变风量系统水系统运行能耗分析指南

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1、2001年12月长沙铁道学院学报No4第19卷第4期JOURNALOFCHANGSHARAILWAYUNIVERSITYDec.2001!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1000-249（92001）04-0060-04变风量系统水系统运行能耗分析胡益雄，袁锋"（中南大学铁道校区机电工程学院，湖南长沙410075）摘要：分析了VAV空调水系统在变冷冻水量（VWV）情况下水泵和冷水机组的性能和能耗，在部分负荷时，使用变频调速水泵调节冷冻水量可大量节省水泵能耗，提高冷水机组的能效比（EER）

2、和部分负荷性能系数IPLV.关键词：变冷冻水量；能耗；能效比（EER）；IPLV中图分类号：TU831.3+6文献标识码：AEnergyConsumptionAnaiysisofWaterSysteminVAVSystemHUYi-xiong，YUANFeng（EiectromechanicEngineeringCoiiege，CentraiSouthUniversity，Changsha410075，China）Abstract：Thispaperanaiysestheperformanceandenergyconsumptionofthepumpandthechiii

3、erofwa-tersysteminVAVsystemintheconditionofvariabiechiiied-waterfiow.Itshowsthatinpartiaiioad，byusingvariabiefreguencycontroiiingpumptomoduiatechiiied-waterfiowmaysaveenergyconsumptionofpumpandincreasetheenergyefficiencyrati（oEER）andIPLVofthechiiier.Keywords：Variabiechiiied-waterfiow；ener

4、gyconsumption；energyefficiencyrati（oEER）；IPLVVAV空调系统在部分负荷情况下，通过减少送风量降低风机功耗.当送风量减少时，必须调节表冷器的冷冻水量以维持空调的送风参数.在变冷冻水量的同时，空调水系统中水泵和冷水机组等设备的运行特性也会相应发生变化.本文结合VAV空调系统实例，运用计算机模拟来具体研究变水量（VWV）情况下空调水系统的设备特性及能耗情况.1VWV系统VWV系统是指在末端盘管安装比例式电动调节阀，根据室内负荷的变化调整其开度，改变冷冻水系统的水流量.根据所需的冷冻水流量调节水泵的转速，相应地改变冷水机组的制冷量，降低

5、系统能耗，提高设备运行性能.图1是一个VAV空调系统的水系统示意图.水系统主要由冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔和表冷器组成.由于冷水机组在部分负荷时变冷却水量对冷水机组的效率影响非常大，综合节能效果不佳［1］.因此本文只考虑变冷冻水量的情况."收稿日期：2001-07-04作者简介：胡益雄（1966-），男，湖南岳阳人，中南大学副教授，硕士.第4期胡益雄等：变风量系统水系统运行能耗分析6l!水泵运行能耗分析在VWV系统中，水泵大部分时间处于部分负荷状态下运行.以长沙地区某电子产品装配厂房空调系统为例，该厂房在夏季设计日部分负荷出现的时间比率如图2l—表冷器5—流量计

6、9—冷凝器所示.该厂房在设计日低于70%的部分负2—旁通阀6—温度传感器l0—冷却水泵荷运行时间占全天运行时间的62.5%.可3—冷冻水泵7—蒸发器ll—冷却塔4—调节阀8—冷水机组见，对水泵部分负荷运行状态的调节是十图lVAV空调水系统示意图分必要的.本文的厂房空调系统采用变频器调节电机转速以适应水泵的部分负荷.!."变频调速水泵的调节性能变频调速水泵由变频调速器、交流电动机和水泵组成.当系统在部分负荷下运行时，变频调速器改变电机转速从而改变水泵的性能曲线，使水泵始终在高效区内运行，有利于水泵在部分负荷下降低能耗.设Nin、Nm、Np、Nt分别为总输入功率、电机输入功率

7、、水泵轴功率、水泵理论功率.、、分别为变频调速器、交流!J!m!p电动机、水泵在部分负荷下运行时的效率.图2部分负荷出现的时间比率因此，变频调速水泵部分负荷状态下的综合效率［2］：（l）!=!J·!m·!p总输入功率：rHOrHON==（kW）（2）!!!Jm!p式中r———水的比重，kN/m3；3O———水泵的流量，m/S；H———水泵的扬程，mH20.!.!冷冻水泵能耗分析空调水系统的冷冻水泵为KOWn型水泵，转速为2960r/min，水泵额定流量为43.33m/（1l2kg/S），扬程60m，效率!p=0.75.通过计算