一次泵变流量系统(training)

冷冻水一次泵变流量系统

VPF

VariablePrimaryFlow特灵上海：郑小419内容提要变流量系统介绍系统控制系统优点技术关键特灵的优势为什末推VPF?ChillerCoolingTowerWaterPumpsAnnualChillerPlantEnergyConsumption

年冷冻机房能耗kwh1970’s2000’s73%4%23%58%36%6%冷冻机房系统回顾：冷冻水一次泵定流量冷冻水一次泵定流量，二次泵变流量冷冻水一次泵变流量一次泵定流量，用户侧变流量(CPF)末端二通调节阀与室温传感器旁通管设压差旁通阀DP问题：主机部分负荷VS水泵满负荷，水泵耗能浪费！500m3/h300m3/h200m3/hT1T2满载时每天100吨给养

给养基地空调箱两通控制阀变频器压差传感器冷水生产侧冷水分配侧旁通管Chiller#2Chiller#1末端二通调节阀与室温传感器，闭环旁通管，无压差旁通阀一次泵定流量，二次泵变流量(Decouple)问题：主机部分负荷VS一次侧水泵满负荷大部分时间每天30吨给养

每天100吨到过度站其中30吨运到山顶其余70吨运回给养基地

过度站给养基地二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量加/减冷冻机，供水温度，或旁通水流方向当旁通水流量支援供水时，也就是旁通管内的水流方向是从回水侧流向供水侧，加机；或，当供水温度大于设定值时，表明投入的主机数量不够，加机旁通水流方向和水流量当旁通管内的水流是从供水侧流向回水侧，并且旁通水流量达到一台主机水流量的110%，减机；Minimalpressuredropinbypasspipe负荷侧冷水生产侧负荷侧冷水生产侧二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量加/减冷冻机，在保证供水温度的前提下，旁通管内的水流总是从供水侧到回水侧或者是零。假如在T4处设一个流量传感器F，则可以计算旁通流量M：加机时水流方向的判断：热平衡：T1(F-M)+T3*M=T2*FM>0时，也就是（T2-T1)/(T3-T1)>0也就是T2-T1>0减机时水流方向和水流量的判断：热平衡：F*T4+M*T3=(F+M)*T5M=F*(T4-T5)/(T5-T3)T5-T3>0，同时M>110%*一台主机的蒸发侧水流量时T1T2T5T4FT3负荷侧M冷水生产侧设计时，T1，T5不需要设传感器前2种系统的问题？部分负荷，能耗浪费水泵与冷冻机一一对应，不灵活三个环路：室温与末端两通阀末端最不利压差与水泵变频器最小流量时：蒸发器流量(或压差)与旁通阀蒸发器侧变流量，用户侧变流量(VPF)主机部分负荷VS水泵部分负荷，节能！每天30吨给养时

每天70吨到过度站

过度站给养基地只运30吨给养

二次泵系统一次泵变流量系统二次泵和一次变流量系统技术比较一次泵1机1泵无,因此:减小冷冻机房减少管道、管线等由二次侧阻力降选泵（盘管、控制阀、管道等）最不利末端压差进行控制二次侧节能二次（输送）泵全程阻力降选泵（蒸发器，盘管、控制阀、管道等）同左全程节能旁通管没有阀门等阻碍物设计为最大

单台冷冻机流量压差旁通阀设计为最大单台冷冻机的最小允许流量（额定冷量差额〈50%）加/减载依据二次侧供水温度（旁通水流方向）/旁通水流量电流量流量测定旁通流量蒸发器流量（或蒸发器压差）冷水机组部分负荷效率比较冷水机组性能保证

CH530控制器的控制性能自控系统设计一次泵变流量的可行性来自…?UCP2Feedback7ºC??ºUCP2CH530CH530Feedback7ºC??ºFeedforwardΣ流量和温差的关系Tons=gpmxT当流量减少50%,T加倍，在这种情况下，冷冻机的控制会卸载压缩机，或者…冷冻机在安全保护下关闭50%FlowReduction多机瞬时流量变化（增加一台机组时）运行的冷冻机台数流量变化150%233%325%420%517%*当隔离阀打开时时%流量变化率=1–(运行机组台数)/((运行机组台数+1)WithCompensation12°C1500m3/h7°C1500m3/h12°CDP1500m3/h2500m3/h3一次泵变流量系统设计工况12°C7°C12°C7°C12°C7°CT4T3T1T27°C旁通阀流量计关闭DDC设定最小流量远端压差500m3/h12°C600m3/h7°C600m3/h12°CDP300m3/h1300m3/h2off312°C7°CTR1TR2TS2TS17°C旁通阀关闭流量计设定最小流量机组设定温度TCSDDC系统设定温度TSSCH53060%RLA7°C12°C60%RLA一次泵变流量部分负荷12°C600m3/h7°C600m3/h10°CDP500m3/h1500m3/h2off310°C7°CTR1TR2TS2TS17°C旁通阀流量计设定最小流量机组设定温度TCSDDC系统设定温度TSSCH53060%RLA7°C10°C60%RLA二次泵系统部分负荷7°C400m3/h12°C100m3/h7°C100m3/h9.5°CDP200m3/h12off39.5°C7°CTR1TR2TS2TS17°C旁通阀打开流量计设定最小流量机组设定温度TCSDDC系统设定温度TSSCH53020%RLA系统流量<冷冻机最低流量限制100m3/hoff机房控制原理怎样加冷冻机？怎样减冷冻机？一次泵变流量系统加机的控制原理加一台冷冻机依据:系统供水温度当冷冻水系统供水温度TS1高于系统设定温度TSS持续一段时间压缩机运行电流%RLA运行机组的工作电流相对额定电流的百分率>95%(可变)适用于出水温度精度要求高的场合需要注意机组出力和运行电流不符合的情况12°C500m3/h7°C500m3/h12°CDP500m3/h12off312°C7°CTR1TR2TS2TS17°C旁通阀打开流量计设定最小流量机组设定温度TCSDDC系统设定温度TSSCH53095%RLA加机逻辑off

