空調冷卻水泵變頻周速的能耗分析

徐國政

摘 要：冷卻水泵對于空調系統作用的正常發揮有著不可替代的重要作用，是空調系統在實際使用過程當中主要的能耗設備。在相關人員使用空調系統的過程當中，其冷卻效果會不斷的伴隨著冷水機組冷水冷負荷的具體變化情況采取積極措施對冷卻水的流量進行全方面的調節活動。就我國目前的實際情況而言，由于技術科學技術的限制，在冷卻水泵實際使用的過程當中大部分都是采用閥門這一方式對冷卻水的流量進行相應的調節活動。然而，這種調節方式在實際條件的過程當中所收到的效果并不明顯，耗能的情況相對來說比較嚴重。本文通過對冷卻水泵變頻調速進行全方面的能耗分析，并且對其節約能源的性能進行了評價。

關鍵詞：空調;冷卻水泵;變頻周速;能耗

0 引言

對于空調系統來說，在實際運行的過程當中所需要投入的經濟成本主要取決于維持空調系統運行所需要消耗的能量多少，冷卻水泵對于中央空調作用的發揮有著不可替代的重要意義，是其在實際運行過程當中的動力來源。在實際使用過程當中對能源的消耗量占據整個中央空調系統能耗的絕大部分。根據全方面的調查顯示在一些使用空調中央空調系統的建筑當中，冷卻水系統在實際使用過程當中所消耗的電能大約占整個空調系統消耗電能數量的15～%20%。根據相應的技術分析表明，冷卻水系統在實際使用的過程當中如果所采用的措施得當可以使其節約對能源的消耗10%左右。就我國目前的實際情況而言，水泵變頻控制技術由于各方面因素的影響當前在國內應用的范圍依然不是十分廣闊。本文從基本原理出發，全方面的分析了冷卻水變流量對系統在實際使用過程當中能源消耗量的具體影響情況。與此同時，采用科學合理的方式方法對其相應的控制策略進行了一定的優化。

1 水泵變頻轉速調節

1.1水泵變頻轉速調節原理

該技術在實際使用的過程當中主要是根據相似性定律，也就是：

通過以上公式不難發現，當水泵轉速由于各種因素的影響產生或大或小的變化的時候，水泵軸所產生的功率將會和其相應的流量的三次方呈現正比的形式。

1.2，冷卻水控制邏輯

冷卻水系統的簡略圖如圖1所示。

為了使得該系統在實際使用的過程當中更加的節約能量，要保證在冷卻泵轉速優化控制邏輯的過程當中，將冷卻泵的轉速調節到一個最佳值。

2 CDWT 對冷機COP 的影響

為了驗證優化控制邏輯的合理性，本文選取某一期貨中心的某一項目作為工程實例。收集了該項目在實際運行過程當中所產生的一系列數據，并且采取積極措施對其進出冷水機組冷卻水溫的平均值（CDWT）以及冷水機組制冷效率（CH COP）之間的關系進行了全方面的分析工作，具體如圖2所示。

經過長期的觀察實驗表明，當室外的濕球溫度由于氣候的影響處于19攝氏度左右的時候。在這個過程當中，如果CDWT溫度保持在21.6～22.34攝氏度之間的時候，在這個過程當中平均CH COP的數值將可以達到7.5。然而當CDWT處于22.8～23.5攝氏度之間的時候平均的CH COP的數值將會達到7.05。通過以上數據表明，當室外濕球溫度保持在19攝氏度左右的時候，通過科學合理的方式方法使得進出冷氣的冷卻水溫平均值進行合理的降低，可以在一定程度上使得冷機的運行效率變得更高。

3降冷卻水流量對冷機COP 的影響

當中央空調系統在實際使用的過程當中并不是全部都參與降溫，而僅僅是有整個中央空調機組的一個部分參與負載的時候。在這個過程當中，冷卻塔在實際使用過程當中所擁有的散熱容量對于冷機的具體負載來說，是處于超配狀態當中的。也就是說數量龐大的冷卻水在實際使用的過程當中并沒有得到充分的冷卻便進入了冷機之內。基于以上的分析表明，該中央空調系統在實際使用的過程當中工作人員在工作現場可以通過科學合理的方式方法使得冷卻水的流量適當的降低。通過這樣的方式可以進一步降低冷卻塔在實際使用的過程當中所擁有的散熱容量。但是即使降低其散熱容量，也能夠滿足當前負載過程當中所實際所需求的散熱需求。基于這種因素的分析，文章全方面的分析了當室外濕球溫度處于11.8到10.8～11.4攝氏度以及17.8～19攝氏度這兩個區間變化的過程當中進出冷卻冷機冷卻水溫的平均值CDWT 和系統COP隨著冷卻水流量變化降低的具體變化規律。經過分析不難發現當室外濕球溫度經過科學合理的措施將其保持在11攝氏度左右的時候，相應的冷卻水流量即使在一定程度上進行下降，相應的進出冷氣機的冷卻水溫的平均值CDWT也會在一定程度上呈現降低的趨勢，然而整個系統的COP將會呈現出明顯的上升趨勢。

4結束語

經過一系列數據分析后，可以得出以下結論：

首先，當室外濕球溫度相對來說比較低，處于19攝氏度的時候，通過科學合理的措施使得冷卻水的流量降低的話，將會進一步使得進出冷機的冷卻水溫平均值降低。基于這一現象，在實際中央空調使用的過程當中，應當使得室外需求溫度保持在合理的溫度范圍之內，并且在此基礎上盡可能的使得冷卻泵的轉速降低，從而減少其能耗。

其次，當室外濕球溫度比較低，處于11攝氏度的時候。如果采取積極的措施使得冷卻泵的轉速降低，會降低CDWT，同時使得系統COP升高。

參考文獻：

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