水泵扬程简易估算法
－－－－－ 水泵扬程简易估算法－－－－－
暖通水泵的选择：通常选用比转数ns 在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O ，水泵扬程（mH2O ）：
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)
△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。
L 为该最不利环路的管长
K 为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K 值取0.2～ 0.3，最不利环路较短时K 值取0.4～0.6
这是我在某篇文章中摘抄下来的。在实际应用中也经常使用这个公式，我个人认为这是一个很好的公式，所以值得推广。不知道大家对这个公式有何高见，愿闻其详。
[摘自sgp7478空调水泵扬程计算公式（估算）探谈]
－－－－－ 冷冻水泵扬程实用估算方法－－－－－
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。
1. 冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。
2. 管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。
3. 空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4. 调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa 。
根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m 高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程：
1. 冷水机组阻力：取80 kPa（8m 水柱）；
2. 管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa；取输配侧管路长度300m 与比摩阻200
Pa/m，则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa；如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%，则局部阻力为60
kPa*0.5=30 kPa；系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa（14m 水柱）；
3. 空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45 kPa（4.5水柱）；
4. 二通调节阀的阻力：取40 kPa（0.4水柱）。
5. 于是，水系统的各部分阻力之和为：80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa （30.5m 水柱）
6. 水泵扬程：取10%的安全系数，则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。
根据以上估算结果，可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围，尤其应防止因未经过计算，过于保守，而将系统压力损失估计过大，水泵扬程选得过大，导致能量浪费。
[摘自liudingwei 水泵扬程的计算方式]
－－－－－ 水泵扬程设计－－－－－
（1）冷、热水管路系统
开式水系统
Hp=hf+hd+hm+hs （10-12）
闭式水系统
Hp=hf+hd+hm （10-13）
式中 hf 、hd ——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa ；
hm ——设备阻力损失，Pa ；
hs ——开式水系统的静水压力，Pa 。
hd/
hf 值，小型住宅建筑在1~1.5之间；大型高层建筑在0.5~1之间；远距离输送管道（集中供冷）在0.2~0.6之间。设备阻力损失见表10-5。
（2）冷却水管路系统
1）冷却塔冷却水量
设备阻力损失
设备名称阻力（kPa ）备注
离心式冷冻机
蒸发器30~80按不同产品而定
冷凝器50~80按不同产品而定
吸收式冷冻机
蒸发器40~100按不同产品而定
冷凝器50~140按不同产品而定
冷却塔20~80不同喷雾压力
冷热水盘管20~50水流速度在0.8~1.5m/s左右
热交换器20~50
风机盘管机组10~20风机盘管容量愈大，阻力愈大，最大30kPa 左右 自动控制阀30~50
冷却塔冷却水量可以按下式计算：
（10-14）
式中Q ——冷却塔排走热量，kW ；压缩式制冷机，取制冷机负荷1.3倍左右；吸收式制冷机，去制冷机负荷的2.5左右；
c ——水的比热，kJ/（kg · oC ），常温时c=4.1868 kJ/（kg ·oC ）；
tw1-tw2——冷却塔的进出水温差，oC ；压缩式制冷机，取4~5 oC；吸收式制冷机，去6~9 oC。
2）水泵扬程
冷却水泵所需扬程
Hp=hf+hd+hm+hs+ho
式中hf ，hd ——冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mH2O ； hm ——冷凝器阻力，mH2O ；
hs ——冷却塔中水的提升高度（从冷却盛水池到喷嘴的高差），mH2O ；
ho ——冷却塔喷嘴喷雾压力，mH2O ，约等于5 mH2O。 摘自《简明空调设计手册》
·冷却水塔的水泵选择
·冷却水泵扬程过大问题
·二次泵系统水泵及连通管如何确定？
·变流量和定流量水系统的水泵选配相同吗？
·补给水泵的选择
·请指教下面的水泵扬程该选多大？
·冷冻循环水泵如何选型
·系统水泵扬程的估算？
·请教：关于供水泵台数的问题
·两个问题：水泵、冷热混合水的温度
·水泵选型
·离心式循环水泵
·水泵的问题
·问个关于水泵阻力计算的问题
·冷却/冷冻水泵选择？
·关于水泵并联选型问题
·水泵扬程达不到，末端效果很差
·关于水泵选型
·传统中央空调水泵/补水泵如何选型？
·冷却水泵和冷冻水泵扬程怎么算？
·进出水泵管径的选取
·关于循环水泵的问题
·关于水泵扬程的较准确的计算方法
·户式空调水泵水扬不够请教各位？
·求水泵招标技术要求
·水泵惰性基础如何确定？
·如何確定水泵功率?
