空调水系统的节能方式和水泵调节.ppt

1、Grundfos FLOW THINKING空调水系统的节能方式和水泵调节 Grundfos FLOW THINKING室外温度及相对湿度室外温度及相对湿度建筑物负荷太阳辐射舒适性舒适性冷冻机定容冷冻机定容,高效冷却塔设备间用户端空调系统中存在的挑战空调系统中存在的挑战管网水力平衡旁通管 vs.耦合罐二次侧可变速泵Grundfos FLOW THINKING公共建筑节能设计规范（GB50189-2005）:施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。（条款（条款5.1.1,强制规定）强制规定）采用集中空气调节系统的公共建筑，宜设置

2、分楼层，分市内区域，分用采用集中空气调节系统的公共建筑，宜设置分楼层，分市内区域，分用户或分室的冷热计量装置；建筑群的每栋公共建筑及其冷热源站房，应户或分室的冷热计量装置；建筑群的每栋公共建筑及其冷热源站房，应设置冷热计量装置。设置冷热计量装置。（条款（条款5.5.12)该规定为空调（供暖）系统根据实际负荷进行动态调整提供了条件，同时也为水泵的智能化控制提供了依据。空调系统能量节省的条件Grundfos FLOW THINKING空调系统冷冻机冷却塔冷却顶棚冷却表面二次侧泵热回收风机盘管M耦合罐MM一次侧泵定压 一次侧定流量Grundfos FLOW THINKING一次侧泵(一台冷冻机)一次

3、侧通过安装节流阀调整其流量.t PRt PF冷冻机ttHQ系统特性不安装节流阀不安装节流阀节流阀系统特性 安装节流阀安装节流阀计算工作点无节流阀工作点有节流阀工作点放气阀Grundfos FLOW THINKING一次侧(一台冷冻机)一次侧用可调速泵调整流量t PRt PF冷冻机ttHQ系统特性 无节流阀无节流阀变速泵计算工作点放气阀Grundfos FLOW THINKING含有多台冷冻机的不可控系统一次侧t PRt PF温度降低停止冷冻机 温度升高启动冷冻机ttHQ冷冻机1的系统特性（冷冻机2、3停止时）计算工作点(Q1)冷冻机2冷冻机 3冷冻机1的系统特性（冷冻机2、3启动时）流量过高时

4、的工作点(Q2)Q2Q1冷冻机 1固定转速泵.使用阀门调节流量.Grundfos FLOW THINKING含有多台冷冻机的定流量系统一次侧t PRt PF温度降低停止冷冻机温度升高启动冷冻机ttHQ冷冻机1的系统特性 当冷冻机2和3停止时所有冷冻机无阀门时的工作点冷冻机1的系统特性 当冷冻机2和3启动时一台冷冻机无阀门时的工作点 Q1冷冻机 3冷冻机 2冷冻机1可调速泵根据测得的冷冻机两侧压差P 改变速度(定流量控制)有阀门时的工作点Grundfos FLOW THINKING空调系统冷冻机冷却塔冷却顶棚冷却表面二次泵热回收风机盘管M耦合罐 MM一次泵定压 全空调系统/空气盘管/混合回路控制

5、Grundfos FLOW THINKING公共建筑节能设计规范（GB50189-2005）:条款条款5.3.2 房间面积或空间较大，人员较多或有必要集中进行温湿度房间面积或空间较大，人员较多或有必要集中进行温湿度控制的空气调节区，其空气调节风系统宜采用全空气空气调节系统，控制的空气调节区，其空气调节风系统宜采用全空气空气调节系统，不宜采用风机盘管系统。不宜采用风机盘管系统。条款条款5.3.4 下列全空气空气调节系统宜采用变风量空气调节系统：下列全空气空气调节系统宜采用变风量空气调节系统：1.同一个空气调节风系统中，各空调区的冷热负荷差异和变化大，低同一个空气调节风系统中，各空调区的冷热负荷差

