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QQ交談井用潛水泵變頻技術(shù)在地下水源熱泵中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：1821 發(fā)布時(shí)間：2016-8-31
目前，在地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中,，經(jīng)常一臺(tái)深井泵的供水量能滿(mǎn)足兩臺(tái)或更多熱泵機(jī)組所需的水量,。但是在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，熱泵機(jī)組大部分時(shí)間都在部分負(fù)荷運(yùn)行,，而深井泵一直處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,，結(jié)果造成了電費(fèi)及水費(fèi)的大量增加。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題溫州中耐泵閥公司為用戶(hù)介紹一下井用潛水泵變頻技術(shù)在地下水源熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用,。
井用潛水泵變頻調(diào)速供水控制方法
井用用潛水泵采用溫差控制法,。由于熱泵機(jī)組在制熱工況下，必須保證蒸發(fā)器出水溫度不能過(guò)低,，所以在深井泵回水管道上設(shè)溫度傳感器,，設(shè)定溫度為tjh。井水源側(cè)回水溫度大于tjh值時(shí)，深井泵控制器向變頻器發(fā)出降低電流頻率信號(hào),，變頻器將輸入電源的頻率降低,，深井泵的轉(zhuǎn)數(shù)相應(yīng)降低，水泵供水量,、軸功率和電動(dòng)機(jī)輸入功率也隨之降低,，從而達(dá)到了節(jié)能的目的。當(dāng)水源側(cè)回水溫度低于tjh值時(shí),，增頻調(diào)節(jié),。
水泵變速調(diào)節(jié)原理
改變水泵的轉(zhuǎn)速，可以改變水泵的性能,，從而達(dá)到調(diào)節(jié)工況點(diǎn)的目的,。根據(jù)相似定律，對(duì)于同一臺(tái)水泵以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí),，水泵的流量,、揚(yáng)程、軸功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,，可用下式表示：
Q/Qe = n/ne (1)
H/He= (n/ne)2 (2)
P/Pe= (n/ne)3 (3)
式中： ne——水泵額定轉(zhuǎn)速,，r/min；n——實(shí)際運(yùn)行工況下的轉(zhuǎn)速,，r/min,；
Qe——水泵額定轉(zhuǎn)速時(shí)的流量，m3/h,；Q——實(shí)際運(yùn)行工況下的流量,，m3/h；
He——水泵額定轉(zhuǎn)速時(shí)的揚(yáng)程,，m,；H——實(shí)際運(yùn)行工況下的揚(yáng)程，m,；
Pe——水泵額定轉(zhuǎn)速時(shí)的功率,，kw；P——實(shí)際運(yùn)行工況下的功率,，kw,。
由（1）式和（2）式，可得
H1/Q12= H2/Q22=k (4)
即 H=kQ2 (5)
(5)式是以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)的二次拋物線(xiàn),，線(xiàn)上各點(diǎn)具有相似工況,，由相似定律知，當(dāng)水泵前后的轉(zhuǎn)速變化的時(shí)候,，水泵效率不變,，故相似工況拋物線(xiàn)也稱(chēng)等效率曲線(xiàn),。因此從節(jié)能角度考慮，通常采用改變水泵轉(zhuǎn)速的方法來(lái)改變水泵的工況點(diǎn),，盡量使其在率范圍內(nèi)工作,。
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水泵變頻范圍的確定
當(dāng)熱泵機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，深井泵的供水量也隨之變化,。深井泵的供水量在（Qmin～Qe）之間,，即深井泵的變頻范圍（nmin～ne），如圖1所示,。
熱泵機(jī)組所需的zui小流量為40 m3/h（設(shè)備要求），即為深井泵的zui小供水量,，則深井泵的zui小轉(zhuǎn)速：得：
nmin= Qmin/ Qe×ne=40/160×2900=725轉(zhuǎn)/分
冬季制熱工況深井泵的變頻范圍：725轉(zhuǎn)/分～2900轉(zhuǎn)/分,。
不同頻率下深井泵供水量和耗電量
