空调冷却水泵变频周速的能耗分析

徐国政

摘 要：冷却水泵对于空调系统作用的正常发挥有着不可替代的重要作用，是空调系统在实际使用过程当中主要的能耗设备。在相关人员使用空调系统的过程当中，其冷却效果会不断的伴随着冷水机组冷水冷负荷的具体变化情况采取积极措施对冷却水的流量进行全方面的调节活动。就我国目前的实际情况而言，由于技术科学技术的限制，在冷却水泵实际使用的过程当中大部分都是采用阀门这一方式对冷却水的流量进行相应的调节活动。然而，这种调节方式在实际条件的过程当中所收到的效果并不明显，耗能的情况相对来说比较严重。本文通过对冷却水泵变频调速进行全方面的能耗分析，并且对其节约能源的性能进行了评价。

关键词：空调;冷却水泵;变频周速;能耗

0 引言

对于空调系统来说，在实际运行的过程当中所需要投入的经济成本主要取决于维持空调系统运行所需要消耗的能量多少，冷却水泵对于中央空调作用的发挥有着不可替代的重要意义，是其在实际运行过程当中的动力来源。在实际使用过程当中对能源的消耗量占据整个中央空调系统能耗的绝大部分。根据全方面的调查显示在一些使用空调中央空调系统的建筑当中，冷却水系统在实际使用过程当中所消耗的电能大约占整个空调系统消耗电能数量的15～%20%。根据相应的技术分析表明，冷却水系统在实际使用的过程当中如果所采用的措施得当可以使其节约对能源的消耗10%左右。就我国目前的实际情况而言，水泵变频控制技术由于各方面因素的影响当前在国内应用的范围依然不是十分广阔。本文从基本原理出发，全方面的分析了冷却水变流量对系统在实际使用过程当中能源消耗量的具体影响情况。与此同时，采用科学合理的方式方法对其相应的控制策略进行了一定的优化。

1 水泵变频转速调节

1.1水泵变频转速调节原理

该技术在实际使用的过程当中主要是根据相似性定律，也就是：

通过以上公式不难发现，当水泵转速由于各种因素的影响产生或大或小的变化的时候，水泵轴所产生的功率将会和其相应的流量的三次方呈现正比的形式。

1.2，冷却水控制逻辑

冷却水系统的简略图如图1所示。

为了使得该系统在实际使用的过程当中更加的节约能量，要保证在冷却泵转速优化控制逻辑的过程当中，将冷却泵的转速调节到一个最佳值。

2 CDWT 对冷机COP 的影响

为了验证优化控制邏辑的合理性，本文选取某一期货中心的某一项目作为工程实例。收集了该项目在实际运行过程当中所产生的一系列数据，并且采取积极措施对其进出冷水机组冷却水温的平均值（CDWT）以及冷水机组制冷效率（CH COP）之间的关系进行了全方面的分析工作，具体如图2所示。

经过长期的观察实验表明，当室外的湿球温度由于气候的影响处于19摄氏度左右的时候。在这个过程当中，如果CDWT温度保持在21.6～22.34摄氏度之间的时候，在这个过程当中平均CH COP的数值将可以达到7.5。然而当CDWT处于22.8～23.5摄氏度之间的时候平均的CH COP的数值将会达到7.05。通过以上数据表明，当室外湿球温度保持在19摄氏度左右的时候，通过科学合理的方式方法使得进出冷气的冷却水温平均值进行合理的降低，可以在一定程度上使得冷机的运行效率变得更高。

3降冷却水流量对冷机COP 的影响

当中央空调系统在实际使用的过程当中并不是全部都参与降温，而仅仅是有整个中央空调机组的一个部分参与负载的时候。在这个过程当中，冷却塔在实际使用过程当中所拥有的散热容量对于冷机的具体负载来说，是处于超配状态当中的。也就是说数量庞大的冷却水在实际使用的过程当中并没有得到充分的冷却便进入了冷机之内。基于以上的分析表明，该中央空调系统在实际使用的过程当中工作人员在工作现场可以通过科学合理的方式方法使得冷却水的流量适当的降低。通过这样的方式可以进一步降低冷却塔在实际使用的过程当中所拥有的散热容量。但是即使降低其散热容量，也能够满足当前负载过程当中所实际所需求的散热需求。基于这种因素的分析，文章全方面的分析了当室外湿球温度处于11.8到10.8～11.4摄氏度以及17.8～19摄氏度这两个区间变化的过程当中进出冷却冷机冷却水温的平均值CDWT 和系统COP随着冷却水流量变化降低的具体变化规律。经过分析不难发现当室外湿球温度经过科学合理的措施将其保持在11摄氏度左右的时候，相应的冷却水流量即使在一定程度上进行下降，相应的进出冷气机的冷却水温的平均值CDWT也会在一定程度上呈现降低的趋势，然而整个系统的COP将会呈现出明显的上升趋势。

4结束语

经过一系列数据分析后，可以得出以下结论：

首先，当室外湿球温度相对来说比较低，处于19摄氏度的时候，通过科学合理的措施使得冷却水的流量降低的话，将会进一步使得进出冷机的冷却水温平均值降低。基于这一现象，在实际中央空调使用的过程当中，应当使得室外需求温度保持在合理的温度范围之内，并且在此基础上尽可能的使得冷却泵的转速降低，从而减少其能耗。

其次，当室外湿球温度比较低，处于11摄氏度的时候。如果采取积极的措施使得冷却泵的转速降低，会降低CDWT，同时使得系统COP升高。

参考文献：

[1]龙欢. 数据挖掘在中央空调运行策略中的优化研究[D].电子科技大学，2019.

[2]张青. 中央空调系统节能运行控制方法研究[D].东南大学，2016.

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