大型公共建筑中央空调系统节能运行管理

清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science大型公共建筑中央空调大型公共建筑中央空调系统节能运行管理系统节能运行管理魏庆芃，博士，副教授魏庆芃，博士，副教授魏庆芃，博士，副教授魏庆芃，博士，副教授清华大学建筑节能研究中心清华大学建筑节能研究中心清华大学建筑节能研究中心清华大学建筑节能研究中心2021202120212021年年年年7 7 7 7月月月月清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science一、节能运行管理：用数据说一、节能运行管理：用数据说话话清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science各类公共建筑分项能耗数据标准各类公共建筑分项能耗数据标准值值注1：以上单位面积能耗数值均为：建筑年总能耗耗/建筑面积-车库面积注2：一般采用样本的统计平均值+1倍方差作为标准值；局部标准值计算得到引自：北京市标准?DBJ/T11 6XX-2021公共建筑节能检测评估?送审稿清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science分项计量系统简介分项计量系统简介分项能耗数据应用原始能耗数据采集/远传/存储分项能耗拆分计算清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science应用案例：发现应用案例：发现AHU的管理漏洞的管理漏洞从从6.12到到9.30，节省了，节省了64,000kWh(24%)清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science空调系统运行效率指标体系空调系统运行效率指标体系 全年累计工况WTFchw=30 典型工况WTFchw=35 全年累计工况WTFchw=25 典型工况WTFchw=30引自：国家标准?GBT17981-2007空气调节系统经济运行?清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science应用案应用案E：空调系统冷站节能诊断：空调系统冷站节能诊断北京市北京市北京市北京市6 6座大型公共建筑冷站年能耗指标比照单座大型公共建筑冷站年能耗指标比照单座大型公共建筑冷站年能耗指标比照单座大型公共建筑冷站年能耗指标比照单位：位：位：位：kWh/m2.akWh/m2.aZLCFCYMYMZ22.310.57.211.69.7清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building ScienceECplant(kWh/m2.a)ECplant(kWh/m2.a)EERplantEERplantCOPCOPWTFcwWTFcwWTFchwWTFchwZLZL22.322.33.33.35.45.417.517.522.122.1CFCF10.510.53.63.65.35.334.734.722.022.0MYMY9.79.73.53.54.44.4N/AN/AN/AN/AMZMZ11.611.63.23.24.24.233.333.330.630.6CYCY7.27.23.33.34.24.237.137.124.324.3清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building ScienceCOPCOP值在不同时段的差异很大值在不同时段的差异很大值在不同时段的差异很大值在不同时段的差异很大建筑建筑CY的冷机的冷机COP偏低偏低国标限值国标限值清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science三台同型冷机，三台同型冷机，1号、号、2号出现异号出现异常，只有常，只有3号冷号冷机正常运行机正常运行清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science建筑建筑MY的冷机的冷机COP偏低偏低8 8月份月份月份月份COPCOP值明显低于值明显低于值明显低于值明显低于7 7月份月份月份月份国标限值国标限值清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science建筑建筑MY的的COP随冷负荷而下降随冷负荷而下降清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building