地下水源热泵空调系统的变频控制

5 水泵变频节能

5.1 变频节能计算

本文参照【4】、【5】的算法，采用当量峰值小时数法计算空调运行期间的能耗，夏季当量小时数τ_夏，冬季当量小时数τ_冬，空调系统全年运行小时数t。设水泵的铭牌额定功率为N（KW），在未采用变频技术的情况下，空调水泵的全年耗电量Q₁为：

Q₁＝N·t ，KWh 　　　　（3）

而采用变频调速后全年用电量Q₂为：

Q₂=N·（τ_夏+τ_冬），KWh 　　　　（4）

则全年可节省的电量为

ΔQ＝Q₁－Q₂=N·t-N·（τ_夏+τ_冬），KWh 　　　　（5）

静态投资回收期 n＝，年　　　　 （6）

式中 M₀ － 分别为采用变频技术增加的初投资，元

M₁ － 每年节省的运行费用（主要是能源费用），元

湖南省商业用电电价为0.98元/度。宾馆全年以冬、夏两季6个月运行计算，每天平均运行18个小时（6:00-24:00），文献【5】的当量湿球温度小时数的数据公式是针对上海地区得出，由于湖南省和上海气候条件相差不大，因此本文也近似采用此公式

τ_夏＝3097.32-102.16t_ns τ_冬＝567.37+36.43 t_ns （7）

t_ns－ 室内设计湿球温度值 这里夏季取t_ns ＝20.3℃；冬季取t_ns ＝12.3℃。

代入式（7）得：τ_夏＝1023.4h，τ_冬＝1015.5h

5.2 深井泵节能效果分析

深井泵铭牌额定功率N=7.5KW，一台，拟选富士FRN7.5G11S-4CX变频器一台，市场报价6410元，加上其它外围设备共计总投资为M₀=7000元。将其数据代入上式（5）、（6）中得：

ΔQ＝Q₁－Q₂＝7.5*6*30*18－7.5（1023.4+1015.5）＝9008.25KWh

折合成人民币每年可节约电费M₁=9008.25*0.98＝8828元，节能效果显著。

静态投资回收期n＝==0.79年，9个半月即可回收初投资。

5.3 热水循环泵节能效果分析

热水循环泵铭牌额定功率N=2.2KW，两台，拟选富士FRN2.2G11S-4CX变频器一台，市场报价3920元，三菱FX2N-16MR-001 PLC可编程控制器一台，市场报价3080元，加上其它外围设备共计总投资为M₀′=8000元。将其数据代入上式（5）、（6）中得：

ΔQ′＝＝2.2*2*30*6*18－2.2*2（1023.4+1015.5）＝5284.4KWh

折合成人民币每年可节约电费M₁′=5284.4*0.98＝5179元，节能效果显著。

静态投资回收期n′＝==1.5年，一年半即可回收初投资。

6 结论

综上所述，根据地下水源热泵中央空调系统的运行特点，提出采用变频控制装置对系统进行改造，在保证不低于热泵机组对水量的最低要求，自动调节水泵流量以满足负荷的变化，节能效果显著，静态回收期短，具有一定的可行性。

文献

（1） 龙有新. 第十二届全国暖通空调技术信息网大会文集. 北京：建材出版社. 2003. 185～189

（2） 韩焱青. 武汉化工学院学报，2000，22（4）：70～73

（3） 张戟 龚固丰.计算机与自动化，1999，18（4）：18～19

（4） 钱锋 郑中磊. 建筑热能通风空调，2002，21（5）：51～52

（5） 陈沛霖 岳孝方. 空调与制冷技术手册. 上海：同济大学出版社，1991