供熱企業用電節能分析

朱洪彪

（新疆全鑫建設有限公司 烏魯木齊 830013）

1 供熱泵電耗在的原因分析

熱水流量增大水泵選用偏大，增大了泵初投資，降低了泵運行效率，加大了運行成本，浪費了電能。

⑴揚程選擇過高，造成選用泵偏大。供熱系統設計時，二次網循環系統實際揚程一般約為150～300kPa，但水泵選型時，揚程值一般為400～600 kPa，水泵電功率與揚程成正比關系，揚程偏高導致水泵電氣容量增大。

⑵一些國產水泵屬低效產品，新設計制造的泵或國外引進的泵，效率較高，一般效率提高10%～20%，電動機一般提高1%～5%。效率的提高往往是指其額定工作點的75%附近。但實際工況常常偏離高效率點，的以實際運行效率還是較低。

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小時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。

⑴大流量運行方式增大了泵的運行功率。為了解決熱網水平失調帶來的用戶冷熱不均的問題，許多供熱系統采用了"大流量、小溫差"的運行方式。如住宅間接供暖的二次循環水泵或直接供暖的一次水循環水泵流量，單位建筑供暖面積約為2～3kg/h，實際運行達到3～5kg/h，流量大，加大了泵的設計電功率容量；流量大，增加了泵的運行功率，降低了供、回水溫差，溫差從25℃降至5～10℃。住宅間接供暖的一次水循環水泵流量，單位建筑供暖面積約為1.3 kg/h，實際為2～3kg/h。流量大使供、回水溫差從設計值45℃降至于15～20℃，增加了泵的運行功率。

⑵水泵運行在低效率區，增大了無效能耗。泵的工作點指的是運行時水泵的流量和揚程，它是由泵的性能曲線和水系統管網特性曲線兩方面因素確定的點。

目前，泵運行時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。理水泵處于低效運行區，增大了無效運行范圍。

⑶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，但水泵為恒速泵。為了適應負荷的變化，流量的調節依靠閥門來實現

⑷并聯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臺泵并聯運行時，流量與揚程及耗電功率都增加了，變化的多少與管網的特性曲線有關，管網阻力越大時，流量、揚程增加的較少。兩臺泵并聯運行，其效率為單臺泵的1.2～1.5倍。

⑸供熱水系統一般采用一級泵系統，節電效果不明顯。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。一級泵系統的特點是利用一根旁通管來保持冷（熱）源側定流量，而讓用戶處于變流量運行，當用戶負荷變化需水量減小時，部分冷凍水旁通，但這并不影響通過水泵的總水量，水泵揚程也保持不變，所以其水泵耗電功率不變。

3 供熱泵的節能

使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行。

⑴嚴格按照水輸送系數的要求確定水泵的型號。

⑵變頻器的應用。多年來已經研制出多種交流電動機調速裝置，如定子調壓調速、變極調速、滑差調速、電磁耦合器調速、串級調整、整流子電機調速和液力耦合器調速等。但上述調速方式仍存在調速范圍窄等缺點。隨著電力技術、微電子技術及控制理論的發展，作為交流調速中心的變頻調速技術得到了顯著的發展。這種調速方式具有節能，調速范圍大（從1：00～1：1000），易于實現正、反轉切換，起動電流小和結構簡單、運行安全可靠的優點。

⑶系統經濟運行的管理。包括掌握與運行有關的工況因素，了解系統中機組管網是否經常處于經濟運行狀態；在泵機組和管網的有關部位安裝流量、壓力流量儀表，監視系統運行情況；建立運行日志和設備技術檔案；建立系統運行操作規程、事故處理規程、用電考核制度、檢測維修制度。

⑷系統經濟運行、節能運行的技術措施。

⑸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，因此，即使稍微增加一些水泵投資，也應通過選用高效、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，運行效率較低的問題：初步分析了能耗較大的原因；提出了要從設計、先進調速方法、管理、設備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、運行和生產廠家等各個方面只有大家都重視，才能達到預計的節能目標。