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1、高层建筑空调水系统节能分析。1前言随着能源问题的H益突出，建筑物节能是建筑设计和运行屮必须考虑的因索之一。随着经济的发展和人们生活水平的提高，中央空调是现代高层建筑中必不町少的设备Z—,中央空调的耗能约占到建筑物总耗能的65%左右。阳给整个水循环系统提供动力的循坏水泵耗电量,又占空调系统能耗的18%左右，即循环水泵耗电量占整个建筑总耗电量的11.7%左右叫这是一个非常町观的数字由此可见，降低空调水系统的输配电耗，对于提高集中空调系统的全年运行能效具有十分重要的现实意义⑵。在空调系统设计过程中，水系统管路的正确合理设计、循环水泵及冷热源的合理选择，乂是空调水

2、系统实现正常运行调节及运行节能的关键。本文结合工程实例,针对某高层建筑的屮央空调系统（高级宾馆，地上14层，地下一层，总建筑面积约为15000m2,釆用风机盘管加新风系统），对不同水系统的运行能耗进行分析计算，并比较不同的空调水系统在相同负荷需求下的能源消耗情况。2空调水系统概述空调冷水系统可以归纳为以卞三种形式：一次泵定流量系统：冷源侧定流量，负荷侧定流最，无变频泵；二次泵变流最系统：冷源侧定流最，负荷侧变流最，负荷侧采用变频泵;一次泵变流量系统：冷源侧变流量，负荷侧变流量，冷源侧与负荷侧采丿IJ同一个变频泵。2.1一次泵定流量系统一次泵定流量系统（图1

3、）是国内空调工程设计中应用较多的一种形式⑶。其特点是：通过蒸发器的冷水流量不变，因此蒸发器不存在发生结冰的危险。当系统负荷侧冷负荷减少时，通过减小冷水的供、回水温差來适应负荷的变化，所以在绝人部分运行时间内，空调水系统处于大流量、小温差的状态，不利于节约水泵的能耗。2.2二次泵变流量系统二次泵变流量系统（图2）是在冷水机纟R蒸发器侧流量怛定的前提下，把传统的一次泵分为两级，包括冷源侧和负荷侧两个水环路⑷。其最大特点在于冷源侧一次泵的流量不变，二次泵则能通过末端负荷的需求调节流量。对于适应负荷变化较弱的一些冷水机组产站来说，保证流过蒸发器的流量不变是很重要的

4、，只有这样才能防止蒸发器发生结冰事故，确保冷水机组水温稳定。由于二次泵能根据末端负荷调节流量，与一次泵定流量系统相比，能节约相当一部分水泵耗能。图1：一次泵定流量系统图2：二次泵变流量系统2.3一次泵变流量系统一次泵变流虽系统（图3）选择可变流量的冷水机组，使蒸发器侧流虽随空调负荷的变化而改变，从而最大限度地降低水泵耗能⑶。与一次泵定流量系统相比，把定频水泵改为变频水泵，故水系统设计和运行调节方法不同，控制更复杂，但节能效果更明显。rrllr图3：-次泵变流虽系统3不同水系统的能耗分析3.1变速水泵运行能耗计算变速水泵能耗可采用下式计算:(1)式中：〃一水

5、泵扬程，mll2o旷流量，m7h久一水泵效率叽—电机效率办一变频器效率电机效率和变频器效率可由(2)、(3)式计算叫(2)^-0L94187xQ-^*b)V.-0.S87i-l283fc-l.42fc7i-0.SS3fc,式屮：斤-水泵的变速比，k=n/n^Q/Q^n为水泵转速，r/min；久和@表示标准条件卜的转速和流量。3.2一次泵定流量系统在不同负荷下水泵能耗一次泵定流量系统的冷源侧定流量，负荷侧定流量，无变频泵。在控制过程屮，流疑和扬程不变，水泵的转速固定，所以变速比&始终为1。系统布置相对于一次泵变流量系统有—•定的区别，即在水泵的连接方式上将两

6、台水泵先和两台冷水机组分别申联，再并联连接到管路上。为便于比较，木文在分析时，一次泵定流量和一次泵变流量系统所选用的冷水泵型号相同。该系统山于流量不变，在不同负荷下流量始终固定，所以水泵的能耗也会相应的保持不变，不同负荷下水泵的能耗列于表1。农1—次泵定流量系统不同负荷时水泵能耗负荷百分比变速比流量m3/h扬程mlLO水泵效率电机效率单台水泵能耗，kW水泵总能耗,kW50%116517.50.70.9411.59323.18660%116517.50.70.9411.59323.18670%116517.50.70.9411.59323.18680%116

7、517.50.70.9411.59323.18690%116517.50.70.9411.59323.186100%116517.50.70.9-111.59323.186从表中可以看到，山于冷源侧和负荷侧均是定流量，所以水泵的能量消耗不随着负荷的减少而降低，理论上是不变的。所以单独讨论一次泵定流量系统的水泵节能意义不人，但可以以之为参照，來对比其它系统的节能效來。3.3二次泵变流量系统不同负荷下水泵能耗二次泵变流虽系统的冷源侧定流量，负荷侧变流虽，负荷侧采用变频泵。所以在系统布置上相对于其他两种系统有较人的差异⑷。选用的水泵型号及台数相对于其他两个系统要

8、进行调整。3.3.1一次泵能耗由于一次泵始终为定流最运行，所以其功