集中式空調中的微型泵水系統經濟性分析

摘 要：本文建立集中式空調枝狀冷水系統管網，在已知冷水流量下的微型泵-變頻一次泵系統模型，并將該系統與等流速系統在經濟效益方面的不同，為微型泵的廣泛應用提供理論依據。

關鍵詞：集中式空調水系統； 末端微型二次泵；微型泵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.249

0 背景與現狀

目前的集中式空調水系統主要有定流量一次泵/變頻二次泵水系統、變頻一次泵水系統、末端微型泵/變頻一次泵系統三種。定流量末端微型二次泵-變頻變流量一次泵水系統最大的特點是在空調的末端加入了微型泵，采用末端微型泵和一次泵串聯的形式，這種配合形式的顯著優勢在于利用微型泵與一次泵一起承擔水系統的沿程阻力，從而使一次泵的配用功率可以小于定流量泵，節能效果明顯。一次泵系統采用變頻控制，其主要目的為克服沿程阻力，保護機組的安全、穩定運行，系統控制信號來自負荷水系統的定壓值或者助劑的水系統壓力差值。

1 建模

冷水系統的總年費分為四個部分：循環水泵折舊費、循環水泵運行一年所耗電費、管道的維保及折舊費用、輸配管道冷量損失費用。

《全國民用建筑工程設計技術措施/暖通空調.動力（2009年版）》6.7.7條水利計算規定：空調水系統應進行水力計算，各并聯管路壓力損失差額不應大于15%。因此應在各并聯管路壓力損失相等的條件下建立空調水系統枝狀輸送管網設計模型。

1.1 理論模型

1.1.1 輸配管道的維保和折舊費用ΔFg

2 經濟效益比較

以濟南地區某辦公區域的集中式空調冷水系統為例，進行計算分析。系統的供回水溫度為分別為7℃/12℃，冷水的總流量為500m3/h。取時間為1000h，等流速與微型泵變流速效益比較結果見表1。

3 計算結果分析

比摩阻表示每米管長的壓降值，此值綜合考慮了能量損失和投資兩方面的因素?！度珖裼媒ㄖこ淘O計技術措施/暖通空調，動力（2009年版）》規定——冷水管路的比摩阻宜控制在100-300Pa/m，對于變流量冷水系統，體積流量不宜過低，應綜合分析，合理確定最低流量。

采用微型泵水系統的模型所得結果比等流速系統總的年度費用約減少18.67%，具有明顯的經濟效益。

在等流速系統中，容易產生水利失調的狀況，系統不穩定，且運行費用較高。

末端微型泵冷水系統循環水泵功耗與流量呈線性關系，對年度費用的影響最大。在不考慮初投資的前提下，末端微型泵水系統優勢明顯。

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