·水泵变频调速方案的选择？
·关于冷冻水泵和冷却水泵变频的问题
·循环水泵设置位置
精彩阅读
空调循环水泵的选择
围绕空调循环水泵的容量、台数、水泵最佳工作点的选择以及技术经济分析展开探讨，阐述应如何选择水泵，以保证空调系统运行良好，减少电力消耗。循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量常常达到实际需要的2-4倍，造成工程投资和运行费用的严重浪费。 >>>>
中央空调系统水泵设计的若干问题
本文通过分析中央空调系统水泵运行工况，结合工程实例，强调了合理选择循环水泵扬程的重要性，提出冬夏季水泵设置应通过综合经济比较合理确定，指出对于并联运行的水泵，应注意水泵的特性曲线和工况转换时系统的变化，认为水泵的安装位置应根据系统静压来确定，对中央空调系统设计有参考价值。
延伸阅读
·空调冷水系统变频调速水泵的控制节能
·循环水泵曲线拟合及其应用研究
·水泵并联运行流量增幅的影响因素及相关问题探析
－－－ 水泵扬程设计－－－－－
（1）冷、热水管路系统
开式水系统
H p =hf +hd +hm +hs （10-12）
闭式水系统
H p =hf +hd +hm （10-13）
式中 hf 、h d ——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa ；
hm ——设备阻力损失，Pa ；
hs ——开式水系统的静水压力，Pa 。
h d / hf 值，小型住宅建筑在1~1.5之间；大型高层建筑在0.5~1之间；远距离输送管道（集中供冷）在0.2~0.6之间。设备阻力损失见表10-5。
（2）冷却水管路系统
1）冷却塔冷却水量
设备阻力损失
冷却塔冷却水量可以按下式计算：
（10-14）
式中Q ——冷却塔排走热量，kW ；压缩式制冷机，取制冷机负荷1.3倍左右；吸收式制冷机，去制冷机负荷的2.5左右；
c ——水的比热，kJ/（kg·C ），常温时c=4.1868 kJ/（kg·C ）；
t w1-t w2——冷却塔的进出水温差，C ；压缩式制冷机，取4~5C ；吸收式制冷机，去6~9o o o oo C 。
2）水泵扬程
冷却水泵所需扬程
H p =hf +hd +hm +hs +ho
式中h f ，h d ——冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mH 2O ；
h m ——冷凝器阻力，mH 2O ；
h s ——冷却塔中水的提升高度（从冷却盛水池到喷嘴的高差），mH 2O ；
ho ——冷却塔喷嘴喷雾压力，mH 2O ，约等于5 mH2O 。
摘自《简明空调设计手册》
1 冷水系统变流量一次水泵变频调速
随着自控技术及自控产品的成熟，目前的空调工程中，变流量水系统的应用已占了绝大多数，特别是在大中型空调系统中，几乎达到100%的使用率。在冷水机组变流量的性能中，冷水机组在部分负荷时其冷冻水量可以在一定的范围内变化，并且对冷水机组的效率几乎没[2]
有影响，与冷水系统负荷侧要求变流量可以结合设计，这就为在冷水系统采用一次泵的变流量系统中，一次泵直接采用变频调速成为可能，充分发挥变频水泵优异的变频节能效果，其综合节能效果显著，但所采用的控制方法不同，其节能效果也不同。冷水系统变流量一次泵变频调速的工作原理如图一所示。
