓差進(jìn)行比較，以指導(dǎo)變頻器控制循環(huán)水泵的運(yùn)行頻率。

對于不同的供熱/空調(diào)系統(tǒng)，是采用壓差控制、流量控制還是溫度控制，應(yīng)當(dāng)綜合考慮水泵流量特性、系統(tǒng)調(diào)節(jié)式及各種系統(tǒng)參變送器的取得難易與否來確定。

結(jié)束語

我國當(dāng)前的資源和能源的現(xiàn)狀是十分嚴(yán)峻的，在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中如何去做好節(jié)能工作也是很多人都十分關(guān)注的話題，在當(dāng)前的暖通空調(diào)建設(shè)中采用變頻調(diào)速技術(shù)是很多節(jié)能方法當(dāng)中十分有效的一種，所以如果采用適當(dāng)?shù)氖褂梅椒ㄒ欢〞?huì)使得我國能源的消耗逐漸減少，我國當(dāng)前的節(jié)能技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，變頻調(diào)速技術(shù)也是如此，所以我國的節(jié)能技術(shù)還是有很大的發(fā)展前景的。

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作者簡介：鄭雅，身份證號：450721198606020023。