深井泵变频技术地下水源热泵中的应用-机械技术问题解答-天津奥特泵业有限责任公司 深井泵变频技术地下水源热泵中的应用-机械技术问题解答-天津奥特泵业有限责任公司

火狐电竞


QJ井用潜水电泵
QH不锈钢(耐海水)潜水泵
池用热水潜水泵
QJR井用热水潜水泵
喷泉泵
潜水泵配套附件与配件
轴流泵
公司业绩
污水泵
自平衡矿用潜水泵
双吸式矿用潜水泵
QYDB-潜油电泵

 
 
 
 机械技术问题解答 => 深井泵变频技术地下水源热泵中的应用  
发布日期:[2009-2-2]    共阅[12044]次
    摘要:目前,在地下水源热泵空调系统中,经常一台深井泵的供水量能满足两台或更多热泵机组所需的水量。但是在实际运行中发现,热泵机组大部分时间都在部分负荷运行,而深井泵一直处于满负荷运行,结果造成了电费及水费的大量增加。针对这个问题,本文以实际工程为例,采用深井泵变频技术变流量供水,既满足热泵对井水的要求,又节省了电能和井水量,介绍了深井泵变频控制方法和原理、变频范围的确定,并根据深井泵运行情况实测结果,分析其节能效果和经济性。
  关键词:深井泵 节(jie)能效果 变频(pin)范围 供水量 耗电量  

  1 前言
  近几年来(lai),变频(pin)调(diao)速(su)技术以其(qi)显著的(de)节能(neng)效果和(he)可靠的(de)控制方式在空(kong)(kong)调(diao)系(xi)统(tong)中水(shui)(shui)泵(beng)和(he)风机应(ying)(ying)用(yong)(yong)较(jiao)多(duo),并且其(qi)技术也比较(jiao)成(cheng)熟(shu),但在地(di)(di)下水(shui)(shui)源(yuan)热(re)(re)(re)泵(beng)空(kong)(kong)调(diao)系(xi)统(tong)中深井泵(beng)供水(shui)(shui)应(ying)(ying)用(yong)(yong),目前还很少见,但是却相(xiang)当(dang)有必要。对沈阳地(di)(di)区(qu)的(de)地(di)(di)下水(shui)(shui)源(yuan)热(re)(re)(re)泵(beng)应(ying)(ying)用(yong)(yong)试(shi)点调(diao)查发现,在地(di)(di)下水(shui)(shui)源(yuan)热(re)(re)(re)泵(beng)空(kong)(kong)调(diao)系(xi)统(tong)中,当(dang)热(re)(re)(re)泵(beng)容(rong)量不大(da)(da)一台深井泵(beng)的(de)供水(shui)(shui)量能(neng)满足两台或更多(duo)热(re)(re)(re)泵(beng)机组(zu)(zu)所需(xu)的(de)水(shui)(shui)量。在实际运(yun)(yun)行中发现,热(re)(re)(re)泵(beng)机组(zu)(zu)大(da)(da)部分时间部分负荷(he)运(yun)(yun)行,而(er)深井泵(beng)一直在满负荷(he)状(zhuang)态运(yun)(yun)行,结果造成(cheng)了(le)电费及水(shui)(shui)费的(de)大(da)(da)量增加。因此深井泵(beng)变频(pin)调(diao)速(su)供水(shui)(shui)技术在地(di)(di)下水(shui)(shui)源(yuan)热(re)(re)(re)泵(beng)系(xi)统(tong)中的(de)应(ying)(ying)用(yong)(yong)具有很大(da)(da)的(de)节能(neng)潜力。