图一 冷水系统变流量一次泵变频调速工作原理图
冷水系统变流量时，未端根据室温控制其电动二通阀的开关，从而引起系统的流量变化，造成冷水系统供回水总管的压力变化，以此进行冷冻水泵的变频调速，适应系统的流量变化，系统中的供回水总管仍需设旁通电动二通阀作为备用，当流量减少到冷水机组的最低流量时，冷冻水泵锁频，不再继续变频调速减少流量，这时启动辅助的旁通电动二通阀，旁通一部分多余的流量，因为冷水机组通常为一台以上，如两台时，通过停止一台主机流量已减少50%，单台再减少至50%的机会不多，因此辅助的旁通电动二通阀一般不会启动而处于关闭状态。
2 变频调速水泵节能原理
恒速水泵、变频调速水泵定压控制及变压控制的工作原理如图二所示。
图二 变频调速水泵工作原理图
在空调冷水系统一次泵变流量中，当系统流量由QA 变至QB 时，如果采用恒速水泵，其工作点由A 移至B′处，系统压力升高，系统富余的压头最多，也最不节能；若冷冻水泵采
用变频调速定压控制，当设定压力为HA （HB ）时，压力传感器检测出压力差（HB′-HB ），发出控制指令，降低变频器的输出频率使水泵的工况曲线由n0变至n1，保持定压值HA 不变，显然比恒速水泵减少（HB′-HB ）这一段动压损失，因此比恒速水泵有明显的节能效果；但是，若冷冻水泵采用变频调速变压控制，压力的变化为沿着管道工作特性曲线变化，这时控制装置发出控制指令使水泵的工况曲线由n0变至n2，实际工作点为B″点，比定压控制又减少（HB -HB″）这一段动压损失，因此节能效果最为显著。
3 变频调速水泵的控制节能
在上述的分析中，可以看出目前变频调速水泵常采用的定压控制方式，虽然控制较简单易实现，只需设定一个压力值及压力反馈信号，通过变频调速即可维持系统压力不变，这也是源自给水的水泵变频调速定压供水，目前在国内已有相当成熟的定型产品，生产厂家也多，但将这样的定压控制方式直接应用于空调冷水系统的控制并不合适，还不是最节能的控制方式，通过上述分析可以看出最节能的控制方式是采用变压式控制，控制系统的压力沿着管道工作特性曲线变化，其节能效果最显著，因此冷冻水泵的变频调速控制装置必须采用可编程的控制芯片才能实现。
冷水系统安装完毕，调试时先测出系统流量变化、系统总压差变化及与冷冻水泵变频频率的关系，单台运行及并联运行时的情况，将调试测出的所有数据进行归纳和模拟，实际上形成管道工作特性曲线的近似计算公式，然后存入可编程控制芯片，作为冷冻水泵运行时变频调速的依据，在运行中采用最小压差优先的原则，多台并联时各冷冻水泵始终均频，变频至冷水机组的最小流量时锁频，冷冻水泵起动时从低频变起等。
在目前的工程应用中，如果工程采用楼宇控制系统，并且空调系统的控制纳入其中，要实现上述的变压控制并不难，但如果工程没有采用楼宇控制系统，因目前还没有变压方式的变频调速控制定型产品，要实现就有一定的难度，由于采购不到，最终不得不采用定压控制方式，其实按现在的科技发展和开发水平，具备可编程控制芯片的控制装置已非常容易实现，在此也呼吁控制厂家能针对空调系统的特点，开发变压控制的冷冻水泵变频调速控制的定型产品，就能使变压控制的应用更方便，实现更多的节能效果。
4 结论
空调冷水系统变流量，冷冻水泵采用一次泵变频调速，要达到最大的冷冻水泵节能效果，对冷冻水泵的变频控制应采用变压力的控制方式，系统压力变化沿着管道工作特性曲线变化，建议厂家开发相应的定型产品。