代科技和更仔细的系统设计将使得泵浦的选择更精确,性能更好。多年以来,泵浦制造商透过新的设计、新的材料和新的技术在努力提升效率。在过去两年,已有新一代的「智慧」泵浦,适合于复杂之控制装备。这些泵浦在许多的应用上,可以减少能源消耗40%以上。然而,它们不适合于所有的应用上,且较高的投资成本对其普及性有显著影响。对传统定远或多速的泵浦而言,正确的选择和注意系统设计也可节省相当的能源。
在商业的HVAC市场上,选用较大的离心泵浦仍然相当普遍。此现象应回溯到许多年前,那时的设计和安装都不精确,为了安全而将误差加上。此使得客户蒙受较高的投资成本,也许更重要的一点是更高的运转成本。
在工业上,许多规格说明书写着「选择中速之泵浦」或「选择能力大10%之泵浦」。为什么在CAD和其它技术发达的今天,此种情况如此普遍?
泵浦的选择是由流量和管路阻力的计算数字决定。在近几年,泵浦制造商通常知道管路阻力的增加,大都由于使用较小口径的管路。若考虑口径由5Omm改变为65mm的效果,则可减少摩擦阻力83%,其代表减少同样比率的动力消耗,如图1所示。
图1.压力损失△p和口径d之关系
戏剧性的
通常其每小时运转将消耗约160W,这并无特别之戏剧性,但维持较低阻力可确保高效率的热放射。因此,重要的是选择具「平滑曲线」特性的泵浦。如图2所示,当系统流量由P1点移到P2点时,其扬程应变化小。
图2.系统和泵浦曲线
曲线
此种情况通常落在曲线中段部分。若选择曲线右手端部分将造成过大电流,缩短马达寿命。一般使用定速马达的泵浦只能在系统曲线和泵浦曲线相交处操作(图2之P1点)。传统上在英国,将选择性能在计算设计值(图2之DP点)以上之泵浦。然而,采用多速马达之泵浦将有助于实际之性能更符合设计值,但是要取得最佳的选择,则需要一组更广泛之机型范围和详细的组合曲线。
假使英国的系统每年只有几天是操作在100%(或设计点上),可以考虑尽量缩减泵浦大小的好处。此是争论的焦点,必须由工程师和泵浦制造商加以评估,并与客户商议。由图3可知,散热器的输出随流率下降改变非常缓慢,流率由100%到90%下降10%,散热器的放热能力将只下1%以下。在实际上,散热器时常选用较所需输出大的尺寸。
图3.散热器的放热能力和流率之关系
输出
在许多的安装上,对每年只有几天的操作是在设计点上,如此的输出下降,在能源节约上可被接受吗?对一相当小负荷1.5 l/sec在3kpa的设计,选用高于负荷4%之低速型Bira1L503泵浦,每小时将消耗306W的电力。若选用低于负荷6%之Biral L403泵浦,每小时只消耗19OW,其表示有35%运转成本的减少。若一商业大楼使用很多泵浦,则可获得相当多的能源节约。客户也可获得在投资成本上15%的降低。
虽然回答此有争议的问题并不是泵浦制造商的责任。似乎其管路损失和配件造成选用之泵浦过大,增加运转和投资成本是直接与HVAC工业节省能源措施的承诺相违背,此亦和Latham Reprot减少建筑计划成本30%的目标冲突。
解决方式
新的智能型泵浦正投入市场,以提供一非常具能源效率的解决方式。工程师仍然需要精确计算流量和扬程数字,但这些新泵浦将「找寻」其自己的系统工作点,以取代系统和泵浦曲线的交叉点,其立即在最大需求点上节约能源。更重要的是,这些泵浦将随着系统改变的需求继续调整马达转速。此将提供更佳的系统控制和静音安装,没有过大的压力或速度造成的噪音,并且降低运转成本。在英国现场测试显示节省泵浦运转成本40%以上。客户需要以长期的节约来平衡投资成本的增加。
泵浦的隔热以减少热损失是能源节约之一。大部分的制造商现在提供泵浦某种类的绝热,但很少对马达隔热,因其需要将热散出去,而不是保留。最近在Lucerne大学的测试显示泵浦散至大气中的能源损失是马达消耗功率的24%,若泵浦和马达的整体隔热则将降至仅6%。以泵浦l5~2O年之生命周期计算,对905W之泵浦,每年运转成本为290英镑,此表示节省46英镑一四年的隔热投资成本的回收。
潜力
英国市场每年指定数千台的双扬程泵浦,以作为负载和备载运转用。我们很少将其潜力完全发挥,虽然大部分双扬程泵浦可以两个马达并联运转。通常泵浦制造商在他们的文件上显示过高之能力,使用时应缩小以获得lO0%的设计能力。
使用单一控制且一个马达依需求可在开或关之间切换。当泵浦失效时,80%备用设施仍保留,其将提供更佳的投资效益。输送泵浦在一系统中,不应只考虑价格而已,应考虑生命周期、运转成本、维护和更换成本等,以便小心选用和评估。 |