ScienceMY冷机冷机COP偏低的原因：负载率偏偏低的原因：负载率偏低低8月负载率明显低于7月，所以效率较低大冷机负载率分布在20%80%的范围，平均值偏低清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building ScienceECplant(kWh/m2.a)ECplant(kWh/m2.a)EERplantEERplantCOPCOPWTFcwWTFcwWTFchwWTFchwZLZL22.322.33.33.35.45.417.517.522.122.1CFCF10.510.53.63.65.35.334.734.722.022.0MYMY9.79.73.53.54.44.4N/AN/AN/AN/AMZMZ11.611.63.23.24.24.233.333.330.630.6CYCY7.27.23.33.34.24.237.137.124.324.3清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science建筑建筑ZL的的 WTFcw 偏低偏低深入节能诊断说明，原因是冷却泵选型偏大深入节能诊断说明，原因是冷却泵选型偏大深入节能诊断说明，原因是冷却泵选型偏大深入节能诊断说明，原因是冷却泵选型偏大国标限值国标限值清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building ScienceECplant(kWh/m2.a)ECplant(kWh/m2.a)EERplantEERplantCOPCOPWTFcwWTFcwWTFchwWTFchwZLZL22.322.33.33.35.45.417.517.522.122.1CFCF10.510.53.63.65.35.334.734.722.022.0MYMY9.79.73.53.54.44.4N/AN/AN/AN/AMZMZ11.611.63.23.24.24.233.333.330.630.6CYCY7.27.23.33.34.24.237.137.124.324.3清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science多个建筑的多个建筑的WTFchw指标偏低指标偏低深入节能诊断之后的解释：深入节能诊断之后的解释：深入节能诊断之后的解释：深入节能诊断之后的解释：ZLZL：一次冷冻泵选型偏大：一次冷冻泵选型偏大：一次冷冻泵选型偏大：一次冷冻泵选型偏大 CFCF：二次冷冻泵选型偏大：二次冷冻泵选型偏大：二次冷冻泵选型偏大：二次冷冻泵选型偏大 CYCY：不合理旁通：不合理旁通：不合理旁通：不合理旁通国标限值国标限值清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science小结小结分项能耗数据在公共建筑空调系统节能运分项能耗数据在公共建筑空调系统节能运行管理中有着重要的意义，目前亟须建立行管理中有着重要的意义，目前亟须建立起一个数据可靠、样本数量较多的数据库起一个数据可靠、样本数量较多的数据库在分项计量的根底上，以能耗指标为根底在分项计量的根底上，以能耗指标为根底的空调系统节能诊断方法将大大提高节能的空调系统节能诊断方法将大大提高节能诊断的效率，降低诊断的效率，降低“专家门槛专家门槛节能运行管理的评价：用数据说话节能运行管理的评价：用数据说话清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science二、中央空调系统节能运行管二、中央空调系统节能运行管理的几个具体问题理的几个具体问题清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science北京大型公共建筑能耗比例北京大型公共建筑能耗比例商场商场商场商场政府办公楼政府办公楼政府办公楼政府办公楼空调系统26照明27电梯8电脑29开水器10宾馆宾馆宾馆宾馆写字楼写字楼写字楼写字楼清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science空调系统能耗分析空调系统能耗分析风机与水泵风机与水泵商场商场酒店酒店写字楼写字楼政府办公楼政府办公楼冷冻冷却泵冷冻冷却泵11.1%冷冻冷却冷冻冷却采暖泵采暖泵25.9%冷冻冷却冷冻冷却采暖泵采暖泵23.4%清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science一、冷水机组的节能运行一、冷水机组的节能运行要注意冷机台数控制的优化组合清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science装机容量：大型离心式冷水机组装机容量：大型离心式冷水机组装机容量：大型离心式冷水机组装机容量：大型离心式冷水机组31758kW31758kW31758kW31758kW最大运行台数：一台最大运行台数：一台最大运行台数：一台最大运行台数：一台负荷率：一台，负荷率：一台，负荷率：一台，负荷率：一台，90%90%90%90%时间负荷率时间负荷率时间负荷率时间负荷率70%70%70%70%【案例案例1】某某39600 