韦梓春 马长明

摘要：本文基于水泵与管网的性能曲线，理论上分析了单台循环水泵，多台水泵并联的变频调速的能耗计算方法。以实际工程为例，根据变频调速的原理，利用TRNSYS软件对比了冷冻水系统定流量与变流量的水泵电耗。

关键字：TRNSYS；变频；水泵；能耗模拟

中图分类号： U464.138文献标识码： A

1引言

建筑的冷负荷全年大约有98%的时间是在设计负荷的80%以下运行，大约有80%以上的时间在设计负荷的50%~55%以下运行[1]。而在设计中空调系统的设备都是按满足最大的冷热负荷选型的，且大多处于定流量的运行工况下。这就使得空调冷冻水、冷却水系统中常常存在“大流量、小温差”的现象，造成的水泵能耗过大，浪费大量能源。所以对空调系统循环水泵采用变频技术是一种有效的节能途径。

2水泵变频调速节能原理

本文水泵变频调速的能耗计算方法是基于水泵的“扬程—流量”曲线，“效率—流量”以及管网的特性曲线。

2.1单台水泵调速能耗计算方法

（1）性能曲线

空调管网的性能曲线为H=ΔP+SQ2其中ΔP为管网的恒压值，S为管网性能系数。水泵的“扬程—流量”，“效率—流量”曲线可以通过厂家样本的工况点进行拟合分别为H=A1Q2+B1Q+C1、η=A2Q3+B2Q2+C2Q+D2，其中A1,B1,C1,A2,B2,C2,D2分别为拟合系数。

（2）变频调速泵的实际效率

调速泵的实际效率由电机效率ηm、水泵有效输出效率ηp、变频器效率ηVFD组成。其中ηm ,ηVFD都并非定值，而是水泵调速比X的函数，文献[2,3]给出了典型电机与高效变频器的效率曲线。ηm=0.94187×(1-EXP(-9.04X))、ηVFD=0.5067+1.283X-1.42X2+0.5842X3。在水泵转速低于30%时电机效率剧烈下降，变频调速节电率被抵消，所以水泵的最低转速应不能低于额定转速的30%。……