工程知识]空调水泵工频调整与变频节能关系

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      现今大家一谈到空调水泵节能，就会想到水泵变频技术。的确，中央空调的耗电量通常占楼宇耗电量的65%左右。中央空调设计规范中要求保证满足当地年平均最高气温时，楼宇最大热负荷（设备全开，人员满足）条件下的充足制冷量，以此作为最大负荷需要功率。设计时一般在最大负荷需要功率基础上再增加10%余量作为安全系数，即以最大负荷功率的110%作为设计率。水泵选型时，其水流量比主机水流量大15%至20%左右。因此水泵富余功率很大，据统计了解，在国内的中央空调系统中，实际装机运行功率一般比最大负荷需要功率还要大15%—20%。一年中，气温通常只有20天左右接近年平均最高气温，建筑物满热负荷的状况极少出现，据统计或实际发生率看一套中央空调达到峰值运行的天数在7%以下，其余时间处于部分负荷运行，即使在峰值运行天数里，由于日气温变化亦不可能全天峰值运行。因此一套正常的中央空调系统有极大的节电空间，水泵尤为其是。

      时至今日，空调水泵节电方式，经历了变频直接控制、压差变频控制

www.quxue6.com 、温差变频控制等等技术上的完善，应该说水泵系统变频控制技术已到日趋成熟，被广大用户所认识、接受。

      针对目前我国能源紧张、节能意识增强和要求在不但提高，特别是各行各业的市场逐渐成熟、普通存在着利润率下降，能源的节约对国家有战略意义，对企业有实际的经济意义，节约下来的费用就是纯利润。空调水泵的节能是不是只有做变频这一课题可做？我认为不是。我们要结合实际来研究这个问题，可以先做水泵工频的调整，把水泵工频功率和变频功率的利益关系搞清楚。让水泵在合理的范围内（功率、时间）再发挥变频技术控制的作用，去建立合理的合作。

   1.合理的功率，合理的时间，合理的合作。

      合理的功率：我们现在冷冻、冷却水泵普遍存在设计功率大于实际使用功率30%左右，相当一个时间段内要大于50%左右。正因为有30%—50%相对不合理的空间，所以做节能的公司如雨后春笋，数不胜数。我们怎样将功率配置做到合理，这是个将普遍性和个性相结合的问题，不能一刀切。通常规律是设计大于实际使用30%左右，泵组多半是二用一备或一用一备，我们要看水系统压力差、要看出水、回水温度差去做适当的组合调整，让二用一备的平均功率组合调整为梯级组合。例如：45KW×3台=135KW调整为45KW、30KW、22KW（将45KW作为峰值、故障备用）

www.quxue6.com 常用30KW、22KW，改过去常用（45KW＋45KW）=90KW为（30KW＋22KW ）=52KW，仅工频运行就减少了42.22%电耗。如果冷、暖共用泵，这个节约还要大些，因供暖的泵功率只需供冷泵功率的40%左右。也就是说过去冬天用一台45KW，现在只需用一台22KW即可，节约51.11%电耗。如果是一用一备就可作大小调整，例如：45KW×2台=90KW变为45KW、30KW或者45KW、22KW二种组合，这种组合也有相当的节约空间，这二类调整既能满足最大负荷需求，也可根据实际负荷作定量运行组合，这就是我们所追求的合理工频功率。

      合理的时间：经过调整后的工频水泵，无论是那一种组合都有一定功率数的节约。找准了合理的工频功率后，合理的变频调整时间就有确定基础。综合空调运行负荷是白天高、夜间低，天气温度也是如此的这二个特点。白天低谷时间段和夜间完全低谷时间段，可以利用水泵变频技术去进一步将工频泵在低谷段的多耗电能调整节约下来。所谓的合理时间就是这样一个时间，这个非常重要。而不是大功率、长时间的去给节能公司做变频调整，付我们工程人员未了解清楚研究透的学费，那样对用户方是损失，技术服务方充分利用这未作工频调整的功率空间去创收，去宣传变频的高节电率，其实有一部分是不存在的。我们工程专业人员就是要充分发挥专长、研究消除相对不合理而存在的富裕工频数，为水泵变频做好前期工作（调整工频功率，确定变频时间）。

