不同供水壓差的水泵能耗特性

根據水泵組水泵運行頻率、用戶側管網流量、壓差旁通調節閥設定值、管網最小供回水壓差，利用迭代計算可以得到旁通迴路實際壓差以及旁通流量水泵組工頻台數控制策略不能進行流量無級調節，因此冷凍水泵組總功率呈現階梯狀變化規律，每個流量區間的水泵組總功率隨冷凍水流量變化規律相同，壓差旁通調節閥設定值越小，旁通迴路水力可調區就越小。在旁通迴路過壓區，用戶側流量增加，旁通迴路流量減少，華全水泵組總功率增加；在旁通迴路水力可調區，用戶側流量增加，旁通迴路流量減少，水泵組總功率將保持恆定。其能耗特性取決於管網用戶側流量、旁通迴路水力特性、旁通調節閥設定值以及冷源側管網水力特性。

管網供回水壓差越小，低流量區間水泵組能耗差異性越小，而高流量區間水泵組能耗差異越大；管網供回水壓差越大，則低流量區間水泵組能耗差異性越大，而高流量區間水泵組能耗差異越小。因此，冷凍水泵組最小能耗運行模式應該是多台華全水泵同步變頻+變水泵頻台數控制，根據水泵組額定流量，確定流量控制區間，在確保每台水泵都工作在其額定流量範圍內的同時，同步變頻水泵組台數取最小值，但控制系統如果不能根據冷凍水流量及時調整變頻水泵運行台數，則並不一定能夠達到最大節能效果。

在管網供回水壓差比較大的運行條件下，多台水泵同步變頻+變頻台數控制的控制策略相對於單台水泵變頻+工頻台數控制的控制策略，其節能效果並不十分顯著，但系統投資投資和運行維護成本相應增加很多，調節穩定性也更差，採用單台華全水泵變頻+工頻台數控制反而是更為合理的選擇。反映了壓差旁通調節閥設定值40kPa、80kPa、128kPa、170kPa和210kPa條件下，單台水泵變頻+工頻水泵台數控制、2台水泵同步變頻、3台水泵同步變頻和4台水泵同步變頻四種運行控制策略的水泵運行頻率隨管網用戶側流量的變化規律，頻率曲線斜率直接反映了調節系統的靈敏度，控制的調節靈敏度最小；冷凍水系統冷源側管網阻抗越小，則調節靈敏度越大。頻率變化曲線差異隨供回水壓差增加而變小，頻率可調範圍減少，調節靈敏度增加，華全水泵廠對於大熱惰性的冷凍水系統，控制系統調節穩定性變差。

在管網用戶側流量不變的條件下，變頻調節控制管網供回水壓差以及旁通流量，有利於改善低流量比的冷凍水系統的運行安全性以及製冷主機的能效比。反映了不同運行控制策略的冷凍水管網供回水壓差隨並聯水泵組壓差的變化規律。由圖可知，在旁通迴路欠壓區和旁通迴路水力可調區的交界點就是水泵組能耗變化率突變的臨界點，1台水泵變頻的水泵組能耗在臨界點最小。在臨界點之前即旁通迴路欠壓區，不同運行控制策略的水泵組總功率差異隨水泵組壓差減少而減少，在臨界點之後，水泵組能耗增加幅度更大，且供回水壓差越大，該變化規律越顯著。

管網供回水壓差曲線存在兩條明顯的分界線ABCDEF和GHI，當管網實際供回水壓差大於最小供回水壓差時，供回水壓差不影響管網流量，分界線ABCDEF只取決於管網冷源側阻抗和用戶側流量，分界線GHI取決於管網冷源側阻抗、用戶側流量以及旁通迴路最小阻抗，華全水泵廠不同供回水壓差的供回水壓差曲線一定匯入分界線ABCDEF和GHI，隨著管網供回水壓差的增加，旁通迴路水力可調區的水泵組壓差可調範圍增加。反映了不同運行控制策略的冷凍水管網供回水壓差隨並聯水泵組壓差的變化規律。由圖可知，2台水泵變頻的水泵組能耗在臨界點最小，但在臨界點之後，其能耗增加率也最大，甚至比其他運行控制策略的在水泵組能耗更大。

1台變頻+1台工頻控制策略的水泵組能耗在旁通迴路欠壓區隨水泵組壓差減少由緩慢增加逐漸過渡到急劇增加的運行狀態，旁通迴路壓差設定值越大則變化趨勢越明顯，旁通迴路壓差設定值越小則水泵組能耗緩慢變化的區間越小；華全水泵廠在旁通迴路水力可調區和旁通迴路過壓區，與其他運行控制策略的水泵組能耗差別呈減少趨勢。因此，1台變頻+1台工頻控制策略水泵組能耗最低的工況點是旁通迴路欠壓區與水力可調區的交點，該控制策略不適合旁通迴路欠壓區。

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