深井泵變頻供水設(shè)備采用HT微機(jī)控制變頻調(diào)速給水設(shè)備，其中變頻器型號(hào)為（VFD-F,，45KW/60HP,，460HP，3phase）,。深井泵變頻后,，在不同頻率下，深井泵供水量和耗電量實(shí)測(cè)結(jié)果如圖2,、圖3所示：
圖2 不同頻率下深井泵供水量情況 圖3 不同頻率下深井泵耗電量情況
分析圖2,、圖3，可以得出：當(dāng)電源輸入的頻率下降時(shí),，深井泵的供水量和耗電量也隨著逐漸降低,。當(dāng)頻率45hz下降到30hz 時(shí)，深井泵供水量由122m3/h下降到54m3/h,，與額定轉(zhuǎn)速時(shí)的供水量相比分別下降了23.75%,、66.25%。而輸入功率由26.2kw下降到8.9kw,，與額定轉(zhuǎn)速時(shí)的輸入功率相比分別下降了29.1%,、75.9%。由此可見(jiàn),，節(jié)能效果相當(dāng)明顯,。但是當(dāng)頻率下降到20hz時(shí)，雖然深井泵仍在運(yùn)行,，由于揚(yáng)程不夠,，供水量接近等于零。
井用潛水泵變頻運(yùn)行實(shí)測(cè)及節(jié)能效果分析
1,、井用潛水泵日運(yùn)行情況實(shí)測(cè)和分析
下面對(duì)12月20日的深井泵變頻運(yùn)行的供水量和耗電量進(jìn)行測(cè)試如圖4,、圖5所示：
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在地下水源熱泵中的應(yīng)用4.jpg)
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在地下水源熱泵中的應(yīng)用5.jpg)
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圖4 12月20日深井泵供水量情況 圖5 12月20日深井泵耗電量情況
由圖4、圖5，可見(jiàn)：該天,，熱泵機(jī)組大部分的時(shí)間都是在部分負(fù)荷運(yùn)行,，而且運(yùn)行zui高負(fù)荷不超過(guò)機(jī)組zui大負(fù)荷50%（即一臺(tái)熱泵機(jī)組額定負(fù)荷100%），負(fù)荷為額定負(fù)荷37.5%的運(yùn)行時(shí)間占了55%,。深井泵采用變頻后,，此工況深井泵的流量由原來(lái)的160 m3/h下降到52 m3/h，減少了67.5%的供水量,；耗電量由37kwh下降到8.8kwh,，節(jié)省了76.2%。節(jié)能*,。
2,、整個(gè)供暖期井用潛水泵運(yùn)行工況實(shí)測(cè)和節(jié)能效果分析
通過(guò)整個(gè)冬季供暖期深井泵實(shí)際運(yùn)行工況跟蹤測(cè)量，將深井泵不變頻和變頻日供水量和日耗電量變化如圖6,、圖7所示：
圖6 冬季供暖期深井泵日供水量情況 圖7 冬季供暖期深井泵日耗電量情況
由圖6,、圖7，可以得出：深井泵在十一月,、十二月,、一月、二月,、三月與不變頻相比分別節(jié)省供水量82222m3,、80924m3、78942m3,、77440m3,、84841m3。整個(gè)冬季供暖期深井泵采用變頻技術(shù)后,，總共節(jié)省供水量404369 m3,。同樣，深井泵采用變頻技術(shù)后,，耗電量在十一月,、十二月、一月,、二月,、三月與不變頻相比分別節(jié)省21136.8 kwh、21284.5 kwh ,、20813 kwh,、20155.4kwh 、21858.2 kwh,。整個(gè)冬季供暖期深井泵采用變頻后,，總共節(jié)省耗電量105247.9kwh,。
井用潛水泵變頻供水方式經(jīng)濟(jì)性分析
根據(jù)整個(gè)冬季供暖運(yùn)行實(shí)測(cè)，深井泵采用變頻后,，總共節(jié)省耗電量105247.9kwh,，節(jié)省供水量為404369 m3。
采用變頻后每年節(jié)約資金：
Cs=⊿W×Yw+⊿E×Ye
式中：⊿W——年節(jié)約供水量,，m3,；⊿E——年節(jié)約耗電量，kwh,；
Ye——電價(jià),（元/kwh）,；Yw——地下水水價(jià),(元/m3)；
Cb=105247.9×0.635+404369×0.25=16.79（萬(wàn)元）
該工程變頻設(shè)備及其他附屬電控設(shè)備總共約10萬(wàn)元,，深井泵變頻設(shè)備增加的投資在一個(gè)冬季供暖期就*得到了回收,。
在地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，根據(jù)熱泵機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷情況,，深井泵采用變頻調(diào)速供水技術(shù)，可有效地減少耗電量和供水量,，明顯地節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,，帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。