专利名称：中央空调系统中循环泵的恒压变频节能控制方法
技术领域：
本发明涉及一种中央空调系统，尤其涉及一种中央空调系统中循环泵 的控制方法。
背景技术：
中央空调系统中冷冻泵、冷却泵和循环泵的设计流量是按最恶劣工况
下流量(即最大流量)外加10%左右的余量选定的，即水泵系统长期以最大
水流量运行。由于季节、昼夜的温度变化及用户热负荷的不同，空调系统
实际的负荷在全年80%的时间内远比设计负荷低得多，运行所需水量也比最 大运行水流量小的多。
如何设计一种更节能的循环泵的控制方法是技术人员要解决的问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种中央空调系统中循环泵的恒 压变频节能控制方法，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的 设定管网压力值(扬程)为#。，管网初始用水量为G，初始工况点为A， 水泵电机的转速为"/，工作点A的轴功率即为Z〃"秘四点所围的面积；
当管网负载减小时，管网压力升高，压力传感器将检测到升高压力转 换成4 20W电流信号送往模糊调节器，经比较处理后，输出一个令变频器 频率降低的信号，从而降低电机转速至仏，水泵转速的下降造成运行工况 点沿着水泵的相似工况抛物线下降，也就是从点A移至B点，在此过程中 水泵输出的流量和压力都会相应减小；
3恒压供水系统中压力值恒定在私，因此水泵工作点又沿着转速仏所对
应的水泵性能曲线从点B移至C点，在此阶段水泵输出压力升高，流量减
少，水泵运行在新的工作点C点；
找出C点的扬程仗、流量必以及效率7/c，工作点C的轴功率即为C力^ft 四点所围的面积。
与现有技术相比，本发明的有益效果是节电效果相当显著，经济效益十 分可观。
图l是本发明的工作曲线图。
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述 由图1可见本发明是通过以下步骤实现的
设定管网压力值为私，管网初始用水量为&，初始工况点为A，水泵电 机的转速为";，工作点A的轴功率即为力〃"W四点所围的面积；
当管网负载减小时，管网压力升高，压力传感器将检测到升高压力转
换成4 20W电流信号送往模糊调节器，经比较处理后，输出一个令变频器
频率降低的信号，从而降低电机转速至仏，水泵转速的下降造成运行工况
点沿着水泵的相似工况抛物线下降，也就是从点A移至B点，在此过程中 水泵输出的流量和压力都会相应减小；
恒压供水系统中压力值恒定在私，因此水泵工作点又沿着转速仏所对 应的水泵性能曲线从点B移至C点，在此阶段水泵输出压力升高，流量减 少，水泵运行在新的工作点C点；
在图中可以找出C点的扬程仗、流量&以及效率^，工作点C的轴功 率即为C力W &四点所围的面积。
考察水泵的效率曲线;rfi,水泵转速的工况调节必须限制在一定范围之
4内，也就是不要使变频器频率下降得过低，避免水泵在低效率段运行。
水泵工频和变频效果对比:
内容水泵工频水泵变频
电机启动方式直接启动，启动时冲击电流大软启动，启动时无冲击电流
电机工作物理 现象强烈噪音、振动大、电机本体有明 显温升.噪音、振动小、电机本体温升现 象不明显.
机械寿命启动转距大，使用时振动造成电机 个部分发散性磨损大，管阻大，维修 周期短，机械寿命短.启动转距小，使用时振动造成电 机个部分发散性磨损小，管阻 小，维修与机械寿命至少延长 2-3倍.
全年节电率无40%以上
设备管理人为管理自动化控制,无人管理
成本分析
循环水泵功率22KW 2台(并联)，使用状态；l开l备 年平均节电率冷冻水泵48. 3%
该循环水泵全年运行时间为7560小时(即24小时/天、30天/月、10. 5
个月/年)
电价Y0. 95元/度(KW/h)
全年可节省电费为电机功率(KW) X负荷率(％) X节电率(％) X 全年运行时间(小时)X电价
即22KWX 100% X 48. 3呢X7560h/年X0. 923元/度=75842元/年。 本发明的原理是这样的
A:水泵转速与流量成正比关系(Q^n)， Ql/Q2=nl/n2 B:水泵扬程与流量的二次方成正比关系(H =KQ2)， Hl/H2=(nl/n2)2 C:电机的耗电量与电机轴上的输出功率成正比关系，而电机轴上的输出 功率与转速的三次方成正比(P^n3)， Pl/P2 =(nl/n2)3
由上可见，改变电机的转速，可使水泵流量。、扬程W和轴功率P以相应
5的规律改变。
交流电动机的转速n与电源频率f具有如下关系<formula>formula see original document page 6</formula>若将电机的运行频率由原来的50HZ下调到40HZ，则电机的实际转速大约 降为额定转速(nN)的80%.因此运行在40HZ时的实际功率为 P=Kn3=K(0. 8nN) 3=0. 512KnN 3=0. 512PN 节电率=(pN -p)/ pN =( pN -0.512 PN)=48.8% K:比例系数 PN:额定功率<formula>formula see original document page 6</formula>
由此可见，如水泵运行在40HZ时，理论上电机轴上的输出功率只有额定 功率的一半左右，节电率为48. 8%，节电效果相当显著，经济效益十分可观。
权利要求
1.一种中央空调系统中循环泵的恒压变频节能控制方法，是通过以下步骤实现的设定管网压力值为H0，管网初始用水量为QA，初始工况点为A，水泵电机的转速为n1，工作点A的轴功率即为AH0OQA四点所围的面积；当管网负载减小时，管网压力升高，压力传感器将检测到升高压力转换成4~20mA电流信号送往模糊调节器，经比较处理后，输出一个令变频器频率降低的信号，从而降低电机转速至n2，水泵转速的下降造成运行工况点沿着水泵的相似工况抛物线下降，也就是从点A移至B点，在此过程中水泵输出的流量和压力都会相应减小；恒压供水系统中压力值恒定在H0，因此水泵工作点又沿着转速n2所对应的水泵性能曲线从点B移至C点，在此阶段水泵输出压力升高，流量减少，水泵运行在新的工作点C点；找出C点的扬程HC、流量QC以及效率ηC，工作点C的轴功率即为CH0OQC四点所围的面积。
全文摘要
本发明涉及一种中央空调系统中循环泵的恒压变频节能控制方法，是通过以下步骤实现的设定管网压力值为H<sub>0</sub>，管网初始用水量为Q<sub>A</sub>，初始工况点为A，水泵电机的转速为n<sub>1</sub>，工作点A的轴功率即为AH<sub>0</sub>OQ<sub>A</sub>四点所围的面积；当管网负载减小时，管网压力升高，输出一个令变频器频率降低的信号，降低电机转速至n<sub>2</sub>，从点A移至B点，；恒压供水系统中压力值恒定在H<sub>0</sub>，因此水泵工作点又沿着转速n<sub>2</sub>所对应的水泵性能曲线从点B移至C点，在此阶段水泵输出压力升高，流量减少，水泵运行在新的工作点C点；找出C点的扬程H<sub>C</sub>、流量Q<sub>C</sub>以及效率η<sub>C</sub>，工作点C的轴功率即为CH<sub>0</sub>OQ<sub>C</sub>四点所围的面积；本发明的有益效果是节电效果相当显著，经济效益十分可观。
文档编号F24F11/00GK101556068SQ20081003594
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者峰 姚, 立 陈 申请人:上海瀚艺冷冻机械有限公司