水环热泵系统的变水量运行及其相关问题

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1、水环热泵系统的变水量运行及其相关问题　　采用水泵变速运行的变水量系统在选择水泵时应注意两点，　　第一，要防止变速后水泵的振动频率与隔振装置的固有频率相同形成共振。　　第二，要防止水系统由于二通阀的关闭造成其管路特性曲线的变化，从而使水泵的工作点进入喘振区。　　下面我们通过一个个工程实例来说明变水量系统的水泵选型。某房地产工程采用水环热泵空调系统，其冷却水总量为600t/h，该系统最小负荷有可能达到设计负荷的5%.，正常情况下配置三台水泵，每台流量为200t/h.假设水泵的额定转速均为1450r/min.当部分负荷为5%时，如果循环水量随之降低，那么水泵此时的转速将要

2、达到218r/min。那么这时会发生什么情况呢？　　我们知道一台转速为1450r/min水泵的振动频率约为24HZ，当水泵转速减为218r/min时水泵的振动频率约为而一般的减震器的固有频率约在3~6HZ.这样水泵在减速过程中就会发生共振。因此为了防止共振，对与一般民用建筑而言水泵振动频率与减震器固有频率之比应在以上。本例中假定减震器固有频率为6HZ，那么水泵的振动频率应在15HZ以上，水泵的转速最低应不小于900r/min。这个转速正好对应系统处于20%的部分负荷下。因此为了保证系统处于更低负荷时水泵也能经济运行，我们在水系统设计中另外配置了一台小水泵。　　小水泵

3、配置依据是当一台大水泵运行至其最低转速时，如果系统负荷仍进一步下降，那么大水泵停机，开启小水泵。也就是小水泵的最大流量为一台大水泵的调速后的最小流量。　　本例中小水泵的流量应为120t/h。当其转速为900r/min时，流量约为75t/h，这个流量约对应%的部分负荷。这样的水泵配置基本上可满足水系统的经济运行。如果还需随负荷下降进一步降低水流量，那还可配一台更小流量的水泵。其原则同。本例中这台水泵的额定流量为75t/h，当其转速降为900r/min时，水泵流量降为45t/h，基本对应系统%的部分负荷。这种配置方式可进一步降低水泵在低负荷时的电耗。　　变水量系统采用D

4、DC控制方式，这种控制方式的优点是整个系统系统可靠、节能。产品价格日趋低廉、安装费用低、节省空间。使用方便、升级容易、安全性强。有技术支持。可以实现水泵软启动，使启动过程对电网影响小。　　整个控制系统是在每个楼层或一定的空调区域设置一台现场控制器，当有一台水环热泵机组投入使用后与其对应的二通阀即打开。二通阀开户信号传至现场控制器，再由现场控制器将信号传至整个楼宇的中央集中控制器，最后由中央集中控制器将信号传至水泵，控制水泵启动。当系统中所有水环热泵机组均停止工作时，所有二通阀均关闭，此时没有信号传至现场控制器，中央集中控制器也无信号输入，这时其即控制水泵关闭。　　中

5、央集中控制器将信号传至水泵后，水泵启动。根据上面的例子75t/h流量的小水泵先启动。该水泵启动后其转速由机组侧的供回水压差控制，随着系统中投入运行的机组增多，呈开启状态的二通阀也随之增多，系统供回水压差逐渐减小，水泵的转速逐渐提高。当小水泵的转速达到其额定转速后供回水压差如果再减小，这台小水泵停止运行，流量为　　120t/h的水泵接着投入运行，如果系统中呈开启状态的二通阀继续增多，系统供回水压差继续减小，水泵的转速继续提高，当水泵达到其额定转速时，如果供回水压差再下降那么这台水泵停止运行，一台200t/h流量的水泵开始投入。这台水泵的转速仍由供回水压差控制逐渐提高，

6、当达到其额定转速后，如果供回水压差再下降，第二台200t/h流量的水泵投入运行。这时第一台200t/h流量的水泵减速，这两台水泵同时受供回水压差控制保持同步转速。当这两台水泵均达到额定转速后，如果压差继续下降那么第三台200t/h流量的水泵继续投入运行。此时原来达到额定转速的两台水泵减速，三台水泵同受供回水压差控制保持同步转速，直至系统达到满负荷状态三台水泵均达到额定转速。　　对于冷却塔侧水泵其开停受机组侧水泵的回水温度控制，采用定水量运行模式。回水温度超过32℃时水泵开启，冷却塔投入运行。当回水温度低于16℃时水泵开启，锅炉投入运行。　　机组侧水泵采用变水量运行模

7、式后其节能效果究竟如何？我们仍根据前面的工程实例做一分析。　　该房地产项目为一综合工程，其内包括办公、商场、住宅等部分。其全年空调运行时间为250天。整个楼宇全年空调负荷分布见表一：　　　　　　　　负荷率%　　　　　　5　　　　　　10　　　　　　20　　　　　　30　　　　　　40　　　　　　50　　　　　　　　　　时间频数h　　　　　　300　　　　　　400　　　　　　400　　　　　　500　　　　　　750　　　　　　800　　　　　　　　　　负荷率%　　　　　　60　　　　　　70　　　　　　80　　　　　　90　　　　　　100