m39600 m3 3政府办公楼政府办公楼清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science2005200520052005年夏季，冷水机组运行电耗达年夏季，冷水机组运行电耗达年夏季，冷水机组运行电耗达年夏季，冷水机组运行电耗达18.118.118.118.1万万万万kWhkWhkWhkWh假设冷机维持假设冷机维持假设冷机维持假设冷机维持COPCOPCOPCOP5.55.55.55.5，那么可节电，那么可节电，那么可节电，那么可节电4.14.14.14.1万万万万kWhkWhkWhkWh，节能率到达节能率到达节能率到达节能率到达22%22%22%22%离心式冷冻机离心式冷冻机离心式冷冻机离心式冷冻机COPCOP随负荷变化规律随负荷变化规律随负荷变化规律随负荷变化规律 离心式冷机能效离心式冷机能效离心式冷机能效离心式冷机能效比比比比COPCOPCOPCOP随冷机负荷的随冷机负荷的随冷机负荷的随冷机负荷的减小而迅速下降，导减小而迅速下降，导减小而迅速下降，导减小而迅速下降，导致制冷效率降低致制冷效率降低致制冷效率降低致制冷效率降低清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science合理的冷机、水泵群控策略合理的冷机、水泵群控策略某某28258平米办公楼，平米办公楼，3台台500冷吨的离心冷吨的离心机组和机组和1台台100冷吨的螺杆机组冷吨的螺杆机组工作日两台离心式冷机同时运行，单台负工作日两台离心式冷机同时运行，单台负载率约载率约50，COP4.5清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science单台冷机运行单台冷机运行清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science合理的冷机、水泵开启台数合理的冷机、水泵开启台数局部负荷时，局部负荷时，局部负荷时，局部负荷时，2 2离心机离心机离心机离心机1 1离心机离心机离心机离心机可满足制冷量要求可满足制冷量要求可满足制冷量要求可满足制冷量要求COPCOP由由由由4.54.5提升至提升至提升至提升至5.55.5左右，冷机功率降低左右，冷机功率降低左右，冷机功率降低左右，冷机功率降低 70kW 70kW减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵功率减少减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵功率减少减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵功率减少减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵功率减少 90kW 90kW尖峰负荷时，尖峰负荷时，尖峰负荷时，尖峰负荷时，2 2离心机离心机离心机离心机1 1离心机离心机离心机离心机1 1螺杆机螺杆机螺杆机螺杆机可满足制冷量要求可满足制冷量要求可满足制冷量要求可满足制冷量要求COPCOP由由由由4.54.5提升至提升至提升至提升至5.55.5左右，冷机功率降低左右，冷机功率降低左右，冷机功率降低左右，冷机功率降低 70kW 70kW减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵供冷减少减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵供冷减少减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵供冷减少减少水泵开启：冷冻泵、冷却泵供冷减少 70kW 70kW清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science相同型号的冷机性能也不尽相同，需要选相同型号的冷机性能也不尽相同，需要选择性能更好的冷机优化运行择性能更好的冷机优化运行 TD3:TD3:冷凝器传热冷凝器传热冷凝器传热冷凝器传热 TD2:TD2:冷却水流量冷却水流量冷却水流量冷却水流量/水泵电耗水泵电耗水泵电耗水泵电耗 TD1:TD1:冷却塔效率冷却塔效率冷却塔效率冷却塔效率/风机电耗风机电耗风机电耗风机电耗冷凝器换热性能有好有差！