减机的控制原理减一台冷冻机依据:

系统流量

(gpm)系统负荷

(ton)压缩机马达运行电流

(RLA)12°C400m3/h7°C400m3/h12°CDP200m3/h1200m3/h2off312°CTR1TR2TS2TS17°C旁通阀关闭流量计12°C7°C40%RLA7°C40%RLA减机原理以运行电流为依据DDCCH530CH530CH530减机的逻辑判断举例2台机组运行在40%RLA关闭一台机组后，剩余一台机组运行在

80%RLA判断是否关闭一台机组?YesVPF系统优点水泵能耗降低系统部分负荷，水泵部分负荷运行多台水泵在低速下运行冷冻机超量供水产生额外冷量（由于%RLA控制）降低冷冻机、冷却水泵、冷却塔运转时间冷冻机与水泵单独控制降低初投资定流量水泵VS变流量水泵之耗电量主机控制器的革命节约初投资水泵占用空间水泵的配电线路冷冻水管路节约运行费用水泵耗电一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量一次泵变流量系统的经济优势节省初投资节省一次泵减小了机房面积节省了水泵相关的管道接管和管线节省运行费用比一次泵定流量系统–节省20~30%比二次泵变流量系统–节省5~7%对半导体洁净工厂有更大的节能潜力VFPsystems: 一次变流

Reducestotalannualplantenergy3-8%减少机房能耗3-8%

Reducesfirstcost4-8%减少初投资4-8%

Reduceslife-cyclecost3-5%减少设备周期费用3-5%*RelativetoconventionalDecoupledchilled-watersystems.

一次泵变流量系统的技术关键冷冻机的最小流量/变化率限制冷冻水泵的最低频率旁通调节阀最低流量控制高性能的自控系统机组变流量性能指标蒸发器允许的最低流量可允许的流量变化率冷冻机的蒸发器最小流量选择尽可能低最小流量的冷冻机最小流量取决于蒸发器类型、回程、管束尺寸和所要求的机组效率、温差一起决定最小流量的范围（离心机）500Ton：设计流量的25~35%750Ton：设计流量的25~45%1000Ton：设计流量的25~60%可允许流量变化率一次变流量系统中冷冻机选型的重要参数冷冻机处理/应对流量变化的能力定义为“每分钟相对设计流量的变化率”可允许流量变化率越高越好1台冷冻机开启到2台冷冻机开启引起的流量变化:具有2%/分钟可允许流量变化率的机组需要30分钟达到稳定具有10%/分钟可允许流量变化率的机组需要5分钟达到稳定具有30%/分钟可允许流量变化率的机组只要1.6分钟达到稳定一次泵变流量的安全性

最小流量的保证

–旁通管保证最小流量的方法流量的精确测定旁通管及旁通控制阀跳出思维定式水泵的作用是输送冷冻水冷冻机的作用是制造冷冻水水泵和冷冻机的控制可以分开!水泵的台数

冷冻机的台数我们的优势离心机、螺杆机都可做变流量离心机(WithFlowCompensation）最低流量可达30%流量变化率50%/Min螺杆机最低流量可达40-50%流量变化率30%/Min专业的自控系统TurnTechnologyintoBusinessAdvantage工程实例ASHRAE技术奖(2001/3)Denver,CO-

JDEdwardsColumbus,OH-

CapitalUniversityOthersUniversityofSanDiegoUniversityofArizonaLasVegasFashionMallScoresofothers,largeandsmall国内应用案例名称冷量备注工程类型Intel成都封装厂3000RTon3台离心机工厂沈阳卓展时代购物广场3000RTon4台离心机商业楼宇Plantronics通讯科技1100RTon2台离心机，1