1、序言

　　《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，供熱系統(tǒng)中循環(huán)水泵的電功耗一般應(yīng)控制在單位建筑面積0.35～0.45W/m2的范圍內(nèi)，實(shí)際上約為0.5～0.6 W/m2，甚至高達(dá)0.6～0.9 W/m2.

　　供熱空調(diào)泵系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)電功率容量偏大，運(yùn)行耗電量較高的問題，而泵的電耗在空調(diào)供熱系統(tǒng)能耗中占的比重也較大，設(shè)計(jì)泵電功率容量大要求增大發(fā)電容量，增大峰谷差；運(yùn)行耗電量大意味著發(fā)電煤耗的增大和污染物排放量的增大；容量增大使初投資加大，運(yùn)行電耗增大使耗電費(fèi)增多，兩者都提高了空調(diào)供熱運(yùn)行成本，加大了熱（冷）費(fèi)用和用戶的負(fù)擔(dān)。為此，必須了解空調(diào)供熱泵容量和能耗增大的原因，探討泵節(jié)能的方法，并從設(shè)計(jì)、設(shè)備和調(diào)速方法上提出改進(jìn)的措施。

　　2、空調(diào)供熱泵電耗大的原因分析

　　2.1 設(shè)計(jì)泵功率大的原因

　　從泵軸功率 可知，影響泵功率的主要因素是流量V（m³/min），揚(yáng)程H（m）和泵效率η（%）。

　�。�1） 設(shè)計(jì)熱（冷）負(fù)荷偏高，造成熱（冷）水流量偏大。從 可知，設(shè)計(jì)熱（冷）負(fù)荷Q和供回水溫差Δt是計(jì)算流量的主要依據(jù)。

　�。�2） 揚(yáng)程選擇過高，造成選用泵偏大

　　供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，二次網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際揚(yáng)程一般約為150－300kPa，但水泵選型時(shí)，揚(yáng)程值一般為400－600kPa，水泵電功率與揚(yáng)程成正比關(guān)系，揚(yáng)程偏高導(dǎo)致水泵電氣容量增大。

　　（3） 一些國(guó)產(chǎn)水泵屬低效產(chǎn)品，新設(shè)計(jì)制造的泵或國(guó)外引進(jìn)的泵，效率較高，一般效率提高10%－20%，電動(dòng)機(jī)一般提高1%－5%.效率的提高往往是指其額定工作點(diǎn)的75%附近，但實(shí)際工況常常偏離高效率點(diǎn)，而實(shí)際運(yùn)行效率還是較低。

　　2.2 泵運(yùn)行耗電量大的原因

　　從熱（冷）水泵運(yùn)行期耗電量 可知，水泵軸功率和運(yùn)行期延時(shí)小時(shí)數(shù)是影響泵運(yùn)行耗電量大的主要原因，而泵的流量、揚(yáng)程和運(yùn)行效率又直接影響軸功率。

　�。�1）大流量運(yùn)行方式增大了泵的運(yùn)行功率

　　為了解決熱網(wǎng)水平失調(diào)帶來的用戶冷熱不均的問題，許多供熱系統(tǒng)采用了"大流量、小溫差"的運(yùn)行方式。由于熱（冷）水流量與水泵軸功率成三次方關(guān)系，流量的增加，將帶來耗電量的增大。

　�。�2）水泵運(yùn)行在低效率區(qū)，增大了無效能耗

　　泵的工作點(diǎn)指的是運(yùn)行時(shí)水泵的流量和揚(yáng)程，它是由泵的性能曲線和水系統(tǒng)管網(wǎng)特性曲線兩方面因素確定的點(diǎn)。

　　目前，泵運(yùn)行時(shí)的流量和揚(yáng)程比要求的大得多，消耗的功率也比預(yù)想的大得多。

　�。�3）定流量運(yùn)行方式增大了水泵運(yùn)行電耗

　　一般供熱系統(tǒng)平均負(fù)荷率約為0.6－0.7.空調(diào)系統(tǒng)平均負(fù)荷率一般約為0.3－0.35.為了適應(yīng)負(fù)荷的變化，流量的調(diào)節(jié)依靠閥門來實(shí)現(xiàn)，采用這種方法，如果要求把流量調(diào)至額定流量一半，Q1=（1/2）QH，系統(tǒng)的能耗大致與額定狀況下的能耗（QH）相同。