      合理的合作：有了合理的功率，合理的变频调整时间，那么合作基础就可能在合理的范围内进行。被服务方支付该付的节能资金，服务方赚取应得的金额，否则，合理性就需商确。例如：本酒店过去两套冷冻系统的水泵组合分别是：A：45KW×3台两

www.quxue6.com 用一备；B：37KW×3台两用一备，按通常使用功率（4个月）计算：A：45KW×2台=90KW  B：37KW×2台=74KW（2个月）计算： A：45KW  B：37KW，这6个月制冷期是按最短时间计算的。如果我们完全按这个功率数去做变频，A:45KW+B：37KW+45KW（冷却泵）=127KW，设改变频投入单价2000元/KW，计算需25.4万元。如果我们用调整后的工频功率来做变频改造：A:30KW+B:22KW+30KW（冷却泵）=82KW，按2000元/KW计算需16.4万元。通过调整工频功率后的造价投入资金要比未调整工频功率少投入资金35.43%，这只是买断价。假如是采取节电部分八、二分成，被服务方的损失更大。服务方的（含糊）利润就成立了一大块。道理讲清楚了，帐大家都会根据自已的实际情况去核算，怎么都会节约个百分之几十的费用，关键是我们要弄清楚工频调整与变频节能的关系，合理的合作就可能成立。

      2．我们要搞清楚工频调整与变频节能的关系，就必须认识上面所讲的三个合理，充分地理解其内含。当好领导投资决策的参谋，切实地做到少花钱办对事、办好事。工频调整与变频节能在经济方面存在着：改造资金投入多少？技术方面存在：是否准确、合理、有效。观念上就是：对企业的责任心，进取精神、对新技术的认知度。

      认清了责任关系、技术关系、经济这三大关系的重要性，弄懂了工频与变频的三个合理性，目标明确了。那么、我们在空调节能工作中学习、探索、研究、完善的劲头就不一样。再谈到空调水泵节能就会从深入研究着手，避免对变频技术认识不深产生的一次性投入资金高或后期分成比例基数加大造成的经济损失。根据我对空调水泵进行工频改造、

www.quxue6.com 调整和使用经验来看。重点是要找准运行负荷与工频功率最佳接合点，认清工频与变频的差异性，匹配好工频与变频的互动功率，解决好、找准接合点，认清差异性，匹配好互动率这三大问题，那么工频调整与变频节能的互补互为关系的脉络就清晰了。我在2003年将酒店空调冷冻、冷却水泵工频功率分别做了（42.22%、45.27%）、42.22%的下降调整,使用效果较好，年累计节约电费:30.096万元，改泵投入费:9万余元，当年投入当年收回。

      上述水泵工频改造工程通过二年运行、监测观察、从使用效果、满足供应等方面我们做了量化分析、研究。针对水泵运行压差、出水、回水温差、电机运行电流数等几个主要指标并结合各末端、高端处温度状况分析得出结论。我认为在现有的A、B泵组的梯级组合基础上还可以做下一个台阶的工频调整。A：45KW、30KW、22KW  A1：30KW、22KW、11KW ；B：37KW、22KW、18.5KW；B1：22KW、18.5KW、11KW。（此方案已通过与专业人员沟通、讨论，证明了此方案的可行性）。

   且计划在此基础上再作变频改造，这样装机费用又有不同程度下降，运行电费下降比例就更大些（冬季、换季明显）。上面介绍的内容是我所做的一些具体工作和个人体会，我认为：要做空调冷冻、冷却水泵的变频节能改造，须先认清楚水泵工频调整与变频节能的关系

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