從經(jīng)濟節(jié)能的角度來說,對一個風(fēng)機盤管系統(tǒng)的供水量與其實際開機運行的風(fēng)機盤管數(shù)量相適應(yīng)最好。那么,當(dāng)風(fēng)機盤管系統(tǒng)在部分負荷狀態(tài)下運行時,就要求水泵(組)也能從設(shè)計負荷變?yōu)椴糠重摵蔂顟B(tài)下運行。為此,可采用改變水泵的轉(zhuǎn)速、改變并聯(lián)水泵的運行臺數(shù)、調(diào)速與調(diào)運行臺數(shù)相結(jié)合等三種常用的變水流量運行調(diào)節(jié)方式。
1. 改變水泵的轉(zhuǎn)速
水泵的性能參數(shù)都是相對某一轉(zhuǎn)速而言的,當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時,水泵的性能參數(shù)也會改變。當(dāng)風(fēng)機盤管系統(tǒng)從設(shè)計負荷減小到部分負荷時,其總供水量就要從設(shè)計流量LA減小到運行流量LB,此時可以通過改變水泵的轉(zhuǎn)速來達到這個目的,即將水泵轉(zhuǎn)速從nA降至nB,如圖2-11所示。
變速調(diào)節(jié)與閥門調(diào)節(jié)相比,除了沒有節(jié)流損失外,還由于水泵存在功耗的減少是流量減少倍數(shù)的三次方關(guān)系,而使得節(jié)能效果顯著,并且調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性好。
變速調(diào)節(jié)可分為采用多極電機的有級調(diào)速和采用變頻器等調(diào)速裝置的無級調(diào)速。應(yīng)該引起注意的是,變速調(diào)節(jié)時的最低轉(zhuǎn)速不要小于額定轉(zhuǎn)速的50%,一般控制在70%~100%之間。否則水泵的運行效率太低,造成功耗過大,可能會抵消降低轉(zhuǎn)速所得到的節(jié)能效果。
此外,如果水泵原來沒有調(diào)速裝置,需要增配時要注意兩個方面的問題:一是風(fēng)機盤管系統(tǒng)的水流量一般在水泵額定流量的90%以上變化時,不需要采用調(diào)速裝置。因為調(diào)速裝置本身的效率也就在90%左右,此時不會產(chǎn)生多大的節(jié)能效益,在接近100%流量運行時反而會增大能耗。二是配調(diào)速裝置會增加設(shè)備投資,對于小容量的水泵是否有必要,應(yīng)該進行技術(shù)經(jīng)濟分析后再做決定。一般認為在兩年內(nèi)能從節(jié)電效益中回收投資就可以配。
2. 改變多臺并聯(lián)水泵的運行臺數(shù)
對不能調(diào)速的多臺并聯(lián)水泵來說,可以采用投入使用的水泵臺數(shù)組合來配合風(fēng)機盤管系統(tǒng)的供水量變化。由于是用開停臺數(shù)來調(diào)節(jié)流量,所以調(diào)節(jié)的梯次很少、梯間很大,與風(fēng)機盤管系統(tǒng)的供水量變化適應(yīng)性比較差。無調(diào)速的多臺水泵并聯(lián)形式是目前使用最廣泛的一種形式,雖然改變水泵運行臺數(shù)來調(diào)節(jié)流量的方式操作起來不太方便,適應(yīng)性也比較差,但應(yīng)用得好,其節(jié)能效果還是很明顯的。相對于調(diào)速方式來說,這種調(diào)節(jié)方式對運行管理人員技術(shù)水平和操作技能的要求要更高一些。
3. 調(diào)速與調(diào)并聯(lián)水泵運行臺數(shù)相結(jié)合
將并聯(lián)水泵全部配上無級調(diào)速裝置(如變頻調(diào)速器)形成的水泵組,不論是經(jīng)濟上(一次投資和運行費用),還是實際使用中,相對上述第二種調(diào)節(jié)方式來說都是最理想的。負荷變化小時,用調(diào)速變流量來適應(yīng);負荷變化大時,用水泵停臺數(shù)粗調(diào)、調(diào)速細調(diào)來適應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式的調(diào)節(jié)范圍大、適應(yīng)性好,是水泵適應(yīng)變流量節(jié)能運行的最佳調(diào)節(jié)方式。
應(yīng)當(dāng)引起注意的是,并聯(lián)水泵最好是同型號同規(guī)格的,而且要全部配上無級調(diào)速裝置,在使用時同步調(diào)為一個轉(zhuǎn)速運行。這是因為:由泵的并聯(lián)運行特性可知,多臺水泵并聯(lián)運行的性能曲線是由各單臺水泵的性能曲線在等揚程的條件下,使流量疊加而得到的,而各臺水泵的性能曲線又是由其自身性能(如流量、揚程、效率等)或轉(zhuǎn)速決定的。因此,為了保證并聯(lián)有效,即并聯(lián)運行的流量大于單臺水泵或部分水泵并聯(lián)運行時的流量,最好使用同型號的水泵并聯(lián)并全部配上調(diào)速裝置(如變頻器),在變速時使同時運行的幾臺水泵同步變?yōu)橥晦D(zhuǎn)速,避免出現(xiàn)并聯(lián)失效的情況,否則可能節(jié)能不成,反而多耗能。
對于各類建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)來說,全年運行能耗的50%甚至更高是用于輸送載熱流體的水泵和風(fēng)機。由于這類設(shè)備的數(shù)量種類多,安裝使用分散,其總體能耗大的問題往往沒有引起注意。因此,要提高認識,摸清情況,采取措施,把減少水泵和風(fēng)機的能耗作為空調(diào)節(jié)能的重要工作來抓。