清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science台数调节台数调节冷却塔水管上的电磁阀多数失灵冷却塔水管上的电磁阀多数失灵冷却塔多安装在楼顶，手动调节太困难冷却塔多安装在楼顶，手动调节太困难多台塔之间没有连通管，多台塔之间没有连通管，“倒塔时冷却倒塔时冷却塔溢水塔溢水消除旁通，调匀水量，风机变频消除旁通，调匀水量，风机变频根据回水温度调节根据回水温度调节节省冷却塔风扇电耗节省冷却塔风扇电耗通过降低冷却水温度，进一步提高冷机的通过降低冷却水温度，进一步提高冷机的COP冷却塔局部负荷时的调节冷却塔局部负荷时的调节清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science冷却塔不合理旁通冷却塔不合理旁通 多台冷却塔并联时，往往多台冷却塔并联时，往往多台冷却塔并联时，往往多台冷却塔并联时，往往根据负荷变化情况调节风根据负荷变化情况调节风根据负荷变化情况调节风根据负荷变化情况调节风扇开启数量扇开启数量扇开启数量扇开启数量 只开启局部冷却塔的风扇只开启局部冷却塔的风扇只开启局部冷却塔的风扇只开启局部冷却塔的风扇时，没有相应调节冷却水时，没有相应调节冷却水时，没有相应调节冷却水时，没有相应调节冷却水的分配的分配的分配的分配 大量未经风扇冷却的水与大量未经风扇冷却的水与大量未经风扇冷却的水与大量未经风扇冷却的水与冷却过的混合后送回冷站，冷却过的混合后送回冷站，冷却过的混合后送回冷站，冷却过的混合后送回冷站，回水温度高回水温度高回水温度高回水温度高 极大降低冷却塔的效率极大降低冷却塔的效率极大降低冷却塔的效率极大降低冷却塔的效率 冷却塔旁通旁通示意图冷却塔旁通旁通示意图 清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science冷却塔布水不均匀冷却塔布水不均匀某楼冷却塔共某楼冷却塔共3台，布水不匀，效率偏低台，布水不匀，效率偏低调节后，大幅度改善调节后，大幅度改善调节后，大幅度改善调节后，大幅度改善34%46%20%36%30%34%测试方法测试方法清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science冷却塔优化运行冷却塔优化运行实际验证冷却塔最优运行策略：实际验证冷却塔最优运行策略：风机全部开启风机全部开启风机全部开启风机全部开启+同时变频，充分利用冷却塔换同时变频，充分利用冷却塔换同时变频，充分利用冷却塔换同时变频，充分利用冷却塔换热面积热面积热面积热面积制冷季冷机省电：制冷季冷机省电：20kW10h/day90day=18000度度清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science小结：冷水机组的节能运行管理小结：冷水机组的节能运行管理提高冷机负荷率：高负荷率，高提高冷机负荷率：高负荷率，高COP把冷却侧运行优化到最正确状态，为冷机把冷却侧运行优化到最正确状态，为冷机运行提供最好的外部环境运行提供最好的外部环境清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science二、冷冻水系统节能运行二、冷冻水系统节能运行研究热点问题研究热点问题“大流量、小温差问题大流量、小温差问题冷冻水泵运行研究冷冻水泵运行研究一次泵冷机旁通一次泵冷机旁通二次泵旁通恶性循环二次泵旁通恶性循环实例来源：实例来源：在京中央国家机关办公建筑节能改造在京中央国家机关办公建筑节能改造上海某高层建筑空调系统实测上海某高层建筑空调系统实测香港某商场空调系统实测香港某商场空调系统实测清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science杜绝冷机不合理旁通杜绝冷机不合理旁通 多台冷机并联而单台运行多台冷机并联而单台运行多台冷机并联而单台运行多台冷机并联而单台运行时，一些应关闭的阀门处时，一些应关闭的阀门处时，一些应关闭的阀门处时，一些应关闭的阀门处于开启状态，使不工作的于开启状态，使不工作的于开启状态，使不工作的于开启状态，使不工作的冷机也有水旁通冷机也有水旁通冷机也有水旁通冷机也有水旁通 通过工作冷机的流量只有通过工作冷机的流量只有通过工作冷机的流量只有通过工作冷机的流量只有额定流量的额定流量的额定流量的额定流量的50%50%，冷机工，冷机工，冷机工，冷机工作状况恶化，作状况恶化，作状况恶化，作状况恶化，COPCOP从从从从5 5下下下下降到降到降到降到3 3，使得冷机电耗的，使得冷机电耗的，使得冷机电耗的，使得冷机电耗的30%30%白白浪费白白浪费白白浪费白白浪费冷机旁通示意图冷机旁通示意图 