2023年第1期给水系统变频泵有效节能率分析陈亮1，2（1－北京清源华建环境科技有限公司，北京100081；2－清华大学深圳国际研究生院，广东深圳518071）摘要：为了准确评估水泵的有效节能率，分析了是否存在静压的变频泵节能差异，并提出变频有效节能率ηａ，该参数清晰地表明水泵有效节能效果。以建筑给水系统为例，分析表明不同楼高给水系统的变频有效节能率相等。以典型的住宅工程设计为例，给出了变频泵有效节能率和变频设备投资回收期，结果显示高区、中区、低区的变频设备静态回收期分别为10.1年、10.3年和11.1年，楼层越高，变频设备的投资回收期越短。关键词：给水系统静压变频泵有效节能率中图分类号：ＴＭ921.51文献标识码：Ａ在给水系统中，变频泵给水系统可以避免泵的频繁开关启停，可以达到一定的节能效果。但是，变频泵的节能效果目前仍存有一定争议。系统采用阀门调节时，由于管网阻力特性的变化，水泵也可以达到节能效果，目前变频节能率的概念并没有准确区分阀门调节的节能效果和变频调节的节能效果，造成对变频节能效果认识的误区。刘仁猛［1］、马良俊等［2］通过理论分析，认为对于开式系统而言，由于存在静扬程，管路损失占总扬程的损失较少，水泵转速下降程度有限，从而节能有限，而楼层越高，水泵静扬程越大，则变频泵的有效变频程度越低，节能潜力越小，从而质疑在高层建筑中应用变频泵的节能效果。针对上述问题，本文以建筑给水系统为例，通过详细的理论分析，结合典型案例计算论证，有助于准确理解静压对变频节能效果的影响、阀门调节的节能效果与变频泵调节的节能效果以及楼层高度对变频节能效果的影响，分析结果为工程中正确选用变频泵提供借鉴。1理论分析1.1基本方程根据水泵的相似定律：ｎ2ｎ1＝Ｑ2Ｑ1＝ｐ2ｐ()112＝Ｎ2Ｎ()113（1）式中，ｎ为转速（ｒ／ｍｉｎ）；Ｑ为流量（ｍ3／ｈ）；ｐ为压力（ｍ）；Ｎ为功率（ｋＷ）。可得如下关系式：ｐ1Ｑ21＝ｐ2Ｑ22＝Ｃ（2）式中，Ｃ为常数。故泵的相似工况曲线为：ｐ＝ＣＱ2（3）另由水泵的轴功率公式，可得如下关系：Ｎ2Ｎ1＝Ｑ2ｐ2η1Ｑ1ｐ1η2（4）对于无静压系统，管路总压力损失ｐ满足式（5）：ｐ＝ＳＱ2（5）式中，Ｓ为管路阻力特性系数（ｍ／（ｍ3／ｈ）2）。对于有静压系统，管路总压力损失ｐ满足式（6）：ｐ＝Ｐ0＋ＳＱ2（6）式中，Ｐ0为静压值（ｍ）。1.2理论分析1.2.1无静压系统Ｓ不变、ｐ可变的节能分析对比式（3）和式（5），可以发现非常相似。式（3）表明对...
