供热水系统泵的节能探究

    近年来，随着国民经济和社会技术的飞速发展，我国住宅建设逐步朝着高档化、精品化和优质化方向发展，在这种发展趋势下，我国各地的建筑产业逐步趋于多功能化发展。在这种社会背景下，建筑供热水系统已成为住宅建设中的一项不可缺少的环节，其无论各地区都受到人们的关注。但是由于各地区的住宅小区都不是一栋楼宇组成的，而是由多套楼宇以及配套设施共同建设而成的，这就极容易给房屋建设中的供热水系统造成一定的影响，使得供热水系统中的能源浪费现象较为严重，尤其是泵系统运行中的浪费更加明显。基于此，广一水泵在本文就供热水系统泵常见的耗能问题进行分析与总结，并提出了相关的管理和预防措施。

    根据过去我国的工业普查数据总结得出，我国目前水泵装机容量大约为1000万kw，而由其造成的电能耗费每年大约有3200亿kw/h，占据了整个工业用电量的三分之一以上，因此来说，在目前的工作中对于供水泵装机进行节能优化就显得十分必要，其潜力值尤为突出。根据过去多年的实际总结得出，在目前的社会发展中我国普遍存在着城市锅炉供暖实际能耗高、供暖效率低、供暖质量不科学、不合理的现象，这也就说明在目前的供热系统中我们可以通过各种先进技术和手段来做到节能要求，从而发挥出应有的社会效益和相关的工作理念和技术模式。根据目前我国现行《民用建筑节能设计标准》中的相关条例和条款规定得出，供暖系统中的循环水泵的电功能功耗一般都要进行严格的控制，对于单位建面的用电量要控制在0.35～0.45w/m2之内，但是在目前的实际工程项目中，这种能耗往往都高达0.5～0.6w/m2，有些地区甚至是高达到了0.6～0.9w/m2这种能耗问题可以说高的惊人。 

　　在供热泵系统中的设计工作在烘干，电功率往往都相对于其他的地区而言偏大，其运行耗电能较高，而在热泵的电耗之中，其中其他的一些能量消耗也在逐渐的提升，因此在供热系统的设计中，对于泵电功率必须进行严格的控制，避免在运行的过程中造成峰谷差。 

 

1、供热泵电耗大的原因分析

　　1.1设计泵功率大的原因 

　　从泵轴功率N=0.163rvH/η（kw）可知，影响泵功率主要因素是流量、扬程和泵效率。 

　　（1）设计热负荷偏高，造成热水流量偏大，尤其是在我国的北方地区，由于受到气候因素的影响使得这些地区一直面临着供暖困难和室内供暖要求无法达到人们生活质量需要的困惑。在过去的供热设计工作中，往往都存在着设计热指标值较高，而供热实际情况很难达到预计范围的因素。因此在目前的工作中就需要我们在工作中进行深入的总结和思考，并对其中存在的种种问题进行严格的总结和深入的分析，从而实现一项系统而又全面的供暖模式，以避免供热系统中造成的能源损耗和浪费。 

　　（2）扬程选择过高，造成选用泵偏大。供热系统设计时，二次网循环系统实际扬程一般约150-300Kpa，但水泵选型时，扬程一般为400-600kpa，泵电功率与扬程成正比关系，扬程偏高导致水泵电气容量增大。 

　　（3）一些国产水泵属低效产品，新设计制造的泵或国外引进泵一般效率提高10%-20%。效率的提高往往是指其额定工作点的75%附近，但实际工况常常偏离高效率点。 

1.2泵运行耗电量大原因 

　　从热水泵运行期耗电量Pr（kwh/a）=（∑Pr）xTr可知，水泵轴功率和运行期延时小时数是影响耗电量大的主要原因，而泵流量、扬程和运行效率又直接影响轴功率。 

　　（1）大流量运行方式增大了泵的运行功率。 

　　为了解决目前由于被水力失衡造成的用户室内供热现象不均匀的问题，在工作的过程中多数地区都是采用大流量、小温差的工作模式进行全面处理与分析，并且针对其中存在的各种常见问题进行严格的总结和处理。这个工作环节中，通常都是采用二次间接供暖循环泵来进行流量的预测和管理，为解决热网水平失调带来的用户冷热不均问题，许多供热系统采用“大流量，小温差”的运行方式。实际运行时流量偏大。 

　　（2）水泵运行在低效率区，增大了无效能耗。 

　　泵的工作点指的是运行时水泵的流量和扬程，它是由泵的性能曲线和水系统管网特性曲线两方面因素决定，目前，泵运行时的流量和扬程比要求的大得多，消耗的功率也比预想的大得多，水泵处于低效运行区，增大了无效运行范围。 

　　（3）定流量运行方式增大了水泵运行电耗。 

　　一般供热系统平均负荷率均为0.6～0.7。但水泵为恒速泵，为适应负荷变化，流量调节依靠阀门来实现，通过水量的调节减少了泵所耗功率增加了泵的运行压力，又产生了新的无用运行范围。

2.供热泵节能 

　　使供热泵能耗偏大原因有设计造成的，运行形成的和泵性能等。因此应从设计、运行和提高泵性能这三方面进行有效节能。 

2.1严格按照水输送系统数的要求确定水泵的型号 

　　水输送系统数的定义是：循环水泵单位电耗（1kwh）所能输送出的热媒供热量。 

2.2采用先进的泵性能调节方法 

　　（1）传统泵性能调节方法。以往采用改变叶轮外径或采用减速机改变转速方法来改变泵性能，理论上泵性能调节非常简单，但实际上尚存在许多问题，例如改变叶轮外径上存在的问题。 

　　①必须拆下叶轮，停泵时间较长。 

　　②叶轮可能出现重量不平衡，产生异常振动。 

　　③加工量大时，泵效率下降，甚至产生噪声。 

　　（2）当需要增加负荷时，则不能恢复到原来的性能。设置减速机时必须修改基础。 

　　（3）变频器应用。 

　　随着交流电动机调速装置的显著发展，这种调速方式具有节能，易于实现正、反转切换，起动电流小和结构简单，运行安全可靠的优点。 

2.3强化管理，实现泵系统的经济运行和节能运行 

　　（1）管理标准：中华人民共和国国家标准《泵类系统电能平衡的测试与计算法》（GB/T-13468）。《工程涡流泵、轴流泵与旋涡泵系统经济运行》（GB/T13469-92）。 

　　（2）测试系统图。 

　　（3）测试项目与内容：包括泵系统输入电能和有效功率：电动机输出能量、功率和运行效率；机械传动装置的能量损耗和传动效率；泵输入能量和功率；泵输出的能量、有效功率和运行功率；机组运行效率、系统管网的能量损耗和效率；泵系统运行效率、电能利用率。 

2.4选用高效、可靠、耐用，维修量少的水泵 

　　广一水泵根据资料得出：水泵投资约占锅炉房供热系统总投资4%，但在运行成本中，电费约为10%-15%。因此，高效泵虽然价格稍贵些，但为了可靠，安全供热，为了降低运行成本，从投入产出比上看，也是非常合理的。