变频调速泵在暖通系统中的应用

       水泵，众所周知，它是用来输送液体的动力元件，在国民经济的许多部门要用到它。其品种规格繁多。对它的分类方法也各不相同，按其工作原理可以分为三大类：叶片式水泵，容积式水泵，其他类型水泵。格兰富公司生产的主要产品为离心泵，是叶片泵的一种，亦为应用最为广泛的泵型。此种泵的工作原理是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转，使液体获得离心力而完成水泵的输水过程，所以这种泵称为离心泵。其应用领域涉及生活热水供水、污水排水、工业应用、商业建筑暖通空调循环、冷却水输送等各个方面。由于离心泵是一种重要的设备，它的运转需要消耗大量的动力！据统计，全世界20%的电能是消耗在水泵系统上。而事实上，通过采取必要的技术措施及控制手段，其中的30%-50%的能耗是可以节省下来的。

       一：定速泵与变速泵：

       传统的供热、空调系统，是按单独质调节的运行方式选择循环水泵，选泵的原则是泵的流量不能小于外网的所需流量，一般按照外网理论流量的1.1～1.2倍，扬程按管路及用户总阻力的1.05～1.10倍进行选择，这时对应的轴功率已大于100%。可见按定流量的运行方式，水泵运行电耗是很大的。而且带来的调节效果也不十分理想。

       水泵按定流量的运行方式，如图1：当部分负荷状态下，系统所需流量降低，为适应其流量变化，需通过减小阀门开度的调节以改变系统特性曲线，即消耗多余的压头，浪费了大量电能！

       除了通过改变阀门开度完成对水泵运行点的调节，我们还可以采用改变泵转速的方法：

       由可以看出：当泵的转速改变后泵的性能曲线将同时改变，而转速将随频率[Hz]改变而改变。对循环水泵性能分析可知：水泵的流量、扬程和轴功率均与水泵的叶轮转速之间存在着一定的比例关系：

       如由此可以看出，水泵的扬程与电机转速的平方成正比，水泵的轴功率与电机转速的立方成正比。即当水泵的流量降低20%的时候，电机的转速应降低20%，水泵的电耗将降低50%；当水泵的流量降低50%的时候，电机的转速就降低50%，水泵的电耗降低87.5%。当系统需要的流量降低时，通过降低转速，相应地水泵的流量降低，水泵的轴功率降低，节约电能效果显著。并且，由于采用变速调节，也避免了采用阀门调节时不必要的阀门压头损耗。

       二：速度控制的原理：

       当流量降低时，控制器将检测压力信号（通过传感器或者电机电流或转速的状态）。此时，控制器将向变频器发出一个信号，使其降低输出（较低频率）直至压力回到要求的水平（设定点）。反之，当流量再次升高时，控制器将检测到压力在降低。控制器将向变频器发出一个信号，使其提高输出（较高频率）直至压力回到要求的水平（设定点）。

       三：变速泵的总体效率

       通常人们所指的泵的效率，仅为水泵效率[hp],而严格意义上说，我们应该衡量的是其总效率：

       总体效率[ht]的评估要同时考虑电机效率[hm]、水泵效率[hp]和转化效率[hd]。总体效率是指P1到P4的变化。电机效率根据电机效率等级（EFF1或EFF2）和电机负荷的不同而不同。