空调变频水泵的工作频率范围

水泵运行的最低频率定得太低将会使水泵的效率变得较低，定得太高将会使水泵的节能效果较差。

     要确定变频循环水泵的工作频率范围，需要从以下几个方面来考虑：

1. 变频循环水泵最大工作范围

     额定转速时，水泵在额定流量与额定扬程下运行，会有较高的水泵效率和电机效率。

     但是水泵的额定流量不是水泵的最大流量，一般来说，水泵在设计制造时考虑的最大工作流量是额定流量的 120%。

     不同的转速下，水泵的最大流量也不同，将不同转速下水泵的 最大流量点连成一条曲线，该曲线为最大流量曲线。

     水泵转速也不能无限制地降低，由比例定律可知，当水泵的变速比 k小于0.25时，水泵的轴功率已接 近 0，若转速再进一步降低，水泵便不能正常工作。

     在图 1 中的阴影区域称为水泵的变频工作范围。

     当水泵运行超出这个区域，可能会造成水泵电机超载或者不能正常运行。

图 1   水泵的变频工作范围

2. 在冷冻水系统中变频水泵允许的最低运行频率

     实际上，运行在暖通空调系统中的变频循环泵的变频工作范围，远比图 1所示的 范围小得多。

     在冷冻水二次泵系统中，冷源侧一级泵定流量运行，负荷侧次级泵变频运行，次级泵的最低运行频率要保证末端设备有一定的资用压头。

     如：电动平衡一体阀所需要的最小工作压差 ，以及末端设备的最小流量要求，避免换热器的水流速进入 层流区，从而恶化换热效果。保证末端设备能够正常运行。

     在一次泵变流量空调冷冻水系统中，冷冻水泵的最小流量除了要满足末端的上述要求外，还需要满足冷水机组的最小流量要求。

     冷水机组的蒸发器要有一定的水流速度 (一 般为 0.914~3.35m/s)，否则，蒸发器内的水流速过低，进入了过渡区和层流区，会使 冷水机组 COP下降，工作性能恶化。

     各个品牌的冷水机组都会给出最低流量限值，一 般要求最小流量为额定流量的 50%~60%。

     也就是说，冷冻水泵运行频率最小可以降到 25 ~ 30Hz 。

3. 最低运行频率对水泵效率的影响

     由图 2可知，水泵在转速降得较低时，水泵的效 率也将变得较低。

     在一次泵变流量空调冷冻水系统中，冷冻水泵的最小流量除了要满足末端的上述要求外，还需要满足冷水机组的最小流量要求。

     冷水机组的蒸发器要有一定的水流速度 (一 般为 0.914~3.35m/s)，否则，蒸发器内的水流速过低，进入了过渡区和层流区，会使 冷水机组 COP下降，工作性能恶化。

     各个品牌的冷水机组都会给出最低流量限值，一 般要求最小流量为额定流量的 50%~60%。

     也就是说，冷冻水泵运行频率最小可以降到 25 ~ 30Hz 。

3. 最低运行频率对水泵效率的影响

     由图 2可知，水泵在转速降得较低时，水泵的效 率也将变得较低。

图 2  水泵的通用性能曲线

     考虑到水泵运行效率的影响， 通常最低转速不小于额定转速的 60%，一般调节范围在70%~100%之间为宜， 此外还应避开可能引起机械共振的转速范围 。

     因此，在设计空调冷热源系统的负荷调节时，应分析负荷变化的特点，采用水泵台数调节与变频调节相结合的方式， 不可用一台大泵作全范围的变频调节 。

     也不可把需要调节的负荷过多地集中在运行时的某一台变频泵上，如果调节量过大，从而使该台泵的特性曲线与其他泵的特性曲线差别过大，将会导致该台变频泵不出水，失去调节的功能， 如果条件允许，并联的水泵均变频，使它们的特性曲线始终一致 。