  2 工程概况
  本文的分析以实际工程冬季运行为研究对象,工程概况如下:
  某(mou)高校新校区办公楼层(ceng)数五层(ceng),建筑(zhu)面积11030m2,夏(xia)季(ji)空(kong)调设计(ji)冷负荷为(wei)894kw,冬(dong)季(ji)空(kong)调设计(ji)热(re)(re)负荷为(wei)1012kw。办公楼冷热(re)(re)源(yuan)采用两台地(di)下水(shui)(shui)(shui)源(yuan)热(re)(re)泵(beng)机组(zu),制热(re)(re)工况:制热(re)(re)量515kw,输入功(gong)率(lv)136.02kw,冷水(shui)(shui)(shui)流量65m3/h,热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)量88.6m3/h,一(yi)台抽(chou)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)抽(chou)水(shui)(shui)(shui)量160m3/h,功(gong)率(lv)37kw。冬(dong)季(ji)运(yun)行(xing)时间:11月份(fen)(fen)~3月份(fen)(fen),每(mei)天24小时运(yun)行(xing)。

  3 深井泵变频调速供水控制方法
  深(shen)井(jing)泵(beng)(beng)(beng)采用温(wen)差控制(zhi)法(fa)。由于(yu)热泵(beng)(beng)(beng)机组在制(zhi)热工(gong)况下,必须(xu)保证(zheng)蒸(zheng)发器出(chu)水温(wen)度(du)不能过低,所(suo)以在深(shen)井(jing)泵(beng)(beng)(beng)回(hui)水管道上设温(wen)度(du)传感器,设定温(wen)度(du)为tjh。井(jing)水源侧回(hui)水温(wen)度(du)大(da)于(yu)tjh值时,深(shen)井(jing)泵(beng)(beng)(beng)控制(zhi)器向(xiang)变频(pin)器发出(chu)降(jiang)低电流频(pin)率(lv)信号,变频(pin)器将输入电源的(de)(de)频(pin)率(lv)降(jiang)低,深(shen)井(jing)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)转数(shu)相应降(jiang)低,水泵(beng)(beng)(beng)供水量、轴功率(lv)和电动(dong)机输入功率(lv)也随(sui)之降(jiang)低,从而达到了节能的(de)(de)目的(de)(de)。当水源侧回(hui)水温(wen)度(du)低于(yu)tjh值时,增频(pin)调节。

  4 水泵变速调节原理
  改变水泵的转速,可以改变水泵的性能,从而达到调节工况点的目的。根据相似定律,对于同一台水泵以不同转速运行时,水泵的流量、扬程、轴功率与转速的关系,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——水泵额定转速,r/min;n——实际运行工况下的转速,r/min;
  Qe——水泵额定转速时的流量,m3/h;Q——实际运行工况下的流量,m3/h;
  He——水泵额定转速时的扬程,m;H——实际运行工况下的扬程,m;
  Pe——水泵额定转速时的功率,kw;P——实际运行工况下的功率,kw。
  由(1)式和(2)式,可得
  H1/Q12=H2/Q22=k(4)
  即H=kQ2(5)
  (5)式是以坐标原点为顶点的二次抛物线,线上各点具有相似工况,由相似定律知,当水泵前后的转速变化的时候,水泵效率不变,故相似工况抛物线也称等效率曲线。因此从节能角度考虑,通常采用改变水泵转速的方法来改变水泵的工况点,尽量使其在高效率范围内工作。 
  5 水泵变频范围的确定
  当热泵机组负荷变化时,深井泵的供水量也随之变化。深井泵的供水量在(Qmin~Qe)之间,即深井泵的变频范围(nmin~ne。
  热泵机组所需的最小流量为40m3/h(设备要求),即为深井泵的最小供水量,则深井泵的最小转速:得:
  nmin=Qmin/Qe×ne=40/160×2900=725转/分
  冬季制热工况深井泵的变频范围:725转/分~2900转/分。
   6 不同频率下深井泵供水量和耗电量
  深井泵变频供水设备采用HT微机控制变频调速给水设备,其中变频器型号为(VFD-F,45KW/60HP,460HP,3phase)。深井泵变频后,在不同频率下,深井泵供水量和耗电量实测结果:     
  当电源输(shu)入的(de)频(pin)率下降时,深井(jing)泵(beng)的(de)供(gong)水(shui)量(liang)和耗(hao)电量(liang)也(ye)随着(zhe)逐渐(jian)降低。当频(pin)率45hz下降到(dao)30hz时,深井(jing)泵(beng)供(gong)水(shui)量(liang)由(you)(you)122m3/h下降到(dao)54m3/h,与额定转速时的(de)供(gong)水(shui)量(liang)相(xiang)比分(fen)别(bie)下降了23.75%、66.25%。而输(shu)入功率由(you)(you)26.2kw下降到(dao)8.9kw,与额定转速时的(de)输(shu)入功率相(xiang)比分(fen)别(bie)下降了29.1%、75.9%。由(you)(you)此可见,节能(neng)效(xiao)果相(xiang)当明显。但(dan)是(shi)当频(pin)率下降到(dao)20hz时,虽然深井(jing)泵(beng)仍在(zai)运行,由(you)(you)于(yu)(yu)扬程不够,供(gong)水(shui)量(liang)接近等于(yu)(yu)零。  

