建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 空调技术 Air Conditioning Technology 第43卷第8期 2016年8月
集 中 空 调 系 统 冷 热 水 泵 变 频 控 制 节 能 改 造 分 析
何 晓 燕
(上 海 市建 筑科 学研 究院 ，上 海 201108)
[摘 要 ]结合工程案例，通过现场实测，对某大楼集中空调冷热水泵变频控制系统的实际节能效果进行数据分析和理论
分析 ；此外，提出了变频器谐波测试分析结论和变频控制策略，为空调水泵节能提供了分析思路。
[关键词 ]水泵；变频控制；节能；谐波
[中图分类号 ]TU 831 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X(2016)08~0023—02
A Focused A nalysis of Energy Saving Case of H ot and Chilled W ater Pum ps
Frequency Control in an A ir Conditioning System
He Xiao—yan
【Abstract]Based on a project case and field measurements．analyzing the energy—saving data and results by the use of frequency control of the chilled and hot water pump of the central air-conditioning system in a building ． Moreove~we also present the conclusion of me harmonic test of the frequency converter and the strategy of frequency control for providing an analytical thought for the water pump
energy-saving of an air_conditiOning system．
【Keywords J water pump；~equency control；energy saving；harm onic
目前在新建筑节能设计与既有建筑节能改造中，空调水
泵普遍采用变频控制 ，但依据实际工程通过具体数据获得的
节能效果验证介绍不多。本文通过实测某大厦空调水系统水
泵变频改造前后能耗现场 ，对数据进行对 比，并对变频控制
所产生的电力谐波也予以分析，提出空调水量变频控制系统
实施策略，为系统节能改造提出完整的分析思路。
1 某大厦空调水泵变频控制系统节能·眭实测分析 1．1 空调系统概况
某大厦总建筑面积约为 30000m ，建筑高度 91，6m，原设
计有办公 、餐饮和少量客房综合功能。大厦夏季空调设计冷
负荷为 3953kW，冬季设计热负荷为 2756kW。采用集中空调
系统 ，水系统为两管制 ，在冷冻机房进行集中控制和管理 ，
实现夏季供冷、冬季供暖转换。夏季供冷供 ／回水设计温度 ，
7℃ ／12~C；冬季供暖／回水设计温度 60％／56cc。
冷热源设备采用二 台燃气直燃 型吸收式溴化锂机组 ，
每 台制冷量为 2110kW，制热量为 l865kW，额 定冷热水流
量 363m ／h，冷却 水量 544m ／h(冷却 水设 计供 ，回水 温差
32℃／38℃ )，额定燃气量 424Nm ／h，额定电功率 12kW。
空调冷热水循环泵共 3台 (其中 1台为备用 )，为卧式
离心泵 ，额定流量 400m ／h，扬程 32m，额定功率 45kW。系
统供水 由分水器分两路供应，一路供应裙房 1-3层，另一路
供应 4～24层办公层。空调水系统的裙房立管和主楼立管、平
面管道均为同程式布置。系统空调末端采用空调器、新风机组和
风机盘管机组。
1．2 变频改造方案
改造前，通过对大厦全年空调负荷模拟计算结果及数据
分析发现：大厦原设计负荷过大，导致冷热源装机容量偏大 ，
机组绝大部分时间低负荷运行，即使在夏季极端温度下负荷
率也只有 70％左右。且由于该大厦办公、餐饮等不同功能区
域的工作时段不同，在节假 日和夜间办公楼层空调关闭的情
况下，大厦实用负荷远低于一台溴化锂机组的制冷能力 ，且
机组因年久陈旧缺乏 自调能力，造成 “大马拉小车”的现象 ，
浪费能源。
在全年空调负荷分析基础上，进一步分析全年水系统的
流量变化情况。在空调供回水温差保持不变的情况下，空调
收稿日期：20164)5—18 作者简介：何晓燕 (1973一)，女，安徽安庆人，高级工程师，主要 从事智能、绿色与节能建筑的科研、咨询、评估、检测及 标准制定工作。
循环水量是随空凋负荷变化而变化的。因此采暖期和制冷期
均可以通过调节水泵频率改变流量以满足负荷需求 ，而流量
调节可通过冷热水总供回水压差进行控制，从而达到节约水
泵能耗的目的。
在上述分析基础上，大厦进行了中央空凋系统变频节能
改造，增设一台变频器，应用于冷热水泵 (1号和 2号泵 )的
变频控制系统 ，而 3号泵仍保 留工频控制。系统变频器额定
输出功率为 90kW，可同时控制 1号泵和2号泵。压差初始设
定值为 1，4bar，此时水泵工频运行 ，但实际观测发现两台水泵
即使工作在上限频率 50Hz，实际压差值仍低于 1．4bar，表明
在调试过程中，压差设定值是相当重要的，需要在实际调试
中不断摸索。通过现场调试，将压差设定值定为 0．4bar，实测
发现在此设定之下，冬 、夏季工况两台水泵基本以 36Hz的频
率工作，且满足末端负荷的要求，水泵处于节能工作状态。
其控制逻辑是 ：先启动一台水泵，当冷热水供回水压差高于
0．4bar时，控制水泵
集中空调系统冷热水泵变频控制节能改造分析（论文）.pdf
