一次泵变流量控制方案探析

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1、一次泵变流量控制方案探析　　【摘要】根据节能的需要以及一次泵变流量系统的特点，说明了一个具体建筑的设计案例，分析了一次泵变流量系统特点，提出了各部件的控制方案。【关键词】一次泵变流量；冷水机组；控制1概述随着我国经济水平不断提高，人民对建筑环境的要求也逐步提高，建筑也向大型化，功能多样化发展，这样也就增加了能源消耗。对于商业建筑，空调采暖能耗是建筑能耗的重要部分，约占整个建筑的35%以上。而空调系统年能耗中，冷水机组的能耗约为33%，水泵能耗约为22%，冷却塔能耗约为2%，风机能耗约为43%。因此，节约水泵能耗是降低建筑能耗的重要途径。随着运行管理

2、能力的不断提高，对于各区域（分支）阻力相差不大，且无严格水温要求的民用建筑，采用一次泵变流量的空调水系统，是符合节能目的的方式。这项技术自90年代开始应用，目前也多用于各类建筑中，关于系统的特点和分析，本文不再赘述，以下仅根据一个实际的工程，对一次泵变流量系统的控制方案进行探讨。2建筑概况6本项目位于北京，建筑性质为住宅及配套商业建筑。总建筑面积为11.5万平方米，其中商业面积为2.5万平方米。地下3层，地上15层，商业为地下二层至地上三层。地下三层设集中制冷机房，设置三台制冷量为2285kW（650RT）的离心式制冷机组，作为冷源，冷水机组为可变

3、流量机组，流量变化率不低于每分钟50%。每台冷水机组冷水侧安装一个电动两通阀，阀门行程不小于60秒，不大于120秒。冷水侧配备3台冷冻水循环泵，水泵变频。冷却水侧配备3台冷却水循环泵，水泵工频，与冷水机组对应并联运行。冷却塔配备3台，设在首层屋面上，进出口设置电动两通阀，与冷却水泵连锁启闭。空调冷水采用一次泵变流量系统，冷水机组的供回水温度恒定，蒸发器内的水流量在一定范围内随负荷侧的流量变化而变化，同时调节循环水泵流量，降低系统运行能耗。冷水循环泵出口通过共用集管后，再分流到各冷水机组。冷水在分集水器之间设置旁通管，及由压差控制的旁通阀，当负荷侧流

4、量低于单台冷水机组流量时，可以旁通部分水量，保证通过蒸发器的流量达到单台冷机最小流量要求。空调系统的末端设备采用两管制。新风机组、空调机组均设一体式动态平衡电动两通调节阀，风机盘管均设电动两通阀。3自动控制方案6相比传统的一次泵定流量系统，一次泵变流量系统控制要求更复杂，对运行管理也提出了更高的标准。因此，需要详细的设计自动控制方案，配合高水平的监测和控制系统，才能达到节能效果，发挥系统优势。3.1冷水机组的启停控制系统采集系统中各相关参数，包括冷水供回水温度、制冷机组运行电流及冷媒参数，计算出实际所需要的供冷量，确定冷水机组运行工况。在加载冷水机

5、组时，为了防止原有冷水的流量减少过快，使得蒸发器流量下降太快，导致冷水机组的关机保护，甚至冻结蒸发器盘管。采用“软启动”模式，首先降低运行机组的运行工况，减少原有冷水机组的制冷量，启动下一台机组后解除原有冷水机组的制冷量限制，将多台机组同时加大制冷量。在减载时采用“软关机”模式。首先降低多台机组的运行工况，即减少每台运行机组的制冷量，然后停止一台机组的运行。3.2冷水机组加减载运行逻辑冷水机组的加减机控制逻辑有很多种，这里采用以压缩机运行电流6RLA与额定电流的比值为依据，使冷水机组调节负荷的速度快，出水温度更稳定。当系统的冷负荷增大时，控制系统会

6、自动对当前实际的冷水供水温度与设定值进行比较，并且控制系统会根据设定好的加载参数进行判断，若满足加载条件，则自动启动下一台机组。当两台以上冷水机组运行时，根据冷水供、回水温度以及冷水温度设定值自动调整机组的运行电流百分比，使每台机组保持基本一致的运行电流，以较高的效率运行，避免各台机组出力不均。加载时若机组运行电流与额定电流的百分比大于设定值，同时出水温度超过设定参数，并且持续10～15分钟，则开启下一台机组。这种控制方式的优点是供水温度的控制精度高，在系统供水温度尚未偏离设定温度时，已经开始加机了，具有前馈控制功能。当系统的冷负荷减少时，控制系统

7、会自动对当前冷水供水温度与冷水供水温度设定值进行比较，如果满足减载条件，自动停止下一台机组的运行，以满足系统节能的要求，并符合系统的负荷要求。3.3一次泵变流量控制6控制系统采集冷水分集水器之间的压差传感器提供的信号，末端设备根据负荷变化调节两通阀开度，从而引起系统流量的变化，改变系统压差，这个改变与设定值比较，自动调节冷冻水泵的转速，从而在保持系统压力平衡的同时充分发挥一次泵变流量的节能特性。采用一次泵变流量系统，并且采用共用集管的连接方式，应将冷水循环泵组中各个水泵都设计为变频运行。避免变频泵与工频泵并联时，由于工况点不同而引起的水量的不均衡性

8、，从而提高效率降低能耗。冷水循环泵根据设置在总回水干管上的流量控制开启台数。系统负荷减少时，末端两通阀开度减小，流量随之减