为保证工作冷机的流量不至于太低，开启不该开的冷冻水为保证工作冷机的流量不至于太低，开启不该开的冷冻水为保证工作冷机的流量不至于太低，开启不该开的冷冻水为保证工作冷机的流量不至于太低，开启不该开的冷冻水 泵和冷却水泵，使得水泵电耗增加一倍泵和冷却水泵，使得水泵电耗增加一倍泵和冷却水泵，使得水泵电耗增加一倍泵和冷却水泵，使得水泵电耗增加一倍清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science更有甚者，无法调节更有甚者，无法调节只能旁通只能旁通只能旁通只能旁通某医院新建门诊大楼，某医院新建门诊大楼，某医院新建门诊大楼，某医院新建门诊大楼，夏季最热时只开夏季最热时只开夏季最热时只开夏季最热时只开4 4台冷机，台冷机，台冷机，台冷机，但总共并联安装但总共并联安装但总共并联安装但总共并联安装1111台冷台冷台冷台冷机机机机 冷机出入口水管上没有冷机出入口水管上没有冷机出入口水管上没有冷机出入口水管上没有阀门，不工作时也旁通阀门，不工作时也旁通阀门，不工作时也旁通阀门，不工作时也旁通水量，无法调节水量，无法调节水量，无法调节水量，无法调节1010个月空调和供暖期中，个月空调和供暖期中，个月空调和供暖期中，个月空调和供暖期中，不管天气冷暖，每天必不管天气冷暖，每天必不管天气冷暖，每天必不管天气冷暖，每天必须须须须2424小时开启两台冷冻小时开启两台冷冻小时开启两台冷冻小时开启两台冷冻循环泵才能正常运行循环泵才能正常运行循环泵才能正常运行循环泵才能正常运行水泵电耗高达水泵电耗高达水泵电耗高达水泵电耗高达47.547.5万度，万度，万度，万度，浪费巨大浪费巨大浪费巨大浪费巨大 清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science 20052005年夏季测试中，中央国家机关六座大楼中年夏季测试中，中央国家机关六座大楼中年夏季测试中，中央国家机关六座大楼中年夏季测试中，中央国家机关六座大楼中五五五五座座座座都有冷机旁通、多开水泵的现象都有冷机旁通、多开水泵的现象都有冷机旁通、多开水泵的现象都有冷机旁通、多开水泵的现象 北京市政府机构办公楼中也存在类似现象北京市政府机构办公楼中也存在类似现象北京市政府机构办公楼中也存在类似现象北京市政府机构办公楼中也存在类似现象 通过关闭旁通阀、关闭不该开启的水泵，上述五座通过关闭旁通阀、关闭不该开启的水泵，上述五座通过关闭旁通阀、关闭不该开启的水泵，上述五座通过关闭旁通阀、关闭不该开启的水泵，上述五座建筑每年可节电建筑每年可节电建筑每年可节电建筑每年可节电75.575.5万度万度万度万度 单单位位位位 A A A AB B B BC C C CD D D DE E E EF F F F冷机旁通冷机旁通冷机旁通冷机旁通是是是是是是是是是是是是是是是是否否否否是是是是多开水多开水多开水多开水泵泵功率功率功率功率(kW)(kW)(kW)(kW)冷冷冷冷冻泵冻泵4848484834.934.934.934.966.466.466.466.420.720.720.720.7-33333333冷却冷却冷却冷却泵泵5050505035.735.735.735.757.157.157.157.120.720.720.720.7-关关关关闭闭旁通和多余水旁通和多余水旁通和多余水旁通和多余水泵泵的的的的节电节电量量量量(万万万万kWh)kWh)kWh)kWh)23.5223.5223.5223.528.478.478.478.4714.814.814.814.84.974.974.974.97-23.7623.7623.7623.76关旁通、关水泵就节能关旁通、关水泵就节能清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science设计时就考虑到这一点设计时就考虑到这一点冷机、水泵以及水冷机前后的阀门联动冷机、水泵以及水冷机前后的阀门联动平时常闭平时常闭平时常闭平时常闭清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science水泵扬程和流量过大水泵扬程和流量过大普遍现象普遍现象水泵实际流量超过设计水泵实际流量超过设计2030%，实际扬，实际扬程低于设计程低于设计原因原因水泵设计扬程应相应减小水泵设计扬程应相应减小但盲目增加平安余量导致相反方向但盲目增加平安余量导致相反方向危害危害造成水泵性能与管路实际阻力状况不匹配造成水泵性能与管路实际阻力状况不匹配导致水泵长期在低效率点工作，电流和能导致水泵长期在低效率点工作，电流和能耗超标、甚至有烧毁电机的危险耗超标、甚至有烧毁电机的危险清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science水泵效率实测结果水泵效率实测结果 