　�。�4）并聯(lián)運(yùn)行方式增加了水泵運(yùn)行電耗

　　“一機(jī)對(duì)一泵”的運(yùn)行模式是供熱空調(diào)水系統(tǒng)中一次泵普遍選用的運(yùn)行模式。當(dāng)相同特性的2臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，流量與揚(yáng)程及耗電功率都增加了，變化的多少與管網(wǎng)的特性曲線有關(guān)，管網(wǎng)阻力越大時(shí)，流量、揚(yáng)程增加的較少。

　�。�5）空調(diào)供熱水系統(tǒng)一般采用一級(jí)泵系統(tǒng)，節(jié)電效果不明顯。

　　空調(diào)供熱水系統(tǒng)的冷（熱）源要求定流量運(yùn)行，末端設(shè)備要求變流量運(yùn)行。一級(jí)泵系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用一根旁通管來保持冷（熱）源側(cè)定流量，而讓用戶處于變流量運(yùn)行，當(dāng)用戶負(fù)荷變化需水量減小時(shí)，部分冷凍水旁通，但這并不影響通過水泵的總水量，水泵揚(yáng)程也保持不變，所以其水泵耗電功率不變。

　　二級(jí)泵系統(tǒng)由兩個(gè)環(huán)路組成，一次環(huán)路定流量運(yùn)行，二次環(huán)路變流量運(yùn)行，節(jié)電效益非常明顯。

　　3、空調(diào)供熱泵的節(jié)能使空調(diào)供熱泵能耗偏大的原因有設(shè)計(jì)造成的、運(yùn)行形成的和泵本身等。因此，應(yīng)從設(shè)計(jì)、運(yùn)行和提高泵的性能等方面進(jìn)行有效節(jié)能。

　　3.1 采用先進(jìn)的泵的性能調(diào)節(jié)方法（變頻器的應(yīng)用）

　　它具有節(jié)能，調(diào)速范圍大，易于實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)切換，起動(dòng)電流小和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全可靠、投資回收期短的優(yōu)點(diǎn)。

　　3.2 選用高效、可靠、耐用、維修量少的水泵

　　有許多資料表明：水泵投資占公用建筑空調(diào)系統(tǒng)總投資的0.5%～1%，水泵電功率約為空調(diào)總電功率的15%～20%（約為5～6W/m2）而冷凍水泵的耗電量為空調(diào)系統(tǒng)總能耗的8%～12%，冷卻水泵的耗電量約為12～15%.投資少、能耗大是水泵輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此，即使稍微增加一些水泵投資，也應(yīng)通過選用高效、可靠、耐用的泵，降低運(yùn)行電耗，提高運(yùn)行效率。

　　同樣，也有許多資料表明：水泵投資約占鍋爐房供熱系統(tǒng)總投資的4%，但在運(yùn)行成本中，電費(fèi)約為10%～15%.高效泵雖然價(jià)格稍貴些，但為了可靠、安全供熱，為了降低運(yùn)行成本，從投入產(chǎn)出比上看，也是非常合理的。

　　4、小結(jié)

　　本文介紹了供熱空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中存在水泵耗能量較大，運(yùn)行效率較低的問題：初步分析了能耗較大的原因；提出了要從設(shè)計(jì)、設(shè)備、調(diào)速方法等各方面采取相應(yīng)措施、降低能耗、提高效率。由于水泵節(jié)能牽涉到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和生產(chǎn)廠家等各個(gè)方面只有大家都重視，才能達(dá)到預(yù)計(jì)的節(jié)能目標(biāo)。

　　參考文獻(xiàn)

　　1、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)專業(yè)委員會(huì)，全國(guó)暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集

　　2、建筑節(jié)能專業(yè)委員會(huì)，建筑節(jié)能技術(shù)，1996

　　3、石兆玉，供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制，1992

　　4、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，2000 5 付祥釗等，《流體輸配管網(wǎng)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001