6、异和变化大，低负荷运行时间较长，且需要分别控制各空调区温度；负荷运行时间较长，且需要分别控制各空调区温度；2.建筑内区全年需要送冷风。建筑内区全年需要送冷风。全空调系统的设计条件Grundfos FLOW THINKING通过流量控制流量控制”两通阀”调整热工况冷却表面的控制tt3t4M暖空气气候控制控制阀运行参数数值描述运行状态Q1主供给侧流量主供给侧流量变化变化t1进水温度进水温度.恒定恒定t2回水温度回水温度.变化变化t3室室内内温度温度 恒定恒定t4室外温度室外温度.变化变化t1t2被冷却空气Q1空气系统的水Grundfos FLOW THINKING通过流量控制流量控制”三通阀”调整

7、热工况冷却表面的控制t暖空气气候控制控制阀Q1运行参数数值种类运行状态Q1主供给侧流量主供给侧流量恒定恒定Q2二次侧流量二次侧流量变化变化t1进水温度进水温度.恒定恒定t2回水温度回水温度.变化变化t3入室温度入室温度 恒定恒定t4室外温度室外温度.变化变化t1t2被冷却空气Q2t3t4ABAMB空气系统的水Grundfos FLOW THINKING通过温度控制温度控制”两通阀”调整热工况冷却表面的控制tM暖空气气候控制控制阀Q1运行参数数值描述运行状态Q1主供给侧流量主供给侧流量变化变化Q2二次侧流量二次侧流量恒定恒定t1进水温度进水温度.变化变化t2回水温度回水温度.变化变化 t3入室温

8、度入室温度 恒定恒定t4室外温度室外温度变化变化t1t2被冷却空气Q2循环泵t3t4空气系统的水Grundfos FLOW THINKING通过温度控制温度控制”三通阀”调整热工况冷却表面的控制t暖空气气候控制控制阀Q1运行温度数值种类运行状态Q1主供给侧流量主供给侧流量变化变化Q2二次侧流量二次侧流量恒定恒定t1进水温度进水温度.变化变化t2回水温度回水温度变化变化t3入室温度入室温度 恒定恒定t4室外温度室外温度.变化变化t1t2被冷却空气Q2循环泵t3t4AABMB空气系统的水Grundfos FLOW THINKING可能造成换热表面顶部空气温度过高.换热表面自上而下仅存在小温差流量控

9、制流量控制2 或或 3 通阀通阀温度控制温度控制2 或或3 通阀通阀冷却表面的控制处于中低负荷状态时,流量控制可能造成换热表面上下过高的温差.使用温度控制可以降低这种风险。Grundfos FLOW THINKING公共建筑节能设计规范（GB50189-2005）:使用时间，温度，湿度等要求条件不同的空气调节区，不应划分在同一使用时间，温度，湿度等要求条件不同的空气调节区，不应划分在同一个空气调节风系统中。（条款个空气调节风系统中。（条款5.3.1）该规定要求对参数条件要求差异较大的区域，实行分区控制。不同参数要求条件下的空调系统Grundfos FLOW THINKING空调系统冷冻机 冷却

10、塔冷却顶棚冷却表面二次侧泵热回收风机盘管M耦合罐 MM一次侧泵 定压 三次泵可改善系统平衡Grundfos FLOW THINKINGDp二次泵Dp:控制阀空气机组空气机组空气机组风机盘管风机盘管耦合罐 MMMM距离/压力图Dp二次泵Dp:管路控制阀风机盘管 etc.空气机组空气机组空气机组风机盘管风机盘管距离/压力图仅使用二次侧泵的系统仅使用二次侧泵的系统使用三次侧泵的系统使用三次侧泵的系统耦合罐QHQmax.Max.DpQHQmax.Max.DpDp:连接点Dp:连接点M三次泵Grundfos FLOW THINKING使用三次泵的优点1.较小的二次泵,电动机和驱动2.相对二次泵+平衡阀系

11、统，更宜实现变频和节能设计。3.降低各连接点的压差4.降低运行成本5.较高的灵活性以适应系统的改造6.使每个压差传感器准确定位7.降低二次泵选型过大的风险Grundfos FLOW THINKING空调系统冷冻机冷却塔冷却顶棚冷却表面二次侧泵热回收风机盘管MMM一次侧泵耦合罐定压 二次侧泵的配置及控制Grundfos FLOW THINKING公共建筑节能设计规范（GB50189-2005）:系统较大，阻力较高，各环路负荷特性或压力损失相差悬殊时，应采用系统较大，阻力较高，各环路负荷特性或压力损失相差悬殊时，应采用二次泵系统；二次泵宜根据流量需求的变化采用变速变流量调节方式。二次泵系统；二次泵

