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空调一次泵变频系统分析与设计 　　摘要：变频一次泵系统适用于设计庞大、服务功能需求强、空调负荷变化量大及输送环路阻力差异明显的场合，同时一次泵又具有二次泵无法比拟的节约优化性能，结合变频技术的应用，该设计可有效的减少空调能耗，使系统的供需得以高度的平衡。鉴于以上空调一次泵的变频优势，笔者深入实践，对该系统的特点做了进一步分析，通过创新的设计使空调一次泵变频系统的节能减排效能、经济效益优势发挥的淋漓尽致。 　　关键词：空调；一次泵变频系统；分析；设计 　　 　　1.前言 　　随着科技的发展与创新，越来越多能耗问题引起了人们的关注，目前我国已不折不扣的成为世界能耗大国，随之而来的温室效应、气候变暖等现象也在步步逼近我们的生活。因此，在市场经济飞速发展的今天，节能减排已成为我们为之奋斗的又一可持续发展目标。纵观我国的能耗现状，其中以建筑耗能最为庞大，约占总能耗的33%，而大型商业建筑成为建筑能耗之最。众所周知，商业建筑的成功离不开优质化的服务与人性化便利设施的设计规范，而这些又是以牺牲大量能耗为前提的，暖通设备、中央空调的大肆使用形成了建筑能耗的主要来源，尤其对于能耗较低的夏季来说，空调系统则占据了建筑能耗的“半壁江山”，其中以水泵输送能耗最为显著。综上所述不难看出，我们迫切的需要一种全新的设计理念来解决空调泵循环系统高能耗、低能效的现状。笔者根据多年在设计院从事设计工作的经验认为，空调一次泵变频系统的应用尤为重要，该系统采用变频调速水泵进行流量调节，能有效的降低空调系统无法随负荷变化带来的巨大浪费，因此本文主要展开对空调一次泵变频系统的分析与设计。 　　 　　2.一次泵变频系统的运行原理分析 　　在空调系统的设计中，中央空调的参数均是按照最高温的气候进行编排的，因此其最大负荷必定会增加一定的余量设计。而这种极限设计的方式却导致其参数很少能在实际的空间中发挥真正的作用，往往是形同虚设。为此，中央空调的主机做出了设计上的一些调整，它能在特定的范围内随负荷的变化而变化，例如环境条件的变化、温度湿???的变化、房屋结构的变化、采光的变化、人员密集程度的变化等。然而，空调循环系统的冷却泵却不能简单的做出相应的调整，而是始终处于高负荷的工作状态，这种现象势必造成极度的能耗浪费。因此我们只有采用变频调速的思想，根据流体力学知识原理，才能最终使冷水泵随着主机负荷的变化进行自动的变速调整，达到节电节能的目标。 　　一次泵变频系统主要包括可变流量的冷水机组、旁通阀、流量传感器以及变频水泵等。 　　在中央空调中，一次水泵变流量水系统通过末端盘管使用电动二通调节阀，并根据室温的变化进行开度和状态的调整，从而引起冷水系统流量的变化。当分配环路的流量变化时就会形成供、回水干管之间的压力差，利用压差控制器调节旁通阀则可补偿通过冷水机组蒸发器的冷水流量，使之保持不变。而一次泵变频系统则正是利用了这一工作原理将一次泵变流量水系统中的水泵改为变频调速，旁通阀则变为辅助性设备，相应的通过冷水机组蒸发器的冷水量则成为变流量。在这样的工作方式中，当冷水机组没有满负荷时，其冷水流量则会随负荷的降低而减少，最终实现降低水泵动力消耗的目的。 　　 　　3.一次泵变频系统的能效设计及特点分析 　　3.1可变流量的冷水机组 　　确保一次泵变频系统的畅通运行，重点就在于如何根据冷水机组及其控制器的特性进行稳定控制。为适应不同的气候、环境变化，蒸发器的水流量需作出相应的变化，这一变化有时会引起一系列连锁反应，例如冷水机组的水温明显波动，甚至会导致其运行过程的不稳定。机组流量变化是与冷水机组的加、减控制成正比的，在允许条件下变化范围越大节能效果越明显。因此一般我们将冷水机组的流量变化控制在30%-130%之间为宜，此时机组允许的流量变化率越大，则出水温度波动越小，每分钟30%-50%的流量变化率是推荐的机组承受范围。由此，我们可以得出这样的结论，冷水机组的允许流量变化率与机组控制器特性相关，我们不仅可根据冷水机组出水温度变化调节机组负荷，还能根据冷水机组的进水温度变化进行空调负荷变化对出水温度影响的预测和补偿。 　　3.2旁通阀及流量传感器 　　合理的冷水机组变流量范围会产生节能效应，而当流量低于冷水机组最低允许的界限时，我们则需要旁通阀进行流量补充。而补充多少流量才能达到既定的标准则需要流量传感器的辅助。该设备通过测量水系统的总流量来控制旁通阀，使负荷侧流量与旁通流量的总合不低于冷水机组最低的设置流量范围。 　　3.3变频水泵的运行控制 　　在变频工作中，水泵的数量不必与冷水机组的数量相同，这是由于两者的启停控制相对独立，变频水泵的水流量是由环路的末端压差来控制的，这种方式将满足负荷侧流量的需求；同时冷水机组的启停则由担负开启功能的运行电流来控制，