不锈钢卧式单级离心泵变频节能原理

　　由于目前空调系统中的不锈钢卧式单级离心泵均是由电动机带动的，而且电动机轴与泵轴之间往往是直接连接，因此泵的转速与其拖动电动机的转速也是一致的。根据电动机的特性，其丨转速n与其电源频率/之间存在如下关系：

　　当电动机的结构固定后，其p就是一个常数，s也可当做常数，因此电动机的转速与|其电源频率/成正比关系。也就是说改变电动机的电源频率，即可改变其转速。这就是所|谓的变频调速。

　　可见把变频冷冻水泵组的效率因素当做常数时，在允许的流量范围内，冷冻水泵的总能耗将随流量的三次曲线规律变化，并与定压差水头值C、管路中各支路的流量分配及空调用户所在位置有关。

　　还可发现，如果将空调冷冻水泵的总能耗进行分解，则用于克服空调用户端阻力的能耗(CQ)只与流量的一次方成正比；而用于克服冷冻水制备与输送端的能耗随流量的三次方规律变化。这说明尽管在空调用户端通过变流量也能节能，但并没有冷冻水制备与输送端的节能潜力大。因此，空调冷冻水系统中采用变频泵的节能效果怎样，很大程度上取决于冷冻水制备与输送端的阻力及各层间供回水总管的阻力之和在总的管路阻力中所占比重的大小。该比重越大，则变频节能量也越大；反之，节能量就小。如果管路中的S2很小，则变频节能量就依赖于空调用户端的变流量了。利用以上能耗计算式对某空调系统的模拟计算表明，当设定的压头差控制值C=5m(对应的Ap=49kPa)、负荷(冷冻水流量与满负荷流量的百分比）分别为90%、80%、70%、60%、50%时，其结果与由相似定律所得结果之间的偏差分别对应为5.05%、11.30%、19.08%、28.71%、40.50%,且C值越大，直接应用相似定律的偏差也越大。因此，尽管空调冷冻水系统是所谓的闭式系统（即所谓静扬程为0的系统），由于有定压差及管路特性曲线变化的影响，直接用泵的相似定律来分析空调冷冻水泵的变频调速工况是不合适的，尤其是在调速范围较大时会产生较大的偏差。模拟计算所得各部分能耗变化曲线。冷冻水泵组的总能耗对应于式（3-18)中的#，等效管路能耗对应式冷冻站内冷冻水供、回水管路能耗对应于S2f，定压差能耗对应于C(?。发现，在计算条件下，等效管路能耗在总能耗中所占比重小（与建筑物的层数多少有关），也表明在全部用户等效环路能耗中，定压差能耗邙占了相当大的比例，且这一比例随负荷的减少而增大。当空调负荷大于60%时冷冻站内冷冻水供、回水管路能耗S2f开始在总能耗中占主导地位；相反，随着冷冻水流量或空调负荷的减小，能耗S2(?3迅速减小。虽然C0及火也随流量的减小而减小。因此，当系统中冷冻水的流量小于一定值，即空调负荷减小到一定程度水泵的主要能耗。这说明在该系统中：

　　当空调负荷处于设计负荷附近的区域时，冷冻站内冷冻水供、回水管路能耗就成为决定冷冻水泵能耗大小的主要因素，而在低负荷区，由定压差所产生的能耗则成为总能耗的决定因素。

　　在各项阻抗系数中所占的比重越大，采用水泵变频的节能潜力就越大。

　　定压差能耗由于只与流量的一次方成正比，它在设计负荷时占总能耗的比例越小,则系统变负荷时泵的节能潜力越大。在进行冷冻水泵的变频设计时应注意到这一特点，以在保证空调系统正常工作的前提下，尽可能增大冷冻水泵变频的节能效果。