  7 深井泵变频运行实测及节能效果分析
  7.1深井泵日运行情况实测和分析
  热泵(beng)机组大部分的时间(jian)(jian)都是在部分负荷(he)运(yun)(yun)行(xing),而且运(yun)(yun)行(xing)最(zui)高负荷(he)不超(chao)过机组最(zui)大负荷(he)50%(即一台热泵(beng)机组额定(ding)负荷(he)100%),负荷(he)为额定(ding)负荷(he)37.5%的运(yun)(yun)行(xing)时间(jian)(jian)占了55%。深井泵(beng)采(cai)用变频后,此(ci)工况深井泵(beng)的流量由原来(lai)的160m3/h下降(jiang)到52m3/h,减少了67.5%的供水(shui)量;耗电量由37kwh下降(jiang)到8.8kwh,节省了76.2%。节能效果显(xian)著。

  7.2整个供暖期深井泵运行工况实测和节能效果分析
  通过整个冬季供暖期深井泵实际运行工况跟踪测量,将深井泵不变频和变频日供水量和日耗电量变化:
  深井泵在十一月、十二月、一月、二月、三月与不变频相比分别节省供水量82222m3、80924m3、78942m3、77440m3、84841m3。整个冬季供暖期深井泵采用变频技术后,总共节省供水量404369m3。同样,深井泵采用变频技术后,耗电量在十一月、十二月、一月、二月、三月与不变频相比分别节省21136.8kwh、21284.5kwh、20813kwh、20155.4kwh、21858.2kwh。整个冬季供暖期深井泵采用变频后,总共节省耗电量105247.9kwh。
  8 深井泵变频供水方式经济性分析
  根据整个冬季供暖运行实测,深井泵采用变频后,总共节省耗电量105247.9kwh,节省供水量为404369m3。
  采用变频后每年节约资金:
  Cs=⊿W×Yw+⊿E×Ye
  式中:⊿W——年节约供水量,m3;⊿E——年节约耗电量,kwh;
  Ye——电价,(元/kwh);Yw——地下水水价,(元/m3);
  Cb=105247.9×0.635+404369×0.25=16.79(万元)
  该工程变频设(she)备及(ji)其他附属电(dian)控设(she)备总共(gong)约10万元,深井泵变频设(she)备增加的投资在一个冬季供暖(nuan)期就完全得到了回收。

  9 结论
  在地下水源热泵空调系统中,根据热泵机组运行负荷情况,深井泵采用变频调速供水技术,可有效地减少耗电量和供水量,明显地节省运行费用,带来显著的经济效益。

 
打印此页】 【返回

版权所有:天津奥特泵业有限责任公司 地址:天津市津南区双桥河工业园欣旺路2号

关键字:潜水泵,天津潜水泵,井用潜水泵,大流量潜水泵,深井泵,热水潜水泵,高扬程潜水泵,轴流泵 ,污水泵

火狐电竞