12、宜根据流量需求的变化采用变速变流量调节方式。（条款（条款5.3.18.6）采用二次泵系统的空气调节水系统，其二次泵应采用自动变速控制方式。采用二次泵系统的空气调节水系统，其二次泵应采用自动变速控制方式。（条款（条款5.3.8)二次泵系统设计要求Grundfos FLOW THINKING传感器放在哪?控制室=传感器位置HQ m3/h20040801201603612输配网例例 1:100%流量流量水泵运行=工作点36 m 200 m3/h=设定点12 m=控制曲线=系统曲线Dp:6,0 mQ:50 m3/hDp:5,0 mQ:20 m3/hDp:6,0 mQ:30 m3/hD Dp:2,0 m

13、D Dp:6,0 mD Dp:11,0 mD Dp:4,0 mD Dp:4,0 mD Dp:4,0 mD Dp:8,0 mD Dp:2,0 mD Dp:2,0 mD Dp:14,0 mp=39 mp=39 mp=61 mD Dp:22,0 mp=59 mp=41 mD Dp:18,0 mp=45 mp=55 mD Dp:10,0 mD Dp:16,0 mQ=80 m3/hQ=200 m3/hQ=120 m3/hp=42 mp=58 mDp:8,0 mQ:40 m3/hDp:12,0 mQ:60 m3/hp=43 mD Dp:14,0 mp=57 mQ=100 m3/hD Dp:36,0 mD

14、Dp:12 m p=25 m(静压 p)负荷负荷 1负荷负荷 2负荷负荷 3负荷负荷 5负荷负荷 4Grundfos FLOW THINKING传感器放在哪?控制室=传感器位置H3612输配网例例 2:80%流量流量水泵运行=工作点 28 m 160 m3/h=设定点12 m=控制曲线=系统曲线Dp:8,6 mQ:40 m3/hDp:7,4 mQ:16 m3/hDp:8,6 mQ:24 m3/hD Dp:1,3 mD Dp:3,8 mD Dp:7,0 mD Dp:2,6 mD Dp:2,6 mD Dp:2,6 mD Dp:5,1 mD Dp:1,3 mD Dp:1,3 mp=25 m(静压 p

15、)D Dp:9,0 mp=34 mp=34 mp=53 mD Dp:19,0 mp=51,7 mp=35,3 mD Dp:16,4 mp=37,9 mp=49,1 mD Dp:11,2 mD Dp:14,6 mQ=64 m3/hQ=160 m3/hQ=96 m3/hp=36,4 mp=51,0 mDp:9,7 mQ:32 m3/hDp:12,0 mQ:48 m3/hp=37,1 mD Dp:13,5 mp=50,4 mQ=80 m3/hD Dp:28,0 mD Dp:12 m Q m3/h2004080120160负荷负荷 1负荷负荷 2负荷负荷 3负荷负荷 5负荷负荷 4Grundfos F

16、LOW THINKING传感器放在哪?控制室=传感器位置H3612输配网例例 3:60%Flow水泵运行=工作点 20,5m 120 m3/h=设定点12 m=控制曲线=系统曲线Dp:9,8 mQ:30 m3/hDp:9,3 mQ:12 m3/hDp:9,8 mQ:18 m3/hD Dp:0,7 mD Dp:2,2 mD Dp:4,0 mD Dp:1,4 mD Dp:1,4 mD Dp:1,4 mD Dp:2,9 mD Dp:0,7 mD Dp:0,7 mp=25 m（静压 p)D Dp:5,0 mp=30 mp=30 mp=45,5 mD Dp:15,5 mp=44,8 mp=30,7 mD Dp:14,1 mp=32,2 mp=43,4 mD Dp:11,2 mD Dp:13,3 mQ=48 m3/hQ=120 m3/hQ=72 m3/hp=31,1 mp=44,4 mDp:10,5 mQ:24 m3/hDp:12,0 mQ:36 m3/hp=31,5 mD Dp:12,7 mp=44,1 mQ=60 m3/hD Dp:20,5 mD Dp:12 m Q m3/h200408012