实测六座政府机构公共建筑中央空调系统实测六座政府机构公共建筑中央空调系统实测六座政府机构公共建筑中央空调系统实测六座政府机构公共建筑中央空调系统3636台冷冻泵、台冷冻泵、台冷冻泵、台冷冻泵、冷却泵效率，最高效率为冷却泵效率，最高效率为冷却泵效率，最高效率为冷却泵效率，最高效率为0.650.65，最低效率仅为，最低效率仅为，最低效率仅为，最低效率仅为0.360.36 六座政府办公楼空调系统水泵现每年夏天耗电六座政府办公楼空调系统水泵现每年夏天耗电六座政府办公楼空调系统水泵现每年夏天耗电六座政府办公楼空调系统水泵现每年夏天耗电139.7139.7万度万度万度万度 提高泵效到达国家建筑节能标准规定的能效限值提高泵效到达国家建筑节能标准规定的能效限值提高泵效到达国家建筑节能标准规定的能效限值提高泵效到达国家建筑节能标准规定的能效限值 可节电可节电可节电可节电39.439.4万度，节能率到达万度，节能率到达万度，节能率到达万度，节能率到达28%28%清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science如何提高水泵效率？如何提高水泵效率？变频、切削叶轮还是换泵？变频、切削叶轮还是换泵？变频：不能改变效率变频：不能改变效率变频：不能改变效率变频：不能改变效率单台变频其他不变：性能曲线不同的泵不能并单台变频其他不变：性能曲线不同的泵不能并单台变频其他不变：性能曲线不同的泵不能并单台变频其他不变：性能曲线不同的泵不能并联联联联切削叶轮：流量下降，但效率下降得更厉害切削叶轮：流量下降，但效率下降得更厉害切削叶轮：流量下降，但效率下降得更厉害切削叶轮：流量下降，但效率下降得更厉害换泵：根据实测结果选择水泵流量和扬程换泵：根据实测结果选择水泵流量和扬程换泵：根据实测结果选择水泵流量和扬程换泵：根据实测结果选择水泵流量和扬程清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science冷冻泵变频实测冷冻泵变频实测某建筑冷冻水流量偏大某建筑冷冻水流量偏大加装变频器，手动控制在加装变频器，手动控制在40Hz清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science冷冻泵变频节电效果冷冻泵变频节电效果假设进一步控制频率为假设进一步控制频率为36Hz年节电年节电1.2万度万度清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science换泵换泵清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science取消多余的阀门，降低扬程取消多余的阀门，降低扬程实测六座政府机构公共建筑实测六座政府机构公共建筑实测六座政府机构公共建筑实测六座政府机构公共建筑空调冷冻水系统各局部压降空调冷冻水系统各局部压降空调冷冻水系统各局部压降空调冷冻水系统各局部压降 楼内和冷冻机房管路上多余的阀门，导致水楼内和冷冻机房管路上多余的阀门，导致水泵必须提高扬程以克服系统阻力泵必须提高扬程以克服系统阻力 D:D:每台冷冻泵前后每台冷冻泵前后每台冷冻泵前后每台冷冻泵前后管路上都有四个开管路上都有四个开管路上都有四个开管路上都有四个开度很小的蝶阀，通度很小的蝶阀，通度很小的蝶阀，通度很小的蝶阀，通过增加无谓的阻力过增加无谓的阻力过增加无谓的阻力过增加无谓的阻力来控制流量来控制流量来控制流量来控制流量 A:A:冷冻机房管路上冷冻机房管路上冷冻机房管路上冷冻机房管路上安装的限流器白白安装的限流器白白安装的限流器白白安装的限流器白白损失损失损失损失8 81010米的扬米的扬米的扬米的扬程程程程清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science设计蝶阀或限流器设计蝶阀或限流器初衷：保证冷冻水流量不超过冷机的上限初衷：保证冷冻水流量不超过冷机的上限假设设计时仔细进行管道水力计算、取消假设设计时仔细进行管道水力计算、取消多余的管道阻力部件，将冷冻泵扬程降到多余的管道阻力部件，将冷冻泵扬程降到30米水柱、冷却泵扬程降到米水柱、冷却泵扬程降到25米水柱以下米水柱以下六个试点单位水泵电耗可再降低六个试点单位水泵电耗可再降低18.3万度，万度，相当于水泵进一步节电相当于水泵进一步节电18 取消多余阀门取消多余阀门清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系清华大学建筑技术科学系 Department of Building Science Department of Building Science谢谢